一种新型的连续梁桥墩顶临时固结施工技术

2018-09-06段军朝

建筑施工 2018年5期

易侃段军朝班鹏

1. 武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉 430070；2. 中建三局基础设施工程有限公司湖北武汉 430065

目前常见的悬浇连续梁墩梁临时固结形式有多种。第1种为墩顶预埋钢筋和硫磺砂浆临时固结垫块组成的墩梁固结，第2种为墩顶预埋钢筋与砂筒组成的墩梁固结，第3种为钢管混凝土柱与混凝土柱内预埋钢筋组成的墩梁固结，第4种为竖向预应力钢筋与钢管组合成墩梁固结，第5种为墩梁间四周采用混凝土支墩连接，第6种为在主墩外设置临时支墩（临时桥墩）支撑并固结与桥墩连成一个整体。

随着桥梁工程的发展，下部结构形式设计越来越多，承台及墩柱作用面积也越来越小，为满足悬浇连续梁墩梁临时固结要求，可采用在墩柱内预埋预应力钢绞线与梁体进行固结，同时在墩柱外侧设置立柱支撑的方式。该临时固结方式既能确保梁体稳定，同时将临时支座设置于墩柱外，解决了墩顶位置受限、施工不便等问题。其安全性及可靠性有所保障，可为同类施工设计提供参考。

1 工程概况

某桥梁跨路段设计为悬臂现浇箱梁，桥跨的设置为（45＋70＋45） m，与主干道交角57°，桥梁平面位于半径为6 200 m的圆曲线上，桥长160 m，分幅设置。本桥主梁采用预应力混凝土变截面连续梁，横向布置为单箱双室，顶面设2.5%单向横坡；箱梁顶板宽20.0 m，0#块长12 m。其余共8个节段，最长节段长4 m（图1）。

图1 悬浇梁结构示意

该悬臂梁主墩设计为门形墩，墩柱尺寸为2 m×2 m，垫石尺寸为1.72 m×1.72 m，墩顶可利用区域较小，无法设置临时支座（图2、图3）。

2 临时固结施工流程

由于本桥的主墩较小，在墩顶上没有设置临时支座的空间，因此需要利用0#块施工支架作为临时固结系统的一部分，具体做法为：在顺桥方向靠近墩柱两侧各1排螺旋钢管内填充高强度混凝土，作为临时支座的支撑柱，在钢管混凝土柱顶部用加强的螺旋钢管作为临时支座，用于承受梁体不平衡弯矩产生的向下压力。在0#块实心部分下方的墩柱内预埋钢绞线，钢绞线一直连通至梁面，将固定端（可设计为P锚形式）设置在墩身内，张拉端设置在梁面上，在梁顶张拉预应力用于承受梁体不平衡弯矩产生的向上的拉力（图4）。

图2 主墩墩柱立面示意

图3 主墩墩柱平面图示意

图4 临时固结系统构造

3 钢绞线及钢管桩设计

箱梁自重及不平衡弯矩产生的偏压考虑仅由墩身侧的临时支墩承受，钢管混凝土柱既承受不平衡弯矩产生的压力，又承受箱梁自重产生的压力。在抵抗不平衡弯矩时，反向弯矩由固结在墩身内的钢绞线提供，此时钢管混凝土柱额外增加的竖向力等于钢绞线提供的反力与不平衡弯矩产生的换算集中力之和。经计算，本工程临时固结方式可保证梁体稳定。

4 钢绞线及钢管立柱施工应用

4.1 钢绞线施工

在施工墩柱时预埋钢绞线，预埋深度通过计算确定，预埋时需注意锚固端采用单端张拉方式锚固，固定端设置挤压锚，张拉端设置锚具及锚垫板并固定于0#块中横梁顶面，固定端及张拉端设置多层钢筋网片加固。钢绞线需考虑0#块高度及张拉工作长度要求。施工期间做好钢绞线防锈措施，不可放置过长时间。在0#块施工完成强度满足要求后，对钢绞线进行张拉并灌浆处理。

4.2 钢管混凝土施工

临时支墩布置于主墩外承台上，箱梁腹板下，采用钢管混凝土柱支撑，临时支座采用加强φ630 mm钢管。首先依据临时支墩平面图在承台上的相应位置预埋钢板，然后采用汽车吊起吊φ630 mm×8 mm螺旋管，就位后用高标准槽口焊接工艺与之连接，且预埋钢板与立柱螺旋管之间采用满焊连接加固，底部及顶板设置加筋板。然后在螺旋管内浇筑C40混凝土，混凝土采用泵送，分层浇筑。

在支墩顶加焊90 cm×90 cm×2 cm钢板盖板，在柱顶钢板上设置临时支座。临时支座为φ630 mm钢管，在0#块浇筑前预留灌浆孔，在临时支座钢管安装完成后，通过预留孔灌注灌浆料。

为保证施工安全，在0#块底部，垫石四周设置4个尺寸为30 cm×40 cm的同强度混凝土块，防止安装墩梁固结时结构失稳，混凝土块内可适当设置钢筋。