浅谈悬浇箱梁0号块预应力三角托架施工技术

■胡长江

(福建第一公路工程集团有限公司，泉州 362000)

1 工程概况

龙海市龙江大道工程一标段中港大桥主桥上部结构为（35+2×55+35）m四跨预应力混凝土悬浇箱梁，左幅和右幅均为单箱单室变截面连续箱梁，0号块长11m，箱梁根部梁高3.5m，箱梁根部底板厚60cm，箱梁高度以及箱梁底板厚度按2.0次抛物线变化，箱梁腹板根部厚70cm，箱梁顶板宽13.75m，底板宽7.0m，两侧翼缘板悬臂长度3.375m，悬臂板端部厚18cm、根部厚70cm，箱梁顶设有2%的横坡，箱梁底板保持水平，腹板保持铅垂，通过调整两腹板的高差，实现顶板的单向横坡。一个0#块砼为174.55m3，采用一次性现场浇筑。

2 0号块预应力三角托架设计方案

0号块预应力支承三角托架，包括6组对称的支撑架10。该6组支撑架10设于桥墩墩身11的左右两侧。每个支撑架10包括装设于桥墩墩身11上的I40b工字钢水平纵梁12、［25b双拼槽钢斜撑梁13及［25b双拼槽钢斜向加强腹杆15。斜撑梁13的上部与水平支撑梁12连接并焊接在预埋在墩身11上的733mm×733mm×20mm钢板，下部连接有加强钢板22，该加强钢板22的底面连接有I36b工字钢横梁17，横梁17的下部连接有Φ100mm插销棒，该插销棒插入桥墩墩身11的预留孔内。插销棒为插销钢棒，从而增强插销棒的强度，避免断裂。插销钢棒的下方还设有用于支撑插销钢棒的支撑钢板16，该支撑钢板16呈三角形状。斜向加强腹杆15的一端与水平纵梁12的头部连接，另一端与斜撑梁13的中部连接。斜向加强腹杆15的设置，可大大提高斜撑梁13的承载力。斜向加强腹杆15与斜撑梁13的夹角呈90°，从而可使斜撑梁13有较大的承载力。斜向加强腹杆15用横向连续梁18连接，从而提高三角支撑托架的整体稳定性。每个支撑架10的水平纵梁12通过张拉4根B32精轧螺纹钢穿过桥墩墩身11的拉杆预留孔19连接，以确保上节点承受外荷引起的拉力、剪力。两组支撑架10的加强钢座17的两端分别设有拉杆孔21，用两端带有螺纹的拉杆以及螺母固定该两个横梁17，使该桥墩墩身11两侧的支承三角托架形成整体。由此形成三角悬臂承重托架，在托架上铺设I36b工字钢作为分配梁，工字钢上铺设木板，从而形成0号块预应力三角托架施工平台，在平台上进行0号块的所有工序作业。托架示意图见图1和图2：

图1 纵向结构示意图

图2 横向结构示意图

3 施工技术

3.1 施工工艺流程

施工准备→设置预留孔→安装钢棒、三角托架、穿精轧螺纹钢→安装横梁→安装三角托架→张拉精轧螺纹钢→安装横向联系梁→安装分配梁→托架预压→安装模板→0号块钢筋砼施工→拆底膜、分配梁→放松精轧螺纹钢、拆三角托架→封堵预留孔洞→结束。

3.2 施工操作要点

3.2.1 施工准备

在钢筋加工场加工三角托架（图3）、PVC管，准备钢棒和精轧螺纹钢，张拉设备检验。三角托架加工时应严格按照设计尺寸进行裁切，焊接时应注意工字钢与钢板、工字钢与工字钢之间的焊接效果，保证焊缝饱满，通过检查没有发现裂纹、气孔、夹杂、焊瘤等缺陷。

图3 加工三角托架

3.2.2 设置预留孔

预留孔包括精轧螺纹钢预留孔和钢棒预留孔，在砼浇筑前严格在设计预留孔位置安装PVC管，在施工现场放样出PVC管的位置并固定牢固，PVC管如与桥墩主筋发生碰撞时可适当调整主筋位置，切不可将主筋切断；PVC管定位好后用土工布封堵PVC管的两头管口，防止砼浇筑的时候混凝土进入管内造成堵塞，混凝土振捣时要注意振捣棒不能碰撞PVC管，确保PVC管不跑位和不被破坏。墩身预留孔见图4。

3.2.3 安装钢棒、穿精轧螺纹钢

吊车、工人安排就位，吊装钢棒、精轧螺纹钢穿入预留孔，安装时应注意确保钢棒与设计同一水平面。

3.2.4 安装横梁

吊装I36b工字钢安装在预埋于墩身的6根直径10cm的钢棒上，使I36b工字钢紧贴墩身固定，处理好I36b工字钢与钢棒的间隙，并用两根螺栓在墩身的前后将两根工字钢连接在一起锁紧。

3.2.5 安装三角托架

图4 墩身预留孔

用平板车运送三角托架至墩身附近，将之前加工好的6组三角托架沿桥梁纵向安装定位（见图5），处理好下节点焊接的钢板与I36b工字钢的间隙，利用精轧螺纹钢的张拉力，以确保上节点承受外荷引起的拉力、剪力。在吊装前必须对吊车司机、起重信号工以及作业工人进行培训与技术交底，并经考核合格后方可上岗。

图5 安装三角托架

3.2.6 张拉精轧螺纹钢

精轧螺纹钢的张拉极其重要，利用精轧螺纹钢的张拉力，以确保上节点承受外荷引起的拉力、剪力，它直接关系到0号块预应力三角托架施工的安全。千斤顶、油泵、油压表在使用前应先进行匹配标定，张拉过程中注意张拉力的控制、监测，及时做好现场记录，以及最后检查验收等，张拉过程见图6。

图6 张拉精轧螺纹钢

3.2.7 安装横向联系梁

焊接定位横向联系梁，将6组三角托架连成一个整体。

3.2.8 安装分配梁

在三角托架上铺设I36b分配梁（见图7），注意分配梁的间距控制、定位，妥善处理分配梁与纵梁的间隙。

图7 安装分配梁

3.2.9 托架预压

托架预压主要是为了测出托架的弹性变形量和消除托架的非弹性变形，以此来验证托架的强度、刚度和稳定性，以便为设置托架的预拱度指导施工。托架预压利用千斤顶反压的方法进行加载施压（见图8），施压的荷载值为计算荷载的1.2倍，预压方法如下：

利用千斤顶反压的方式进行0号块托架的预压，首先在承台两侧分别预埋8根B32精轧螺纹钢，嵌入承台混凝土1.6m。墩身托架及横向分配梁施工完成后，在分配梁上安装两层双拼I40b工字钢，作为预压反梁，精轧螺纹钢穿过双拼工字钢，并锁定于上层工字钢上，利用千斤顶对双拼工字钢进行施加压力，使托架平台上的4根I40b承压梁承受千斤顶压力，通过承压梁传递到分配梁、托架上，以达到托架预压的效果。

图8 托架预压

3.2.10 安装模板

0号块预压完成后，铺设0号块纵向三角架、横向方木和底模（见图9）。在方木与横向分配梁间布置木楔调整底模标高和底模脱模，底模标高根据预压后的沉降观测结果设置预拱度来确定，外侧模板采用人工配合吊车的方法分段吊装就位在搭设好的平台上，利用千斤顶进行标高的调整，同时采用钢垫板或木垫板支垫模板支撑桁架，精确测量定位后进行锁定。

图9 安装模板

3.2.11 0号块钢筋砼施工

先进行底板、腹板钢筋绑扎焊接、纵向预应力管道定位，然后进行内模的拼装，内侧模安装后应与外模用拉条进行连接固定，做好腹板临时内支撑。混凝土施工前应注意检查挂篮后锚孔、混凝土输送泵孔等预埋件孔道。0号块混凝土的施工，振捣是关键，浇筑过程中应指派专人负责检查钢筋和模板的牢固性，发现问题第一时间处理。混凝土振捣时，应认真仔细，严禁碰撞钢筋、模板、预力孔道与预埋件，倒角及预应力锚后位置应加强振捣，以保证混凝土密实。混凝土浇筑完成后采用土工布覆盖及时进行洒水养护。预应力的张拉、压浆应在混凝土强度达到设计强度等级的90%且混凝土龄期不少于7d后方可进行。

3.2.12 拆底膜、分配梁

全桥合拢后，即可拆除底模、分配梁。拆除时，应遵循先支后拆，后支先拆的原则，严禁从高处抛扔。首先对纵向三角架进行切割，切割完成后，待底模脱落，最后拆除分配梁。在拆除过程中，现场安全员、施工员要全过程监督施工工人做好安全防护措施。

3.2.13 放松精轧螺纹钢、拆三角托架

使用前卡式千斤顶配合力矩扳手松开锁定在三角托架上的螺母。吊车、人员安排就位，按顺序依次拆除三角托架。三角托架拆除后，应认真检查焊缝是否完整，若完好则可以重复使用，否则应进行补强处理。

3.2.14 封堵预留孔洞

拆除钢棒后，用同标号的砼封堵预留孔洞。

4 施工效果评价

龙海市龙江大道工程一标段中港大桥主桥上部结构悬浇箱梁左右幅共6个主墩均采用0号块预应力三角托架，右幅3个主墩0号块施工完成后拆除三角托架用于左幅3个主墩0号块施工，采用0号块预应力三角托架施工技术，托架分块整体吊装，安装方便技术难度小，在墩身砼施工时预埋PVC形成插销棒预留孔，插销棒插入预留孔内即可成为托架的下支撑点，操作简单，高空操作时间短，拆除时分块拆除，拆卸速度快，通用性好，安全可靠，工期短，且可周转利用，取得了较好的经济效益和社会效益。

5 结语

本文通过对龙海市龙江大道工程一标段中港大桥主桥上部结构悬浇箱梁0号块预应力三角托架的施工工艺流程进行了总结，并提出了在施工过程中应注意的要点，采用预应力三角托架施工0号块，可以克服使用其他方法材料、人工及机械用量大，成本高，费用大，速度慢，高墩、软土地基及水中不适用，高空作业时间长，劳动强度大，作业工种多，交叉作业多，互相干扰大等缺点，可为今后的类似工程施工提供参考借鉴。