柬埔寨KOH PUOS 大桥超高超大型主梁0#块施工方案分析

宋军超

（中国友发国际工程设计咨询有限公司）

目前，世界上主跨跨径达200m 以上的连续刚构桥仅10 多座，而且纵坡一般不超过4%。对于纵坡达5.5%、主跨200m 以上的大跨径大纵坡连续刚构桥，科普奥斯大桥在世界上是第一座。0#块作为连续刚构施工的第一阶段，决定了主桥部分施工成败的关键，其中钢筋结构复杂、预埋件繁多、孔道布置紧密；同时海上施工受施工场地限制，进一步提高施工难度，0#块施工方案对提高质量、安全和效益管理具有重要作用[1]。

1 工程概况

Koh Puos 大桥主桥长度为420m，0# 段梁高10.67m、梁长12.4m，箱梁底宽6.5m、顶宽12m，承台顶面距箱梁底面约27m 高。

2 0#方案选择

根据现场实际情况，由于场地受限，初步确定两个方案：

⑴钢管支撑结构：利用承台作为受力面，立柱采用现场已有的710 钢管，立柱间采用600 钢管横联，顶部安装贝雷片，组成整体受力体系。

⑵托架结构：通过墩柱预埋件，焊接牛腿，安装H 型钢作为承重主梁与次梁组成受力结构。

对上述两种方案进行比较：方案一利用承台支撑可以避免不均匀沉降，保证施工质量和安全，同时采用现场已有的钢管作为支撑，节约材料。但是在柬埔寨没有现成的可利用贝雷片，需要国内采购，成本较高且时间较长，故此方案被否定；方案二可以通过计算保证沉降与安全，同时充分利用现场已有的工字钢、钢板等材料，节约成本。通过方案比较，确定采用托架结构施工，在墩柱施工时提前做好预埋件施工。0#块托架结构图如图1所示。

图1 0#块托架结构图（单位：mm）

施工方案如下：

⑴在双薄壁墩墩身顶部预埋牛腿拼装托架作为支撑，在托架上进行0#块的模板、钢筋和混凝土施工。

⑵在双薄壁墩墩身底部预埋三角形反力架，采用2台500t 千斤顶张拉精轧螺纹钢筋进行托架预压，相比堆沙袋或水箱预压，施工方便、省时省力省材料，加快了施工进度。

⑶箱梁高度达10.67m，分两次浇注成形：第一次浇筑底板及腹板至5m 左右的地方，第二次浇筑腹板剩余部分和顶板混凝土，这样既便于施工又能确保工程质量。

⑷0#块箱梁外模利用挂篮外模，不再另行加工模板。

3 关键技术分析

在方案计算过程中，容许应力按《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）进行校核。在施工过程中，认为预埋钢板与牛腿焊接是本方案成功的关键所在，所以需要进一步加强该部分的安全性。

⑴如图2 所示，分析牛腿的受力情况，需要对焊缝进行补强处理，特别是上部焊缝受力影响较大，必须提高焊缝高度。焊缝受力分析图如图3 所示。

图2 预埋钢板焊接示意图（单位：mm）

图3 焊缝受力分析图

⑵锚固钢筋。经过受力分析，上部锚固钢筋承受拉力较大，采用钢筋对拉预埋钢板，通过钢筋本身的拉力分担一部分锚固力，提高安全系数。锚固钢筋示意图如图4 所示。

图4 锚固钢筋示意图（单位：mm）

实际施工过程中，本次0#块分两次浇筑，第一次混凝土浇筑完成后，可以承受一部分第二次混凝土浇筑过程中自身的重力、模板重量、人群荷载等其它力。

通过以上加固措施，对预埋件、锚固钢筋、牛腿等重新进行计算，焊缝强度为51.2MPa≤160MPa，锚固钢筋抗剪力为15.4MPa≤120MPa，均有足够的安全系数。

4 施工质量、安全控制

使用牛腿托架施工，混凝土分两次浇筑，必须防止悬臂端向下弯曲造成混凝土开裂，必须对托架悬臂端进行加强处理，采用6 根H300×150 型钢作为斜支撑防止悬臂端向下弯曲。图5 为牛腿示意图。

图5 牛腿示意图（单位：mm）

为验证施工托架的安全性，消除托架的非弹性变形，实测托架的弹性变形值，为施工立模标高提供科学准确的依据，在铺设底模板之前先进行托架预压试验。由于两墩间梁块重量大于悬臂端梁块重量，所以加载重量取两墩间的第一次浇筑梁块重量，加上两墩间梁块内外模板重量再乘以1.2 的安全系数，即为270t，加载分五级加载（0.2F、0.4F、0.6F、0.8F、1.0F）。采用千斤顶张拉φ32mm 精轧螺纹钢筋的方法进行托架预压：在纵向工字钢承重梁上横向并排放置两根H30a 型钢，在横向型钢上对称放置2 台500t 千斤顶，千斤顶油缸顶端放置一扁担梁，扁担梁上穿3 根φ32mm 精轧螺纹钢筋并用螺帽上紧，精轧螺纹钢筋下端采用锚具和夹片固定在墩底的三角形反力架上，反力架在桥墩底部预埋钢板，然后采用H45a 型钢焊接制成。预压时，千斤顶油缸向上顶推扁担梁张拉精轧螺纹钢筋，使托架受到向下的压力，压力大小通过千斤顶配套油泵的油压表读数控制，从而达到预压的目的，保证后期施工安全与立模标高准确[2]。

为避免0#块新旧混凝土施工出现接缝问题，内模采用全新木模，外模采用整体钢模，并在第二次浇筑砼之前在接缝处涂刷水泥浆，确保接缝较为平整，两次浇筑颜色统一。

5 结束语

该方案很大程度上利用了现场材料，在保证安全和质量的前提下，相比在承台上搭设脚手架，节省了施工成本，缩短了工期，经济效益和社会效益明显，可为今后相关工程提供参考。