桥梁挂篮悬臂式浇筑法施工要点分析与托架系统预压计算

2022-12-07李洋洋申铁军

交通科技与管理 2022年22期

李洋洋,申铁军

（1.山西路桥集团试验检测中心有限公司,山西太原 030006; 2.山西路桥建设集团有限公司,山西太原 030006)

0 引言

连续梁用挂篮悬臂式浇筑法进行施工，合拢段用挂篮组合式支架现浇进行施工，0#段、边跨直线段用托架法墩顶现浇施工，其余各节段用菱形挂篮式悬臂浇筑法施工。做好桥梁现浇箱梁0#段的施工准备，完成专项方案评审和开工前的安全技术交底工作，为全面转入下阶段工程重点即挂篮现浇箱梁做好技术和施工准备。

1 工程技术参数介绍

沁河大桥起止桩号K36+954～K37+532，中心桩号K37+243，上部结构为3×40 m装配式预应力混凝土连续T梁+45+2×80+45 m预应力混凝土连续钢构+5×40 m装配式预应力混凝土连续T梁，桥长578 m。主线左右3～7号墩共1联悬浇箱梁。该桥位于直线段上，曲线半径13 000 m，变坡点桩号为K37+565，后退方向纵坡为2.0%，前进方向纵坡为0.5%。

1.1 主桥连续刚构梁节段划分

沁河大桥45+80+80+45 m悬浇梁共1联，左右3、4、5、6、7号墩悬浇刚构箱梁，每个T构一共20个梁段，从悬臂根部至跨中梁段数及梁段长度为5.0×3.0 m、3.5 m、4.0×4.0 m，边跨现浇段长度为3.75 m，边跨合拢段及中跨合拢段长度均为2.0 m，节段悬浇总长度为34.5 m；箱底宽为7.0 m，箱梁顶宽12.5 m，箱梁顶横坡2.0%，纵坡2.0%，梁底按1.8次抛物线变化。

1.2 节段划分

浇筑节段长度依次为：0#段长9.0 m +3.0 m×10+3.5 m×2+4 m×8，边、中跨合拢段长2.0 m，边跨直线段长3.75 m。

1.3 预应力体系

纵向预应力用15-21、15-17、15-22、15-25的钢绞线，两端张拉。

2 挂篮悬臂式浇筑法托架系统预压计算

（1）根据设计图纸，预压采用分级加载的方法进行。预压范围为墩顶以外范围（墩顶位置不再预压）。

1）模板支架取0.70 kPa，模板荷载取1.50 kPa，合计为2.20 kN/m2，墩中间部分模板的支架的自重=13.65×2.20×4.80=144.0 kN；悬挑端模板的支架的自重=13.65×2.20×1.90=57.0 kN；

2）墩中间部分混凝土重=4.80×37.435×10×2.60=4 671.0 kN；

3）悬挑部分长度1.90 m，混凝土重=1.90×（37.435+28.8）/2×2.60×10=1 636.0 kN；

4）施工人员设备荷载取1.0 kPa，墩中间部分模板的支架的自重=13.65×1.0×4.8=65.52 kN；悬挑端的施工荷载=13.65×1.0 kN/m2×1.9=25.90 kN；

5）按施工的总重量静荷载的1.20倍+动荷载的1.40倍来计算预压荷载；

6）振捣、倾倒混凝土产生的荷载取2.0 kPa，墩的中间动荷载=13.65×2.0×4.8=131.0 kN；悬挑端的动荷载=13.65×2.0×1.9=52.0 kN；

7）墩中间部分的预压荷载=1.40×（131.0+65.52）+1.20×（144.0+4671.0）=6 053.0 kN，，每台油缸加载值（用4台油缸加载）Q2=6 053/4=1 513.25 kN；

8）单侧悬挑端的预压荷载=1.40×（52.0+25.9）+1.20×（57.0+1636.0）=2 141.0 kN，每台油缸加载值（用2台油缸加载）Q1=2 141/2=1 071.0 kN。

（2）托架系统包括托架横向分配梁、托架反力梁、托架纵向分配梁、液压油缸、控制台、锚杆。

1）锚杆用于将反力梁锚固在墩顶（由4根直径32 mm的螺纹钢筋组成每组锚杆）。2组侧托架反力梁锚杆，4组正托架反力梁锚杆[1]；

2）反力梁用来以承受加载油缸的反力，由锚杆锚固在墩顶。63b型工字钢，正托架用2根，侧托架用1根[2]；

3）横向分配梁用32b型工字钢布置于托架之上，用以将荷载分配托架并传递至预埋件上[3]；

4）承重梁置于分配梁上用以将荷载分配给横向分配梁[4]。56b型工字钢，正托架用4根，侧托架用2根[5]。

C50混凝土要求流动性大，可泵性好，采取措施以便于泵送及在钢筋管道密布情况下入模和振捣[6]。见图1、图2、图3。

图1 混凝土的输送管道布置示意图

图2 腹板横隔板的浇注顺序图(顺桥向)

图3 顶板混凝土的浇注顺序图(顺桥向)

3 挂篮悬臂式浇筑法施工要点分析

3.1 悬浇梁0#段施工

沁河大桥（45+80+80+45）m连续梁主墩为薄壁空心墩，连续梁0#段长9 m，高500 m，梁面宽12.5 m，底板宽为7.0 m。0#段支架由精扎螺纹钢及组合型钢组成牛腿形式。薄壁空心墩长7.0 m，宽5.0 m，墩间净距6.0 m，悬浇梁悬臂长1.9 m。在空心墩上预埋牛腿，其上用I32b工字钢加工成桁架支撑进行0#段现浇施工。0#段施工流程见图4。

图4 0#段施工工艺流程图

3.2 预应力孔道与预埋件施工

连续梁为双向预应力体系，腹板、顶板、底板均设有预应力孔道，交错布置且孔道密集，大部分预应力管道为曲线管道，为保证孔道坐标，普通钢筋位置与孔道冲突时要进行调整[7]。连续梁预埋件种类多数量大，在预应力孔道、普通钢筋与施工中预埋件的矛盾比较突出，要求其位置必须准确[8]。

在施工过程中把工程质量提升措施落到实处，扎实开展质量通病治理，认真组织好首件产品的验收认证和施工总结，持续落实工程质量现场管理标准化、规范化、精细化，规范班组 6S 管理，以“四个一批”为抓手，不断提升质量管控水平，实现标准化常态化施工。以“质量提升”“百日会战”“四个一批”等专项行动为抓手，实现标准化、规范化、精细化，建立安全质量标准化“星级化”考核评价体系，将“六大攻关行动”分解细化成80 项细则逐项攻关。施工项目部落实工地建设标准化要求，维护好现场形象，落实了施工场地周边硬质围挡、泥浆清运、洒水降尘等措施，并设置警示标志标牌，逐步完善现场标准化施工要求。督促施工单位完善了施工现场硬化，合理布局现场材料、模板临时存放场地，加强对施工便道的维护，增设了现场各类标志标牌，初步达到了现场标准化施工要求。在日常工作过程中，加大巡查监督力度，督促施工单位及时维护现场防护设施及各类标志标牌，规范施工临时用电。规范材料、模板、机具的存放，每道工序结束后，及时督促施工单位安排作业班组对现场进行清理，做到工完料尽，维持好现场标准化形象。

3.3 梁体线形控制

桥梁施工过程中，须对主梁梁体内的应力、施工的预拱度等进行严格控制。落实信息化设施的使用，对各工点和重点场站的实时视频监控系统、架桥机的抗倾覆系统、塔吊的基础沉降监测和抗倾监测系统、人员定位系统和门禁系统、安全隐患巡查系统等设备运行、管理维护情况、使用登记处置情况进行检查。通过登录客户端，点击“实时预览”菜单可以实时查看现场施工进度情况，操作“云台”可查看监控点位360°环境情况及施工局部细节，进行调度指挥、决策管理。同时进入“录像回放”菜单，可选择相应监控点位某一时间段的录像回放，便于管理者进行施工进度的复盘及施工经验的总结，为今后的施工提供经验支撑。智能视频监控系统实现手机电脑端实时登录使用，共享设备资源和信息[9]。分别涉及业主管理人员，各监理、施工单位领导、现场负责人及施工队长，总接入监控点位若干路，确保信息系统为安全施工提供有效保障。

4 施工期间桥梁的安全及防疫管理

施工项目部主要管理人员召开专题会，强调不得有麻痹思想、松劲心态、厌战情绪。施工项目部严格落实防汛领导值班带班制度，时刻关注气象预警信息，加强预警预报，雨中雨后汛情排查，对出现的新问题、新情况及时处置，确保安全度汛。目前疫情呈多发、扩散状态，防控压力大，对施工安全和施工进度带来实质性的影响。项目部在做好自身的防疫管控措施的基础上，加大了施工防疫工作检查。重点检查施工单位对新进场工人、外地材料运输车辆人员、职工异地休假返岗等不稳定因素排查和风险人群防疫管控措施的执行情况，从报备登记、三码查验、隔离防护等各个环节检查施工单位是否遵守防疫防控政策，并要求施工单位加强施工场所封闭、入场便道查验、驻地消杀等防疫措施。环保施工方面主要对拌和站、碎石加工场的环保措施进行督促落实。主要检查棚内清理打扫、现场洒水降尘、临时排水设施等方面措施是否按要求执行到位。对标段内主要施工点安排施工单位专人负责，落实施工环保动态汇报制度，及时处理发现的问题。施工期间加强与气象及政府部门沟通，及时掌握天气情况和河道上游排洪计划，做到早预防、早准备、早防范、早落实。采取加高施工筑岛平台、设置拦水坝、加强施工便道维护等措施克服汛期涨水可能对施工带来的影响。按照“雨停即可施工的”原则，加强施工便道和场地标准化施工，确保施工连续稳定。在统筹做好疫情防控、防汛工作、网络安全的前提下，在现场安全文明生产管理上狠下功夫，优化施工组织，加强技术交底，确保项目安全可控。及时跟进专项债券资金支付，强化内部监督管理，把牢风险防控关口，确保资金使用合法、合规。加强农民工工资支付保障工作，建立动态管理机制，将农民工工资支付情况作为交工验收的必备条件和评定信誉等级的重要内容。克服麻痹思想、松劲心态、厌战情绪，认真研判安全形势，实化细化工作举措，牢牢守住安全生产红线底线，确保各项措施落到实处，为项目建设创造安全稳定的外部环境。统筹推进工程建设，正确认识当前工程建设中存在的问题，妥善应对各种潜在的不利因素，进一步明确具体节点目标，立足最复杂的问题和局面，按照节点要求攻克难点堵点，全力以赴推进项目建设[10]。