斜拉悬臂支架在大悬臂盖梁中的施工技术研究

唐 辉

（广东省水利水电第三工程局有限公司 广东东莞 523710）

0 引言

随着城市现代化建设的加快，在桥梁建设中为了寻求更大的利用空间，减少用地，将传统的盖梁结构进行了优化设计，逐渐提出了一种大悬臂预应力盖梁。通过这种结构，可以增加桥面以下的利用空间，通过相同的墩柱间距获得更宽的盖梁结构，保证桥面的宽度。针对这一种悬臂盖梁结构，提出了一种无基础的斜拉悬臂支架施工方法，通过这种施工方法，不仅解决了传统施工支架基础处理困难、造价高，同时由于支架搭设高度造成的稳定性不足等问题，还为施工期间保证了盖梁下部足够的空间，不影响其交通。

斜拉悬臂支架施工方法在大悬臂盖梁中的应用，在节约造价的前提下提高了施工速度，保障了施工安全，通过这种施工方法可为类似结构体系施工提供指导。

1 工程概况

广东揭阳某特大桥工程项目引桥盖梁设计为大悬臂预应力结构［1-2］，其中两墩柱的中心间距为8.5 m，盖梁悬臂端为9.75 m，整个盖梁横桥向长度为30.2 m，设置2%的横坡，悬臂端高度为1.508 m，逐步往跨中过渡，盖梁宽度为2.4 m，盖梁共有10 束预应力钢绞线，每束钢绞线有21 根。工程所处地质条件差，由地表往下10 m 为淤泥质土，若采用满堂支架浇筑混凝土，基础处理量大，支架安全性不高。若采用钢管桩基础，则管桩施工速度慢，同时在拔桩时容易造成管桩断裂在土里，部分拔不出来，针对现场实际情况，采用无基础斜拉悬臂支架对盖梁进行现浇施工［3-4］。盖梁预应力布置如图1所示，盖梁立面布置如图2所示。

图1 盖梁横断面预应力钢束布置Fig.1 Layout of Prestressed Steel Beam in Cross Section of Cover Beam （cm）

图2 盖梁立面布置Fig.2 Elevation Layout of Cover Beam （mm）

2 支架结构设计

由于采用无基础支架结构进行混凝土浇筑，因此整个混凝土及支架的荷载需要永久结构来承受［5］，在距离墩柱顶面预埋钢板，在预埋钢板上焊接牛腿及斜撑，牛腿横梁上设置四管格构柱，同时在混凝土盖梁底部设置横向主梁和纵向主梁，通过斜拉杆件将纵向主梁拉至四管格构柱上。

四管格构的立杆采用φ426×10 mm 钢管，缀条采用φ114×8 钢管，四管格构采用预制加工成型后进行整体吊装安装，四管格构与支撑牛腿的工字钢采用高强螺栓连接，方便安装和拆卸，连接位置采用钢板进行加劲补强。格构与斜拉杆同样采用高强螺栓进行连接，斜拉杆与横向主梁也采用高强螺栓连接，整个支架体系尽量减少焊接，便于安装和拆卸［6］。盖梁支架立面布置如图3所示，横断面布置如图4所示。

图3 盖梁支架立面布置Fig.3 Elevation Layout of Cover Beam Support （mm）

图4 盖梁支架横断面布置Fig.4 Cross Section Layout of Cover Beam Support（mm）

3 施工方法

3.1 施工工艺流程

大悬臂盖梁斜拉悬臂支架施工工艺流程如图5所示。

图5 施工工艺流程Fig.5 Construction Process Flow

3.2 墩柱施工及预埋件安装

首先进行墩柱施工，为保证施工质量，墩柱采用刚模板进行浇筑，进行墩柱钢筋绑扎时应准确安装盖梁支架的预埋件，采用焊接的方式将预埋钢板与墩柱钢筋固定牢固，钢筋及预埋件安装完成经验收合格后开始安装钢模板，模板应安装牢固不漏浆，验收完成后方可浇筑混凝土。

混凝土浇筑时应按照规范严格进行振捣，保证混凝土质量，特别是对于预埋件位置更应保证混凝土振捣密实。混凝土浇筑且强度达到2.5 MPa 后方可拆除模板，拆除模板时应谨慎小心，特别注意倒角位置的保护，拆除完成后利用薄膜洒水进行养护，养护到位后进行盖梁支架的安装。

3.3 支架加工

支架采用在加工厂按照设计图纸集中进行加工，支架所购买的材料应满足规范要求，原材料进场以后按照设计图纸进行下料，切割。为保证支架加工的精度，应在专有的胎具上对支架进行加工，支架加工时应保证焊接质量，对于一些特别重要的焊缝应该进行探伤，支架加工完成后拉至施工现场进行整体安装。

3.4 支架安装

利用平板运输车将已经加工成型的支架拉至安装现场，根据吊装支架的最大重量选择合适的汽车吊进行安装。首先利用汽车吊进行牛腿横梁和斜支撑的安装，通过焊接的方式将斜支撑与牛腿进行固定。安装时应保证焊接质量，必要时对焊缝进行探伤。

牛腿与斜支撑安装完成后将已经加工好的四管格构进行整体吊装，四管格构与牛腿横梁之间通过高强螺栓进行连接，四管格构安装完成后利用汽车吊安装两组格构之间的连接件。连接件与四管格构之间通过高强螺栓进行连接。连接件主要是为了保证混凝土浇筑时，两组格构协同受力，保证格构的稳定性。

格构安装完成后利用汽车吊安装横向大横梁，横向大横梁通过斜拉杆与格构柱连接，斜拉杆分别与大横梁和格构柱采用高强螺栓连接，横向大横梁安装完成后开始安装纵向大梁和模板系统。整个支架体系安装完成后进行支架的预压，主要是为了消除弹性变形和非弹性变形［7-8］。预压完成经验收合格后开始绑扎钢筋浇筑混凝土。混凝土浇筑时应从两边对称均匀的进行，保证支架对称受力。

3.5 盖梁施工

支架及模板体系经预压合格后开始绑扎盖梁钢筋，钢筋绑扎时应严格按照设计图纸及规范进行，绑扎完成后经验收合格方可安装模板，为保证混凝土浇筑质量，盖梁采用钢模板进行浇筑，模板安装应牢固不漏浆，对于模板之间的缝隙应采用密封胶封堵，安装完成经验收合格后开始浇筑混凝土。为保证支架受力均匀，混凝土应分层对称浇筑，直至完成最后一层的浇筑，浇筑完成后应严格进行收面，防止表面出现裂缝，混凝土浇筑完毕后及时对混凝土进行洒水养护，养护到位后进行支架的拆除，支架可利用汽车吊从上往下逐步整体拆除。

3.6 支架拆除

盖梁预应力张拉完毕后开始拆除支架，支架遵循先装后拆的原则逐步从上往下进行拆除，首先解除斜拉杆与立柱之间的连接，然后将斜拉杆与横梁进行吊装拆除，拆除完毕后开始拆除纵梁，最后进行格构柱整体吊装拆除。斜撑与牛腿横梁采用切割拆除，拆除的支架用于下一个盖梁施工。

4 与传统支架施工优劣对比

传统钢管支架需要开始从地面进行搭设，若地基承载力不行还要进行地基处理或者采用钢管桩做基础，然后利用钢管桩作为整个支架体系的承重结构，同时，若盖梁距离地面高度较大，整个支架搭设的高度也将极高，支架在相同荷载作用下稳定性差，为保证支架安全，支架截面设计将变得更大，材料用量也将增加，不经济。若采用满堂支架基础处理费用极高，同时在一些地势不好的地区基础处理也极为麻烦［9］。

无基础支架减少了基础结构，无需要进行基础处理，同时也不用从地面开始搭设支架。同时无论盖梁离地面高度多大，支架高度均不受影响，节约了造价，减少了支架用量，同时支架的稳定性也得到了满足，为盖梁下部留下了空间，减少了占地面积，便于地面交通［10］。

5 结语

通过斜拉悬臂支架施工大悬臂盖梁混凝土，在一定程度上加快了施工进度，通过这种支架结构，大量减少了传统支架处理基础和施工基础的费用。同传统支架相比，此支架适应性较强，能满足地势复杂的施工区域。