蟒蛇河大桥悬臂施工关键技术

朱 艳，刘从容

（江苏省盐城市公路管理处，江苏盐城224005）

1 概述

蛇河大桥是204国道盐城绕城段上的一座大桥，桥中心桩号为K11+789，桥梁全长746.2 m，宽26 m。主桥上部采用（72+115+72）m分离式单箱单室预应力混凝土连续箱梁跨越蟒蛇河，由上下行分离的单箱单室截面构成，单箱底宽6.75 m，两侧悬臂3.0 m，全宽12.75 m。连续箱梁0#块节段13.0 m，在支架上浇筑施工，两侧各有14个悬浇节段。悬臂浇筑梁段最大节段重量为123.8 t，合拢段长度均为2.0 m，边跨现浇段长13.34 m。施工时左右两半幅同时进行，先边跨合拢再中跨合拢。

2 0号块施工

2.1 0号块锚固设置

为了让0#块四个永久支座同时受力，不出现跷跷板现象，0#块施工时，永久支座必须承载0#块混凝土自重，这样可以先将盆式支座的弹性压缩量压掉，保证盆式支座顶面在同一平面。因此0#块浇筑后，在边跨、中跨侧墩身内侧用硬木楔（组合木楔，以便拆除）刹紧，以防止支座转角过大（支座允许40′的转角）。同时在墩身支座位置处预埋4根φ16 mm锚固螺杆，与预埋在箱梁底的钢板打眼用螺母拧紧以防与支座脱空。为增加安全度、防止梁体倾覆，墩身外侧预埋96根长257 cm的φ32Ⅱ级锚固钢筋（半幅桥，见图1）。

2.2 0号块支架设置

由于0＃块长13.0 m，而承台长16.7 m，半幅承台宽12.95 m，因此可在承台顶面搭设碗扣支架做托架。托架采用WDJ碗扣式钢管支架，钢管外径Φ48 mm，壁厚3.5 mm。箱体下立杆纵向间距为60 cm，横向间距腹板下为30 cm，底板下为60 cm；翼板下立杆横向间距为90 cm，纵向间距为120 cm；纵、横向水平横杆步距120 cm。碗扣支架立杆底部设下撑，顶部设U形顶托，以调整支架高度及立模标高。顶托上面铺设横向15 cm×20 cm方木，其上布设纵桥向的10 cm×10 cm方木，间距30 cm，方木上钉竹胶板（厚1.2 cm）作为底模。翼板和侧模采用10 cm×10 cm方木钉成框架作为支撑，其上再钉竹胶板作为侧模和翼板的底模。考虑到支架的整体稳定性，在纵向每5跨设通长剪刀撑1道，横向每隔3跨布置剪刀撑l道（见图 2）。

3 挂篮施工

3.1 挂篮设计

该工程施工的挂篮采用菱形挂篮，菱形桁片由2[28b普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成，前上横梁由2I45b普通热轧工字钢组成，底篮前横梁由2I36b普通热轧工字钢组成，底篮后横梁由2I36b普通热轧工字钢组成，底篮腹板下加强纵梁为由[8和[10普通热轧槽钢组成的桁架，底篮底板下加强纵梁为I28b普通热轧工字钢，吊杆采用φ32精轧螺纹钢，整个挂篮系统重50 t（见图 3）。

3.2 挂篮预压

用于该工程的挂篮设备，已成功地在多个工程项目中使用过，其加工质量及弹性、非弹性变形值均满足设计要求。为确保安全施工及施工质量，并为预拱度的设置提供依据，需对挂篮的菱形架在使用前进行加载预压。加载采用千斤顶进行分级加载，即将两个菱形架平卧在平整的地面上，尾部用2根LJ32精扎螺纹钢两端锚紧，端部穿1根LJ32精扎螺纹钢，一端锚紧，一端安置一台YCW250千斤顶进行加压。加载的总重量为施工时的钢筋混凝土重量、施工荷载重量、模板重量之和的1.05倍（施工荷载及模板自重按钢筋混凝土自重的5%考虑），从最小块件重量开始，根据不同块件的重量分级进行加载，每级加载完成后持荷10 min后，测量两只菱形架端头之间的尺寸数据，并与未加压前及加压后卸压的数据进行比较，计算非弹性变形，然后推算出每级加载挂篮的弹性变形数据，供调整挂篮立模标高使用（见图4）。

4 合拢段施工

箱梁的合拢是控制主桥受力状况和线形的关键工序，因此箱梁的合拢顺序、合拢温度和工艺都必须严格控制。

4.1 合拢工艺流程

边跨合拢施工流程为：拆除边跨挂篮和解除其它荷载，中跨挂篮作配重→接长现浇支架并使悬臂端及现浇段与支架变形相同→选择最佳合拢温度，完成边跨合拢→待边跨合拢段混凝土强度达到设计强度后张拉边跨底板、顶板束→解除主墩临时支撑和现浇支架，完成第一次体系转换。中跨合拢施工流程为：拆除中跨一端挂篮，另一端挂篮前移，完成底篮、外侧模的安装→在中跨两悬臂端配重、焊接劲性骨架，并完成合拢段模板、钢筋和管道安装→选择当天最低气温浇筑合拢段混凝土，在浇筑过程中，同步卸载中跨所配的平衡重→待合拢段混凝土强度达到设计强度后张拉顶板、底板束→拆除挂篮，完成第二次体系转换。

4.2 合拢方法

边跨合拢段采用搭设支架的方法合拢，中跨合拢段采用“吊篮法”施工，即利用吊杆将底篮悬挂在合拢段两侧的箱梁顶板和底板上，在底篮上铺设底模和架设外模，进行合拢段箱梁的施工。中跨合拢前在两悬臂端加平衡重，平衡重采用水箱压重，两侧各配合拢段混凝土重量的50%，浇筑中跨合拢段混凝土时，边浇筑边放水卸载使悬臂挠度保持稳定。

5 施工监测

箱梁悬臂施工的高程控制是本次施工控制的重点，高程控制的最终目标是准确提供每一个箱梁节段的立模标高。根据设计院提供的预留拱值和挂篮预压时得出的下挠值，精确确定各节段梁段混凝土浇筑时的高程。每一个箱梁节段分为三个阶段进行观测，即挂篮前移阶段、浇筑混凝土阶段和张拉预应力阶段。每施工一个梁节段，应在挂篮前移后、浇筑混凝土后和张拉预应力后，对已施工箱梁上的监测点观测一次，其标高的变化就代表了该点所在的箱梁在不同阶段挠度变形全过程。为减少温度对观测结果的影响和施工对观测工作的干扰，箱梁挠度观测严格控制在清晨6∶00～8∶00时间段内进行，同时记录空气温度和箱内温度。在标高控制中强调箱梁纵向曲线的顺滑，即使在某个阶段实际标高与理论计算不一样时，不采取强行在下一梁段施工中立即全部调整过来，而可采取在以后几个梁段施工中逐步调整。

6 结语

实践证明，上述工艺对于大跨度悬臂施工桥梁而言是完全可行的，施工过程中各节段的线型和质量均满足要求，特别是挂篮采用千斤顶模拟各节段重量分级加载预压的工艺，既缩短了工期，又为挂篮的预拱度设置提供了可靠的数据，值得推广和应用。