205省道特大桥连续梁直线段托架施工技术

史志臣

1 工程概况

锦赤铁路跨205省道特大桥位于辽宁省朝阳市下店村，主跨设计为(32+48+32)m连续箱梁，边墩高度分别为35 m和39 m。边跨现浇段梁长为7.6 m，梁高为2.5 m，梁底宽度为3.4 m，顶板宽度为 6.5 m，混凝土为 45.8 m3。

2 施工方案

由于墩身较高，采用落地支架的方法，施工难度大，费用高，因此采用了墩顶预埋安装托架的方案。托架施工断面图见图1，图2。

托架由预埋件、主桁架、分配梁组成。墩身施工时在墩顶以下95 cm安装预留孔和预埋钢板，用来固定主桁架;主桁架共4榀，三角形，杆件由双拼[32a槽钢构成，主桁架上部端头插入预留孔中，并用2根φ32精轧螺纹钢张拉与墩身锚固，主桁架下部与墩身预埋钢板焊接;主桁架上部铺设分配梁，分配梁采用Ⅰ25a工字钢，间距50 cm。分配梁以上铺设梁底模板，进行直线段混凝土施工。

图1 托架施工纵断面图

图2 托架施工横断面图

3 设计计算

使用MIDAS软件计算，钢筋混凝土26 kN/m3，荷载分项系数1.35，模板及支架2.0 kN/m2，重力加速度为 10 m/s2。人员机具及混凝土冲击荷载4.0 kN/m2。

先按连续梁计算分配梁，然后根据所得支反力计算托架。分配梁弯曲应力83 MPa＜215 MPa，满足要求。

托架最大应力为103 MPa＜215 MPa，满足要求(见图3)。

托架顶部最大拉力为561.1 kN，托架墩身的锚固采用2根φ32精轧螺纹钢张拉锚固，单根预张拉40 t，抗倾覆安全系数为800/(561/1.35)=1.92，满足要求。剪力为 455.6 kN，对顶部2[32a型钢进行加强，增加2块20 mm钢板后满足要求。

墩身受力计算，混凝土浇筑后连续梁合龙前，墩身受到最大偏心弯矩为45.8 ×26 ×7.6/2=4 525.04 kN·m。

墩身最弱截面面积9.378 8 m2，顺桥向惯性矩为15.988 6 m4，顺桥向墩身宽度为3.72 m。

截面轴力为(70.9+45.8)×2.6 ×10=3 034.2 kN。

混凝土抗拉为0.207 MPa，小于C30混凝土抗拉强度，满足要求。

4 托架的施工

4.1 预埋件安装

在墩身施工时安装预埋件，预埋于墩身实体部分，把预埋件点焊固定于墩身钢筋上，保证高程和相对位置准确。

4.2 托架安装

托架提前按照图纸进行下料加工，安装前检查托架各部位的尺寸，检查焊缝质量。合格后开始托架拼装，拼装使用固定塔吊。安装完毕及时穿精轧螺纹钢并按照设计要求进行张拉。

托架安装完成后，将分配梁同桁架焊接，横向连成整体。

4.3 托架预压

托架安装完成后利用沙袋进行预压，预压的重量按照梁体自重的 120% ，总压重 98.6 t。

托架预压过程中，按照预压的重量50%，80%，100%，120%分级预压，检验托架和墩身受力。通过观测，计算托架的弹性变形和非弹性变形，指导模板安装和调整底模高程。

使用水准仪和全站仪对托架和墩身进行精确测量，托架主要进行沉降量观测，测点布置在托架端部，水准仪布置在主墩0号块上。

墩身主要进行位移观测，测点布置在墩顶。全站仪布置在墩身一侧地面固定点。

12号墩直线段托架预压数据汇总见表1。

表1 12号墩直线段托架预压数据汇总表

4.4 施工监控

托架预压结束后，在托架上安装直线段模板，绑扎钢筋，安装预应力管道，进行混凝土浇筑。

混凝土浇筑过程中，对托架沉降和墩身位移进行动态监控，对测量数据进行分析，观察墩身混凝土有无异常开裂，托架钢结构及焊缝有无异常变形等。

托架混凝土浇筑完毕后及时进行连续梁合龙，形成稳定结构，避免墩身及托架长时间受力，合龙前定期对托架进行测量检查。

混凝土施工过程中测量数据同预压结果基本符合，墩身混凝土无异常变化，直线段混凝土浇筑20 d后，连续梁合龙。

4.5 托架拆除

支架在全桥合龙张拉完成后拆除，利用箱梁底部预留孔，用钢丝绳吊住托架外侧，先松开对拉精轧螺纹钢，逐步拆除模板及分配梁，最后利用卷扬机配合塔吊拆除托架。

5 结语

205省道特大桥高墩连续梁直线段采用托架法施工，通过理论计算、预压试验、施工监控等措施，保证了施工的安全质量，目前全桥已顺利合龙。

[1]杨文渊.路桥施工常用数据手册[M］.北京:人民交通出版社，2001.

[2]周水兴.路桥施工计算手册[M］.北京:人民交通出版社，2001.