超长悬臂桥梁大体积盖梁无落地支架技术研究

王斌 杨洪磊

【摘要】在市政桥梁工程中修建大体积盖梁因可工作空间小，而采用钢销棒及托架的无落地支架技术进行施工。通过有效过程控制及顺利实施，在受力上对销棒法施工盖梁适用性进行了扩展，有效的节约了工期、产生了较大经济效益，为类似城市桥梁施工提供实践经验。

【关键词】市政桥梁； 超长悬臂； 盖梁； 无落地支架

1 前言

在城市中心修建大体积盖梁的工作空间受限，因此无落地支架技术很好地解决了该问题。该施工技术理论尚不完善，积累的实践经验也较少，因此本文以佛山禅城区魁奇路东延线二期工程（禅城段）项目为例进行无落底技术研究

2 工程概况

佛山市禅城区魁奇路东延线二期工程（禅城段）项目，位于湖景路至东平水道之间，西起湖景路，途经鄱阳村、奇槎村，向东至东平水道。桩号范围K0+000-K2+570，路线全长2570m，该段桥梁全长2292m，包括一条主线桥梁及两条上下匝道桥，向东接顺跨东平水道奇龙大桥。线路跨越南海大道、地铁2号线、澜石大涌、桂澜路、规划路、奇槎村中涌等。桥梁标准整幅宽度35m，主线下部结构采用双矩形柱+大挑臂倒T型预应力盖梁的桥墩形式，上部结构为预应力混凝土小箱梁，在跨路口处采用简支钢砼叠合梁。

该盖梁设计为大挑臂“倒T型”预应力盖梁，盖梁长度34.7m，形式多样。盖梁两侧挑臂超长，最长单侧挑臂达10.52m，其余为9.02m、5.62m。盖梁砼方量较大，一次性浇筑成型，为大体积混凝土施工，盖梁长为3404cm，宽约为300cm，高为380cm或430cm，重约658t～796t：

3支架设计

3.1支架整体设计

支架整体设计采用预埋对穿销棒固定牛腿作为承重主要支点，加工大型钢桁架梁作为主要承重梁、铺设型钢作为分配梁的受力模式。

3.2桁架梁设计

为有效利用有限的施工空间，设计承重桁架总高度为3.5m，上弦杆采用双H600×200×11×17mm型钢，上下各贴1cm钢板加劲，下弦杆采用H800×400×24×24mm型钢。受力关键位置竖杆采用双H600×200×11×17mm型钢，其余竖杆及斜撑采用双40槽钢。单套支架设置钢桁梁两片，为方便运输及拆装，每片桁架梁分为3段进行加工制造，采用销轴及螺栓的方式进行连接。桁架梁分段示意图如下：

4.3关键节点设计

桁架整理受力较大，节点设计采用如下图所示。

5 支架预压

反拉预压施工受力原理，即模拟盖梁砼浇筑过程施工受力状态，结合盖梁支架设计结构形式，按施工重量经过分配计算，将钢筋砼均布荷载分配至各反拉受力点集中受力，采用千斤顶逐级施加，测量各级荷载作用下支架变形情况，以此达到消除支架的非弹性变形以及获取弹性变形参数，检验支架安全性的目的。

1、地基处理：施工前预先进行了场地整平填实处理，换填50cm砖渣，并压实，两侧开设排水沟，避免雨水浸泡地基。

2、堆载平台施工：采用双肢I40a型钢，沿吊杆两侧铺设，每侧铺设两根，共计4根，当根长度35m，形成主承重梁。承重梁上，按照盖梁支架施工分配梁分配原则，采用I28a型钢，横向间距50cm满铺形成。提前按照方案要求，每隔两米预留出吊杆位置，吊杆底部设置双[20a扁担梁，作为吊点受力扁担。

平台搭设时，确保地基平整，同时承重梁受力均匀，与地面接触均匀。

1、预压配重堆载：进场钢筋逐层进行堆载，放置于加工完成的堆载平台上。钢筋放置时，放置均匀，逐层进行堆放，同时两侧对称进行，防止产生对称两侧的不均匀沉降。钢筋堆放重量按照荷载分布进行，由于下部平台堆放空间影响，两侧悬臂端在支架顶均匀堆放钢绞线，补齐部分预压重量，确保预压重量满足总体重量要求，最终堆载重量见下图示意：

2、支架安装：按照支架施工方案要求，进行支架拼装，同时，确保各连接件连接牢固。支架安装完成后，对其平面位置、节点连接及纵横向稳定连接件等方面进行了全面检查，检查符合要求后进行下一道工序。

3、吊杆承重体系安装：在支架上铺设I28a分配梁，同时在支架两侧对应吊杆位置，每侧铺设两根I40a作为反拉承重梁，每根吊杆穿过承重梁，采用扁担梁锚固，形成反拉吊点。

4测量控制点布置：沿支架对应位置，布置测量控制点，并测设初始数据。控制点共布置10处，分别沿支架两端悬臂最大位置、支点位置、跨中位置布置控制点，已观测支架各关键断面受力变形情况。

5、分级反拉预压：反拉预压分三次加荷，第一次施加总荷载的50﹪，第二次施加荷载至总荷载80﹪，第三次施加至总荷载110﹪；具体反拉吨位见前面表示。反拉采用穿心式千斤顶张拉竖向预应力墩筋的形式，反拉吨位按照张拉油表读数控制。

预压反拉时，采用4台千斤顶，遵照对称同步、缓慢逐级加载的原则进行；

预压反拉顺序：7，11#-6，12#-5，13#-8，10#-4，14#-3，15#-2，16#-1，17#-9#；

每级每根预应力筋施加荷载至设计吨位后，及时采用螺帽进行紧密錨固，防止应力松弛，之后再分级张拉其余墩筋。

每级全部张拉完成后，及时通知测量人员，测量加载完成后标高数据。50%及80%加载完成后，间隔12h对支架变形量进行监测，监测满24h，同时满足两次沉降变化值不大于2mm，才进行下一级加载。最后一级观测满36h，同时，满足监测沉降稳定在2mm范围内。

6、预压卸载：卸载同样按照分级的方式卸载完成，首级卸载50%，下一级值全部卸载。卸载顺序：9#-1，17#-2，16#-3，15#-4，14#-8，10#-5，13#-6，12#-7，11#；

7、卸载后观测：卸载完成后6h，观测各点沉降情况，记录并整理相应数据。

6 支架安装与拆除

拆除时，先将分配梁底钢楔逐个敲出，利用牛腿上落架砂筒进行落架，带施工承重荷载消除后，再逐一将支架整体拆除。拆除时采用50t吊车进行施工配合。拆除桁架梁时，须设置安全绳确保施工安全。

施工完成后应及时对销棒预埋孔洞进行修复，采用同标号C30微膨胀混凝土对孔道进行全面填塞，在墩身外观部分预留5mm厚度，待最后采用配置好的砂浆进行抹面处理，确保外观色泽统一，表面平整。

7 结语

由于超长悬臂盖梁采用销棒法无落地支架的施工方案，且施工过程采取了切实有效的控制措施，盖梁施工质量得到了有效保障。采用大型钢桁架梁及大块拼装的方式，有效节约了施工空间，极大提高了材料周转、施工效率，缓解了施工交通组织压力。该技术的成功实施，取得了良好的经济效益及社会效益，为项目的顺利通车奠定了坚实基础。

参考文献

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