谈山区高墩边跨现浇直线段施工

曾 鹏 锦

(蓬安县移民服务中心，四川 南充 637800)

1 工程概况

黄草坪特大桥主桥为90 m+160 m+90 m预应力混凝土刚构箱梁，由左、右幅的两个单箱单室箱形断面组成，箱梁顶宽为12.5 m,底宽为7 m,箱梁根部梁高为10 m,跨中梁高为3.5 m，腹板厚度分为0.7 m和0.5 m，底板厚度由中部的0.32 m按1.8次抛物线变化至根部的1.2 m，顶板厚度0.3 m。边跨、中跨合龙段长均为2.0 m，边跨现浇段长9.0 m。

2 施工方法的比选

黄草坪特大桥位于侵蚀剥蚀型低山缓坡地貌为主，桥墩位于冲沟及两侧山坡上，自然坡度为15°～25°，总体交通条件较为不便。边跨现浇段施工工期紧、场地小及施工难度大等特点，为整个大桥的节点控制性工程。针对本项目边跨现浇段过渡墩较高、现场地势陡峻、地质条件差及工期紧的特点，选择对称平衡配重法作为本项目边跨现浇段方案。

对称平衡配重法是在墩身或盖梁的两侧施工时安装预埋件或预留孔洞，安装三角托架，一侧托架安装分配梁并铺设底模并完成模板系统，绑扎钢筋等，另一侧在混凝土浇筑过程中分阶段压载配重。该工法主要特点是需要在现浇段一侧主梁时，另外一侧需要用水箱、混凝土块等进行配重，以使墩身基本不受偏压，不出现较大弯矩，该方法安全性较高，工期较短。

3 具体设计及实施

3.1 平衡托架设计优化

3.1.1托架优化

常规托架是工厂制作多个单片的三角牛腿托架后现场焊接安装，其整体性差，三角托架上玄杆与桥墩连接处受拉，混凝土局部拉应力过大，会导致混凝土开裂。现采用整体托架，即墩身两侧托架上玄杆为一根整体杆件，两侧焊接斜杆，该托架整体性强，且不存在上玄杆与桥墩连接问题，混凝土不会出现拉应力。

3.1.2配重优化

现浇梁段通过托架承受，墩身所受弯矩通过托架平衡一侧配重平衡。若采用重物堆载配重延长工期，增加费用。经现场勘查，边墩所处山坡有处水源，现提出采用水箱平衡配重法，该方法施工简便、材料易取得、分级加载灵活可控、结构安全可靠。

3.2 平衡托架设计

结合现场已有材料将托架安装在盖梁上，在盖梁浇筑时预留4个孔洞及8块预埋钢板，均采用Q345钢材。盖梁浇筑完成后将10.0 m长整根Ⅰ40b工字钢穿过预留孔洞，后对焊链接成为20 m整根，在盖梁预埋钢板和通长工字钢间焊接Ⅰ32a工字钢。在已安装焊接完成的托架上依次安装落架沙桶、Ⅰ32a工字钢分配横梁、[10槽钢分配纵梁、2 cm竹胶板及钢侧模，见图1。

3.3 平衡托架计算分析

该托架系统共有4榀托架组成，每榀托架均受到2根分配横梁的支反力和平衡配重水箱，分配横梁支反力计算简图见图2。整体托架计算简图见图3。应力及变形检算结果见图4，图5。通过对托架纵梁、斜撑及焊缝计算均满足相应规范要求。

3.4 方案实施

3.4.1托架安装

该托架构造简单、受力明确，为了降低现场焊接难度在工厂制作斜撑时在其两端焊接钢板。这样现场焊接时提高了焊缝长度，焊接更方便，质量更容易得到保证。盖梁混凝土浇筑后通过预留孔洞穿过Ⅰ40b工字钢纵梁，在纵梁和盖梁预埋盖板之间焊接Ⅰ32a斜撑完成托架牛腿施工。

3.4.2托架预压

托架安装完成后设置千斤顶反压架，利用千斤顶对托架进行分级模拟施压，以得到托架变形的各类技术参数，指导现浇段施工。同时验证利用钢绞线反向施压做配重的安全可靠。

预压分为三级，第一级：预压荷载模拟底板重量，同时需考虑1.2的安全系数；第二级：预压荷载为模拟浇筑腹板时，底板混凝土和腹板混凝土的重量之和，考虑同样的安全系数；第三级：预压荷载为1.2倍底板、腹板和顶板混凝土的总重量。加压应缓慢进行，每级压载完成后持荷2 h，观察焊缝、水箱、承台锚固螺栓等部件有无异常情况，若有异常情况待查明原因采取相应措施后再进行加载。全部加载完24 h后再卸载，卸载按压载的反向顺序卸载，见图6。

3.4.3混凝土浇筑

混凝土采用分层对称浇筑，混凝土浇筑与平衡配重压载交替进行，混凝土浇筑及平衡配重压载过程中均要安排专人对托架变形、托架焊缝、水箱、承台锚固螺栓进行观察。混凝土浇筑及张拉平衡压载按如下进行：1)浇筑底板混凝土；2)第一次平衡配重(注水至水位一,此时配重载荷为277.2 kN)；3)浇筑腹板混凝土；4)第二次平衡配重(注水至水位二,此时累计配重载荷为554.4 kN)；5)浇筑顶板混凝土；6)第三次平衡配重(注水至水位三,此时满载配重为831.6 kN)。配重平衡对称进行，注水完成后应对水箱整体外观加强观察。

4 结语

根据本项目高边墩施工经验，为国内同类型工程施工提供了有效参考和借鉴。山区及地质条件复杂的高墩边跨现浇段采用平衡配重法施工安全可靠、成本低及工期短等优点，具有较高的技术经济和社会效益。