大悬臂预应力混凝土盖梁施工支架技术探讨

王欢

（广东冠粤路桥有限公司，广州 511400）

1 引言

在高速公路桥梁建设过程中，桥墩盖梁多为普通无预应力盖梁，盖梁施工难度相对简单，盖梁施工支架技术也相对成熟。在江罗高速薄壁高墩桥梁设计中，出于美观、经济性等因素考虑，盖梁设计为大悬臂预应力混凝土盖梁。在保证安全及质量的前提下，选择合理的托架方案对项目的建设及管理是非常关键的。

2 预应力盖梁施工方式选择

江罗高速的大桥墩高基本都在40m以上，墩身设计为4×2m实心薄壁墩，盖梁采用预应力盖梁形式，长度为15.6m，高度为2.8m，两侧悬臂长度达5.8m。该项目工期紧，施工安全要求高，大悬臂预应力盖梁显然无法采用传统落地支架施工，传统落地支架法搭设周期长，支架安拆及施工过程风险大，周转材投入较多。该项目大悬臂预应力盖梁采用对穿钢棒安装贝雷托架法，利用托架解决地形及墩高高度问题，利用高强钢棒的抗剪性能解决整个托架承重问题，利用贝雷梁的抗弯特性解决大悬臂施工问题，如图1所示。

3 盖梁贝雷梁托架法简介

3.1 钢棒预埋安装

根据托架总体高度，反算出钢棒在墩身预留孔位置，预埋孔中心位置距盖梁底部220cm，预埋定位采用测量精确定位，保证孔位水平且垂直墩身面。利用钢管作为预埋件以避免浇筑混凝土时造成预埋孔偏位，在预埋钢管时需利用钢棒试穿1遍检查钢管是否顺直，能使钢棒顺利穿过为准[1]。施工时需在钢管长度方向间隔50cm左右长度加设架立筋，并在钢管口下方加设钢筋网或钢板，防止钢棒受力对墩身预留孔口处混凝土局部压裂。

图1 贝雷托架法示意图（单位：cm）

3.2 安装钢棒、传力牛腿

在墩身施工完成后，首先对墩身预留孔进行清理，清除孔中杂物，然后将钢棒利用汽车吊或塔吊水平吊起至预留孔处，人工辅助以撞钟式的方法穿入预留孔中。穿入钢棒后对钢棒前后位置进行调整，保证墩身两侧露出长度相同。钢棒安装准确后套入传力牛腿构件，牛腿套入后贴紧墩身面并加入垫片拧上螺栓，安装时钢棒两端需同时进行。牛腿构件起到传递剪力作用，具有钢棒以及托架支撑调平作用。

钢棒采用45#钢加工，45#钢容许剪力，根据盖梁重量反算出钢棒所需直径，通常直径为12cm钢棒即可满足绝大部分盖梁受力要求，以12cm钢棒为例计算，钢棒的抗剪承载力可达 125MPa×11 304mm2=141.3kN，按2倍安全系数考虑，该型号钢棒可以承受总重至少3 000kN（300t）。

3.3 安装贝雷梁托架

传力牛腿构件安装完成后，在牛腿上放置卸载沙箱，然后吊装贝雷梁。墩身两侧各布置1组单层贝雷梁，每组贝雷梁根据盖梁尺寸由2排或3排贝雷梁组成。使用汽车吊时，每组在地面拼装好后一次性吊装到位，若使用塔吊则每组贝雷梁分3节吊装，先吊装中间1节贝雷梁支承在牛腿上，然后往两头接长。一侧贝雷梁吊装好后利用钢丝绳与墩身钢筋临时固定，然后吊装另一侧贝雷梁，待两侧贝雷梁吊装完毕后利用特制连接花窗将两侧贝雷梁连接箍紧墩身，并拆除临时固定。此时由于横向坡度作用，传力牛腿顺坡度方向绕钢棒旋转一个微小角度，稳定后利用套筒扳手拧紧螺栓，预紧力以1m长套筒扳手2人拧不动为准，注意钢棒两头同时预紧。贝雷梁安装完成后铺设分配钢，吊装三角架，并铺设盖梁底模，安装作业平台，完成整托架系统。

3.4 钢筋安装

底模安装好后测量盖梁各控制点标高及平面位置并做好记录，根据设计标高调整模板。由于预应力盖梁悬臂端较长，悬臂端端点会产生一定挠度，根据计算结果对盖梁端部底模设置2～3cm预拱值。底模调整完毕后再次对标高进行复核，复核无误后进行钢筋施工[2]。

3.5 预应力管道布设

预应力筋预留孔道的尺寸与位置应准确，孔道线形安装平顺，端部的预埋钢垫板需垂直于孔道中心线，孔道采用U型定位钢筋固定安装，定位钢筋每40cm设置1道，使管道能牢固地置于设计位置，并在混凝土浇筑期间不产生位移。所有管道均应设压浆孔，还应在最高点设置排气孔及需要时在最低点设置排水孔，管道在模板内安装完毕后，将其端部覆盖好，防止水或者其他杂物进入管道，影响压浆效果。

3.6 侧模安装及混凝土浇筑

钢筋安装完毕并经验收通过后，安装盖梁侧模。侧模安装时需严格注意钢筋保护层设置，安装完毕后测量复核盖梁各控制点平面位置及标高，根据测量数据调整侧模使之顺直，调整好后根据各控制点标高推算盖梁顶标高点，并拉设标高线，保证浇筑准确，线型平顺。

浇筑混凝土前再次检查模板对拉杆是否拉紧，浇筑使用塔吊或汽车天泵施工，浇筑时分层浇筑，每层高度不得超过30cm，浇筑顺序为先中间后两端，因盖梁悬臂较长，且贝雷梁中间段荷载较小，浇筑悬臂段时需严格注意左右两侧同步进行，以免因悬臂端一头过重导致支架失稳。

3.7 预应力张拉

对于40m T梁预应力盖梁张拉条件及顺序为：混凝土养护完成后，混凝土强度达设计强度90%，对称张拉第一批钢束，并压浆封锚；待压浆混凝土强度达到100%架设盖梁前一跨T梁，T梁需从墩帽中心向两侧对称吊装；架设盖梁后一跨T梁，对称交错张拉其余3根钢束，并压浆封锚。对于30m T梁预应力盖梁张拉条件及顺序为：混凝土养护完成后，混凝土强度达设计强度90%，同时混凝土的龄期不小于7d，对称张拉第一批钢束，并压浆封锚；架设完全部预制梁后对称交错张拉第二批钢束，并压浆封锚[3]。

4 施工注意事项

1）两侧贝雷梁必须使用特制花窗进行连接，花窗连接宽度与墩身宽度相同，确保连接后两侧贝雷梁与墩身抱紧箍死,以提高托架整体稳定性。

2）贝雷梁安装完毕后必须对钢棒螺栓进行再次预紧，确保牛腿贴紧墩身面且受力不会旋转。

3）托架分配梁与贝雷梁通过锁扣固定，不可焊接，悬臂端分配梁上搭设施工平台。

4）盖梁混凝土的浇筑顺序应为从中间分别向两端对称分层浇筑，且尽可能缩短浇筑时间，避免墩顶混凝土终凝后被悬臂段混凝土浇筑影响导致拉裂墩顶。

5）盖梁浇筑完成后，需及时用土工布覆盖养护，避免墩顶龟裂情况产生。

6）需根据计算挠度，对盖梁端部设置一定预抛值，以保证盖梁顶面线形。

5 结语

对穿钢棒安装贝雷托架的施工方法在江罗大悬臂预应力盖梁现场实际施工中取得了非常好的效果，结构简单，搭设快速方便且利于周转，经济效益好。托架不受地形墩高影响，承载力及稳定性较高，结合托架受力特点，盖梁两端的挠度最大，利用多排贝雷梁组合的抗弯性能有效解决挠度过大问题，此方法对同类型盖梁施工有较好的推广运用价值。