高墩大跨径钢构桥梁施工技术及质量控制要点探析

屈柳光

摘要：自改革开放以来，我国路桥建设事业得到了跨越式的发展，施工能力和技术水平都较以往有了较大幅度的提升。作为梁墩固结的组合体系桥梁，连续钢构桥在带来各种便利的同时，也产生了施工过程较长、体系转换复杂等问题。为此，本文以红水河罗天乐大桥主墩施工为载体,介绍滑升架翻模施工技术和大型三角形斜拉式挂篮施工技术在高墩大跨径桥梁施工中的应用,对桥梁高墩施工有一定的借鉴作用。

关键词：大跨径；滑升架翻模技术；钢构桥梁；施工技术；质量控制

中图分类号：TU74

1 工程概况

罗天乐大桥是一座位于国家大型水电站龙滩水电站库区上游,贵州省罗甸县和广西天峨县交界处羊里渡口附近的全长763米的特大桥梁,横跨红水河。主桥为预应力混凝土连续钢构,桥跨布置为126m＋240m＋126m,上构采用挂蓝悬臂现浇施工工艺,高墩施工采用滑升架翻模施工。其中主墩3、4号墩高为131.4m和123.4m，均为矩形变截面钢筋混凝土双薄壁墩身；3、4#墩箱梁采用挂篮悬浇施工，共28#个块段,其中悬浇最重块段为1#块，重250t。

2 滑升架翻模施工

2.1 模板的制作和安装

翻转模板设计在墩柱的四个角设半径R=3cm的倒圆角模，中间标准模板设计为150×150cm、200×200cm的规格，运到工地后，拼成3m高的大块模。

模板高度9m。每次浇注高度6～7.5m。拆除时把下层的模板往上翻，留下一节1.5m作为接高固定。

在施工过程中严格控制墩柱倾斜度，模板安装完成后，用全站仪重新测量检查中线，并以此确定墩身的中心偏位，将模板各项偏差值控制在规范的允许范围内。

2.2 滑升架施工工艺

升架由承重槽钢框架和钢管支架两部分组成。框架由2[22槽钢拼焊而成。支架用钢管焊成整体，焊接固定在槽钢框架上，整个滑升架自重及施工荷载则通过用φ50mm圆钢穿入墩身来承重，在浇筑砼时事先预留孔，在滑升架提升到位时，将圆钢穿入墩身预留孔内，依靠圆钢来托住滑升架。

滑升架的提升主要由手拉葫芦来完成，手拉葫芦上部挂点通过φ50mm圆钢横栓在墩柱主钢筋内侧作为上挂点，下挂点钩住滑升架下部的框架起吊环，通过人工收紧葫芦，逐步往上提升，待提升到预留孔上的时候用φ50mm圆钢穿入墩身固定，完成提升工作。每浇注一节墩柱混凝土，而且在完成上次浇注节段的外观修容后，即可提升滑升架。

滑升架各部位焊接要求牢固，转角处用三角钢板焊接，支架管要割孔插进框架的槽钢内焊接，特别是起升挂点，用2cm厚钢板割孔，孔内打磨圆滑，以免割伤钢丝头；起升用的葫芦采用长链10t新葫芦。

3 连续钢构施工技术及质量控制

3.1 0#块施工

图1 支架的搭设

0#块梁段砼分2次浇注，第一次浇注底板及腹板高度的3m，待砼达到80%强度后，再往上立模浇注。

施工步骤：

预埋托架钢板→安装墩顶托架纵、横向贝雷梁→铺设槽钢→安装三角模架、降落木契→安底模板、外侧模→绑扎底板钢筋→安竖向预应力筋及腹板钢筋→安内侧模→浇底板及腹板3m高度砼→养护→安内顶板、翼板模→安预应力束管道→绑扎顶板、翼板钢筋→浇剩余腹板及顶板、翼板砼→养护拆模→砼接头凿毛。

3.2箱梁1#块以后的悬浇施工

3.2．1挂蓝设计

挂篮设计主要考虑：挂篮自重、模板支架自重、振动力和冲击力、施工人群荷载、箱梁最大节段砼重量。本桥设计了一套三角形斜拉式挂篮，该挂篮可承受250t，满足施工要求，该挂篮在云南、广西等多座大桥上使用过，

挂篮分主桁系统、行走系统、后锚系统、吊挂系统、模板系统、模板系统又分成底模、外侧模、内侧模、顶板及翼板模。

3.2．2挂蓝安装

挂篮在已经完成的0#块梁段顶上安装就位。挂篮上部安装用塔吊安装，安装前，先将墩顶上的杂物清理干净，将砼面凿平，在支点上放置硬木，拼装时先从下到上；先拼好支点、主桁，上紧后锚、安装上横梁、安装立柱、斜拉钢带，然后吊挂底篮；底篮拼装次序为：先安装好前、后下横梁，后放活动铰、纵梁及扁担；将前、后上横梁事先已挂好的吊杆穿入下横梁扁担，上紧螺母，待穿完吊杆后，调整底模，安装底板，外侧模，内模及顶板。

拼装顺序如下

测量放样→铺设支点桉木→安装支点、主桁安装→上后锚→后上横梁→前上横梁→立柱→斜拉钢带→横联→起吊底篮→穿吊杆→底模板→外侧模、内侧模→顶模吊架→顶板、翼板。

3.2．2挂蓝试压

挂篮的预压采用外力加载，在挂篮拼装完成后，即可做加载预压试验，挂篮预压的目的是为了检测挂篮的刚度和安全性，并消除结构的非弹性变形。挂篮的预压方案是在挂篮前下横梁挂水箱加水压载，按块段的最大重量及施工荷载加载，每个挂篮在前下横梁上吊挂两个水箱，水箱吊挂在箱梁肋板位置，加载逐级进行，即50%、70%、100%，加水时两边平衡进行，并用水平仪观测挂篮各个部位的变形值，观测点的布置：前上横梁3个点，前下横梁3个点，并观测两主桁前端的挠度及两斜拉钢带的受力变形情况。

加载过程中记录好各级荷载作用下挂篮的变形曲线。计算出挂篮的弹性变形，以获得挂篮施工时各块段的立模标高修正控制数据，施工时预留底模抬高度。

3.2．3挂蓝悬浇施工

在底模板及外侧模安装调整好以后，即可绑扎钢筋，按照先底板，侧板，后顶板次序绑扎钢筋、及安装预应力管道和竖向预应力筋，注意预留挂篮吊杆孔位。此时应特别注意竖向预应力筋的压浆管道及通气管道是否包扎紧密，横向预应力筋的压浆通气管道，纵向预应力管道位置定位、接头包扎情况是否漏浆，并保持预应力管道的顺道。在各项工序完成后，方可浇注砼。浇注砼时，用2台泵机对称浇筑，对预应力管道位置，振动时要特别小心。并用水平仪观测挂篮的变形，如果挂篮的变形值过大，而砼还未终凝，这时可用吊杆将底模适当抬高。在浇注2#块时，根据1#块浇注时挂篮的变形值再次调整立模预留高度。砼浇注完全养护4天，经试压达到设计要求时即可张拉，张拉顺序为先张拉纵向预应力束，后张拉横向束，最后张拉竖向预应力筋。张拉竖向预应力筋要分两次张拉，张拉过的竖向预应力筋用油漆作好标记。

4线形测量

工作人员可以通过后方交汇法，使用全站仪对墩顶三维坐标进行测量，并将其作为主梁高程的水准点。同时，在各个墩顶都应分别设置一个轴线和水平基准点，联测工作每月至少要进行一次。立模标高既可通过水准仪测量，也可根据实际情况合理选择测量方式，但应注意避开环境温度变化较大的时间段。测量结束后，监理人员应对结果进行复核，并通过不定期复测的方式来确保结果的准确性。若两侧施工节段相同，可直接进行对称截面相对高差的测量和比较；若两侧施工节段不同，可选择进度较慢一侧的末端截面及较快一侧的相应截面为对象，进行相对高差的测量。工作人员除了要确保各跨线形始终处于控制状态外，还应对主梁的全程线形进行通测，以确保整体线形的协调度。

4 挠度控制

大跨径钢构桥梁大多采用分段施工的方式，因此不同节段的施工状态都会对桥梁的整体结构造成直接影响。以成桥的线形为例，如果没能做到节段立模标高的合理设置，就会使两悬臂端在合拢过程中出现过大的高差，若强行合拢，必将使桥梁出现裂缝。锁闭，必须提升线形控制工作的整体质量。

首先，在完成主梁钢筋布置、尚未进行混凝土浇筑的期间，工作人员要将传感元件预埋在控制断面，并设置相应的防护措施，由于预应力混凝土桥梁需要准确测算结构纵向应力，所以要沿纵向进行元件的设置，可通过钢丝将其捆扎在主梁纵向钢筋的上下缘。

其次，要对测试传感元件进行合理选择。目前市场上应力测试传感元件的种类较多，其中应用较为广泛、测试结果较为准确的一类为钢弦应变计。一般来说，此类应变计主要通过折线图、标定表对自身与频率之间的关系进行反映，这种特点有利于工作人员更加方便的获得所需数据。

除此之外，还要注意做好中线控制，以桥梁某段中心作为顶板中心的控制点，同时将临时中线控制点设置在箱梁底板的根部位置，通过预埋钢板进行固定。需要注意的是，要确保工作人员可通过横隔板进人孔对底部临时控制点进行全面观察，使中线的控制能够有效进行。

5 结语

在大跨径钢构桥梁的施工过程中，对于施工质量的有效控制无疑占有重要位置。限于篇幅，本次研究并没有涉及全部的施工技术及质量控制要点，仅对高墩、主梁这两个部分的相关情况进行了分析讨论，希望文章能够起到一个抛砖引玉的作用，在引起读者注意力的同时使他们能够对相关工作进行更加深入、细致的研究和总结，从而为大跨径钢构桥梁施工技术水平的提升做出更多的贡献。

参考文献： ［1］覃俊.浅谈连续钢构桥梁施工监控要点及体会［J］.商品与质量：学术观察，2011，(8):45-45. ［2］王海勇.大跨径连续钢构桥施工控制技术［J］.中国高新技术企业，2010，(10):153-155.

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。