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摘要：陆水河特大桥桥长1728m，其中主桥采用（88+160+88）m变截面连续箱梁桥，采用挂篮悬浇方法施工。本文对该桥0～1#块支架设计及采取的一种千斤顶反压的预压方式进行了简要介绍，以期对后期类似工程提供参考。
关键词：大跨径；连续箱梁；0#块支架；千斤顶反压
1 前言
现浇连续箱梁桥是目前国内外很常见的一种桥梁形式，而主跨160m的变截面连续箱梁在国内尚不多见，其0#块具有截面大、体积大、重量大等特点，所以，针对主跨160m及以上跨径的连续箱梁0#块施工技术的研究具有重大意义。0#块一般采用支架现浇，然而，国内大多数0#块支架预压方式均采用堆载（沙袋、混凝土块、钢筋或钢绞线）预压的方式，此类预压方式存在施工工序繁琐，工作量大，资源浪费严重的缺点。本文通过对陆水河特大桥主桥连续箱梁的工程实践，重点对0～1#块支架设计及采取的一种千斤顶反压的预压方式进行了简要介绍，以期对后期类似工程提供参考。
2 工程概况
武深高速公路嘉通段陆水河特大桥桥长1728m，全桥共11联，其中主桥采用（88+160+88）m变截面连续箱梁桥；主桥箱梁断面采用单箱单室，根部梁高10.5m，跨中梁高4m，顶板厚28cm，底板厚从跨中至根部由32cm变化为120cm，腹板从跨中至根部三段采用45cm、70cm、90cm三种厚度，箱梁高度和底板厚度按2次抛物线变化。箱梁顶板横向宽16.75m，箱梁底宽8.0m，翼缘悬壁长4.375m。箱梁0号节段长10m，每个悬浇“T”纵向对称划分为22个节段，梁段数及梁段长从根部至跨中分别为4×2.5m、8×3.0m、10×4.0m，节段悬壁总长74m。
0#块设计长度为10m，主要由底板、腹板、横隔板、顶板和翼板组成，中心梁高10.5m，底板厚120cm，腹板厚90cm，顶板中部厚28cm，中隔墙板厚350cm，单个0号块混凝土约521.72m3。1#块箱梁设计长度为2.5m，单个1#块混凝土约78.84m3。考虑挂篮安装因素，计划将0#、1#块均采用支架现浇施工工艺，先浇筑0#块，再进行1#块的浇筑。
3 支架设计
零号块支架采用落地钢管支架体系，支架系统由钢管柱、平联、纵梁、钢落架、横梁、分配梁组成。具体如下：
①钢管支撑及平联
零号块支架落地支撑设计采用φ1000×12mm钢管，沿主墩横桥向每侧设置1排，每排2根，落地钢管支撑底部通过事先在承台埋设的预埋件与承台固结，桩顶与箱梁底部通过预埋桩帽进行联接，同时，该钢管立柱钢管兼做临时锚固支撑使用。
墩身侧采用钢牛腿做为支架承力点，钢牛腿采用20mm厚钢板制作，通过钢板预埋件与墩身相联接。
钢管支撑之间设置了2层平联，平联采用φ630×8mm钢管，平联与钢管支撑之间焊接连接。
由于圆管与圆管垂直对接的接口形状和尺寸不易控制，施工时应加强焊缝的质量控制。顶层牛腿也是受力的关键部位，应加强牛腿预埋件的质量控制。
②横梁
横梁横桥向布置，主梁采用双拼HM588×300mm型钢，通过钢落架落在钢管支撑上，与钢管支撑焊接固定。
③钢落架
为了保证在横梁施工完成后能够顺利地脱模，在横梁底部均设置卸荷块，卸荷块均布在横梁下。卸荷块采用8mm厚Φ600短钢管焊接而成。
④纵梁及分配梁
主纵梁纵桥向布置，采用HM588×300mm型钢，分配梁采用工20a型钢，腹板部位间距20cm，其它部分间距60cm。墩身外侧悬挑部分采用工45a型钢做为分配梁。纵梁与横梁梁焊接连接固定。
通过对支架进行建模计算，不考虑模板参与受力以及模板的刚度，将砼荷载按照跨度分配到相应的分配梁上，同时叠加相应的模板荷载，风荷载，施工荷载等，结构计算采用ANSYS程序计算。结构建模计算结果表明：支架主要构件强度均能满足设计及规范要求。
图1 箱梁0#、1#块支架结构示意图
4 支架搭设
施工承台时，需及时埋设立柱基础埋件和支架预压用的钢绞线，钢绞线预埋在承台内不少于150cm，锚固端采用开花锚形式。施工墩身时，埋设平联埋件，并确保埋件周边砼密实。承台埋件的支撑板中间需开孔，牛腿埋件的钢板面宜往内缩3～5cm。待主墩墩身施工完毕，即刻着手0#、1#块支架搭设。施工前，需采购钢管、钢板等材料，并加工预埋件，做好钢管下料、接长工作，以及横梁、纵梁的下料并设加劲板。
支架搭设顺序：钢管立柱（并浇筑混凝土）→平联→安装牛腿→纵梁→卸荷块→主横梁→纵向分配梁→木方→底模。
立柱通过三层Φ630*8mm钢管平联与墩身形成整体。在封闭立柱顶部前，钢管立柱内浇筑C40砼。该立柱不仅作为0#、1#块的支撑系统、同时也是用于箱梁悬浇的平衡系统，因而其混凝土须密实。
5 支架预压及卸载
支架是0#块施工的承重构件，必须保证有足够的强度、刚度和安全性。支架安装完毕后，对其平面位置、顶部标高、节点联接及纵、横向稳定性进行全面检查，经验收合格后对支架进行100%荷载预压。其目的为消除支架加载后的非弹性变形，并测定支架的弹性变形值，为立模时提供依据。
0-1#块荷载值：1#块78.84m3，0#块作用在支架上90.5m3，转换为重量G=（78.84+90.5）*2.6t/m3=440t。预压荷载值为100%荷载，即440t。
（1）前期准备：
在承台施工时，根据设计的位置预埋4股钢绞线，如图6，其中1、4股均为7Φs15.2钢绞线，对应荷载为140t；2、3股均为4Φs15.2钢绞线，对应荷载为80t。钢绞线预埋在承台内不少于150cm，锚固端采用开花锚形式。在纵梁上布置长8m的双拼HM588型钢作为横梁，在型钢拼缝处相应位置预留钢丝孔，以便钢绞线穿孔。
预应力张拉采用数控张拉设备。所有张拉机具设备及仪表进场前配套校验，使用时由专人使用和保管，当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象时均须校验，校验一般交由专业监测单位进行。
（2）安装千斤顶：
钢绞线穿孔后，在横梁预留孔位处放置一块30*30*2cm正方形钢板并焊接固定，做好限位和加固。然后安装工作锚，防止钢绞线相互缠绕。单侧一道横梁采用4个200t普通穿心式千斤顶进行反压。安装锚具及千斤顶时，应使张拉力的作用线与孔道中心线在张拉过程中相互重合，即保证钢绞线垂直受力。
（3）分级加载：
施加预应力时，对称分步预压，且4个千斤顶加压应同步，确保支架受力均匀。荷载拟分四级：20%、60%、80%、100%，每一级持荷时间不小于2小时。预压过程中，由专人统一指挥，确保预压过程中的受力均匀和操作安全。
加载过程中，采用精密水准仪进行观测，记录每一级加载的横梁标高和挠度数据，并计算支架的非弹性变形和弹性变形，作为0#块模板调整的依据。加载过程中对支架的各部分结构进行观察，若发现有焊缝断裂及异常变形等情况，立即停止，查明原因后方可继续加载。在支架变形稳定后即可进行卸载，卸载时也应分级卸载。支架预压示意图如下：
（4）分级卸载：
卸载时分3级卸载，分别为75%、50%、0%，并测量变形。卸载时，采用退锚器辅助逐根卸载退锚，确保退锚施工的安全。
6支架预压的注意事项
①钢绞线穿束时，应逐根理顺，捆扎成束，不得紊乱；
②施加预应力用的机具设备及仪表，必须经过维护和标定，确保正常工作；
③预应力筋的切割宜采用砂轮锯，不得采用电弧切割；
④预应力筋张拉前应清理承压板面，不得有油污、碎屑等影响安全张拉的因素；
⑤锚具安装时模板应对正，夹片应打紧、且片位要均匀，但打紧夹片时不得过重敲打，以免把夹片敲坏，当夹片开裂严重或牙面破坏严重时需更换，不得使用；
⑥张拉作业区，无关人员不得进入。张拉操作人员应是专业技术人员，持证上岗。张拉时应有安全措施，张拉千斤顶旁不能站人；
⑦张拉区内采取隔离措施，张拉端设防护钢板，张拉时设标志旗，专人巡视，严禁外人进入。
7结语
本文依托陆水河特大桥主跨160m连续箱梁的工程实践，对大跨径连续箱梁0#块支架的设计及采取的千斤顶反压的预压方法和工艺进行了阐述。通过采用这种预压方法，摒弃了传统的堆载（沙袋、混凝土块、钢筋或钢绞线）预压的方式，有效的节约了材料和机械资源，并节省了工期，创造了经济效益。同时，可以为后期类似工程提供技术借鉴。
论文作者:张银
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/6
标签：支架论文; 预压论文; 钢管论文; 荷载论文; 横梁论文; 千斤顶论文; 立柱论文; 《基层建设》2016年4期论文;