连续刚构0#块托架施工方案

    陈辉煌

    

    

    

    摘要：0#块是连续钢构桥箱梁预应力混凝土的第一浇筑段，结构复杂，特别是墩旁托架的设计、实施、预压等的施工，只有严格按照施工工艺各个环节的要求组织实施，才能保证托架安装质量及施工安全。本工程通过对上述施工要点进行控制，取得了良好的施工效果。

    Abstract： Block 0# is the first pouring section of the prestressed concrete for the box girder of the continuous steel structure bridge， which has a complicated structure， especially the design， implementation， and preloading of the brackets next to the pier. Only when the organization is implemented can the quality of the bracket installation and construction safety be guaranteed. This project has achieved good construction effects by controlling the construction points mentioned above.

    關键词：连续钢构桥梁;托架设计;预压

    Key words： continuous steel bridge;bracket design;preload

    中图分类号：U445 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1006-4311（2020）08-0127-03

    0 ?引言

    我国基础设施建设正处于高速发展阶段，随着公路网的不断完善和发展，一大批高墩大跨度连续钢构孕育而生。连续钢构0#块托架设计施工成为钢构施工中的重中之重。常规的托架预压需要材料较多、预压施工周期较长等缺点。

    1 ?0#段施工方案

    1.1 支架设计

    主桥（80+150+80）m 三跨预应力混凝土连续刚构箱梁 0 号块采用三角托架施工，在连续刚构墩肢两侧各采用 5 片型钢三角托架，各托架横向间距为 1.41m、1.49m、1.49m、1.41m，最外侧托架距箱梁腹板外侧间距为 0.35m，托架纵梁采用单根 I40b 工字钢，长2m和2.4m（计算长度为 1.2m），牛腿采用单根 I32a 工字钢，长 1.8m，托架纵梁采用在桥墩单肢内预埋 2JL32 精轧螺纹钢对拉，并在桥墩上预埋厚 3cm 宽 17cm 的钢板与纵梁焊接作为纵梁的抗剪件，托架斜牛腿与桥墩预埋构件焊接连接，牛腿与纵梁间的连接也为焊接，在托架纵梁与斜牛腿、纵梁与桥墩以及斜牛腿与桥墩的连接区域处，托架纵梁与斜牛腿均做加劲处理。墩肢横向托架间采用[10 槽钢焊接连接，以增强托架的横向稳定性及托架的整体承载能力。所有焊缝均为双面贴角正焊缝，焊高 8mm。

    主桥墩肢间0号块托架上部布设纵向间距为0.9m+1.8m+0.9m 长 12m 的 I40b 工字钢横梁，肢边横梁采用双拼 I40b 工字钢，肢中横梁采用单拼 I40b 工字钢，I40b 工字钢横梁与托架间设置型钢垫块。在箱梁底板与腹板底部范围内的 I40b 工字钢横梁上部布设间距为 50cm 长 3.9m 的 I25a 工字钢纵向分配梁，I40b 工字钢横梁与 I25a 工字钢纵向分配梁之间设置方木楔块。I25a 工字钢纵向分配梁上部铺设间距为 20cm 的 10cm×10cm 横向方木分配梁，方木分配梁上部铺设2cm 厚竹胶板底模。翼缘板处采用间距为 120cm 的 I25a工字钢侧模垫梁，最大跨度为 3.3m。

    墩肢外 0 号托架上部布设纵向间距为 0.45m 长12m 的 I40b 工字钢横梁，I40b 工字钢横梁上部设置间距为 50cm 的 15cm×15cm 纵向方木分配梁，方木采用马丁固定;15cm×15cm 纵向方木分配梁上部铺设间距为 20cm 的 10cm×10cm 横向方木分配梁，方木分配梁上部铺设 2cm 厚竹胶板底模。I40b 工字钢横梁外侧设置两根间距为40cm的I20工字钢，在I20工字钢做施工平台，方便施工。

    纵横向工字钢采用双侧焊缝连接，单侧焊缝长度为5cm。

    1.2 支架安装

    在墩身施工完毕时拆除爬模支架模板层、装修平台层，并保留液压平台及模板平台作为0#块的作用平台，利用作业平台将牛腿上部横杆及下部斜撑装入预留的槽口内，每个牛腿采用两根JL32精轧螺纹钢筋对拉后，调平固定好牛腿。每个墩身侧面牛腿顶面必须在设计标高上，然后再在其上依次设置落梁垫枕、I40分配梁及I25纵梁。在纵梁上摆放方木作为底模分配梁，其上铺设2cm厚的竹胶板，采用3道水平[10槽钢将同一侧面五个牛腿连接为一体，并设置[10槽钢斜撑，加强牛腿的整体稳定性。

    1.3 支架安装注意事项

    ①牛腿组焊结构，要求必须保证焊接质量，按《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2002进行施工、验收焊后必须仔细检查，减少其焊接变形和焊接应力。

    ②牛腿安装完后认真检查各部分的连接，保证牛腿的整体性与稳定性。

    ③焊条选用E506焊条。

    ④构件表面作防锈处理，并涂面漆。

    ⑤焊连接板时，必须精确定位，保证支架的顺利安装。

    ⑥支架安装属于高空作业，应规范操作，注意施工安全。

    1.4 支架预压

    ①为消除支架系统非弹性变形和弹性变化值，确保梁体的线形美观，支架安装完成后，梁体施工前对支架进行预压。利用墩身预埋精轧螺纹筋及螺母、垫板固定横梁做反力架，在各受力点布设千斤顶加压施载，千斤顶使用YCW400B型张拉用千斤顶，千斤顶底部加垫大块钢板，加压荷载为考虑1.1倍系数后的荷载组合值338kN（已考虑砼自重、模板重、人员机具及施工荷载等）;加载按照338kN的60%，80%，100%分3次进行，每阶段加载完成后1小时开始进行觀测，间隔6小时测量一次，待连续两次观测沉降小于2mm后再进行下一阶段加载;待加载过程全部施加到位后，连续观测12小时，直至沉降量稳定在2mm之内。加载过程应均匀缓慢、有序进行，避免托架受力不均和突然受力而出现不稳定情况，待消除托架非弹性变形量及压缩稳定后测出弹性变形量，即完成托架压重施工。预压示意图详见图3托架预压示意图。

    ②预压观测及数据整理。按照图4托架预压横向示意及测点布置图布设横向测点1、2、3，纵向按四个千斤顶的位置布置四个断面;按加载及卸载步骤分别测量各级荷载下的观测点沉降量，并在卸载后全面测量各观测点的回弹量。沉降观测过程中，每一次观测均找测量监理工程师抽检，并将观测结果报监理工程师认可同意。

    测量人员用专用表格对原始标高H0、第一级加载完成标高H1、第二级加载完成标高H2、第三级加载完成标高H3、加载完成持荷12h后标高H4及卸载完成后标高H5进行详细记载，根据现场采集的数据进行计算、分析、整理、修正，得出系统变形量。

    根据测量出各测量点标高值，计算出各观测点的变形如下：

    非弹性变形δ1=H0-H5。通过试压后，可认为支架、模板、方木等的非弹性变形已经消除。

    弹性变形δ2=H5-H4。根据该弹性变形值，在底模上设置预拱度δ2，以使支架变形后梁体线型满足设计要求。

    另外，根据H1、H2、H3的差值，可以大体看出持续荷载对支架变形的影响程度。

    2 ?结论

    本文根据实际工程经验详细介绍了0#块托架设计方案、预压方案。千斤顶预压时间比传统吊重物预压大大缩短，为保证工程进度提供了坚实的基础。

    参考文献：

    [1] 交通部.公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社， 2011.

    [2]建设部.GB50017-2017，钢结构设计标准规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2018.

    [3]伍志平.预应力混凝土梁施工预拱度设计[J].城市道桥与防洪，2010（02）.