快速施工大跨度连续刚构变截面箱梁

快速施工大跨度连续刚构变截面箱梁

作者：欧阳亮

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第20期

【摘要】随着我国桥梁技术的日益成熟，变截面连续钢构桥以跨越能力强、造型优美在桥梁建设中运用越来越广泛，成为跨河、跨路的标志性建筑。本文以大石河桥大跨度变截面连续刚构箱梁施工实例为指导，对砼类桥梁施工实践进行了总结和提炼，形成了一套快速施工大跨度连续刚构变截面箱梁的施工工法。

【关键词】大跨度；变截面；连续刚构；贝雷梁架空；骨架预制；移动模架

大石河桥主桥上部构造为51+92+53m大跨度变截面连续刚构箱梁，原设计为3m一节挂篮悬臂施工，为满足河道行洪及工期要求，设计方案优化为分节段现浇，并将节段加长为12m、13.5m、15.5m及边跨现浇段和中跨合拢段，采用钢管立柱加贝雷梁作为该桥上部构造现浇支撑体系。 1.工艺流程

基础及墩台施工→0号块→节段支撑体系→分节段现浇→支撑体系拆除→中跨合拢→河道恢复。 2.施工方案 2.1、基础及墩台

桩基采用筑岛围堰后旋挖钻进、水下灌注法施工；承台采用钢板桩围堰施工；墩柱采用爬模法施工。 2.2 0号块

地基处理采用砂砾换填，并加设一层20cm的C25砼。支撑体系采用常规满堂支架支撑，底模采用竹胶板，侧模采用薄壁墩钢模外加异型钢模组合拼装。翼缘板采用加工制作的定型模板，翼缘板模板提前加工，然后整体吊装，通过顶托对翼缘板标高进行调整。腹板、中隔板钢筋采用后场加工成型，整体吊装上桥安制。侧模安装固定后对预应力进行调整固定，保证预应力筋位置的准确性。在中隔板横向预应力筋、腹板竖向预应力筋安装的同时对底板第二层钢筋、倒角钢筋进行绑扎。最后完成翼缘板及顶板钢筋绑扎。混凝土采用自动计量集中拌和站拌和，混凝土输送车运输，泵送入模，砼浇筑施工顺序：先底板，再腹板，最后顶板。浇注前对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，并将模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净。 2.3 钢管立柱贝雷梁架空体系

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1）施工方法

水位稳定后，将两侧筑岛围堰进行拉通，中间部分埋设砼圆管涵作为过水通道。河道内临时基础采用临时桩基上接系梁、河道以外部分设置临时扩大基础。桩基、系梁及扩大基础均采用常规施工方法施工。在系梁及条形基础上支立￠609钢管柱，设置调节活络端其上铺设横向I45工字钢及纵向贝雷梁，贝雷梁布设跨度参照节段划分长度进行布置，其上铺设横向I16工字钢分配梁及纵向方木、木板及竹胶板直接作为箱梁底模支撑系统。 2）贝雷梁斜架施工要点

①引入地铁工程使用的活络端代替传统的砂箱调节模式，有效的杜绝砂子压实不可控造成的标高偏差，同时活络端可向上、向下调节，缩短了顶部横梁调平时间，也较传统工艺更加安全、高效。

②因贝雷梁分节段带坡度架空布置，势必造成两端钢管柱受力不均衡、对低边一侧形成水平推力，同时贝雷梁易产生水平滑移。解决措施为：在贝雷梁与横梁接触面设置橡胶皮夹层，有效增大接触面的摩擦系数；在贝雷梁两端头与横梁接触支点处采用U型卡进行焊接、锁定，使贝雷梁与横梁形成受力整体；除对每排钢管立柱进行横向剪刀撑连接外，在顺桥向增设I20槽钢剪刀撑，有效的消除贝雷梁纵向坡度造成的水平推力，确保钢管立柱垂直受力；箱梁贝雷梁之间采用螺纹钢进行连接，确保贝雷梁整体受力防止其单片倾覆。

③为确保梁底线型，结合竹胶板尺寸及断面标高控制，采用3m间距作为标高控制的最小单元，结合木板、木楔对每节段纵坡进行微调。 2.4 分节段现浇 1）施工方法

底模铺设完毕后迅速完成侧模及翼缘板模型安装，侧模采用竹胶板按3m每节按尺寸后场加工后吊装至工点进行拼装；翼缘板模型采用移动模架结构即按最长节段15.5m制作钢板铁模进行循环使用。腹板钢筋骨架采取后场预制成型，集中吊装上桥，按设计要求布设好纵向预应力、竖向预应力筋后完成箍筋、水平筋、定位筋等辅助钢筋的绑扎安装，而后采用钢管、方木、竹胶板完成内模支立安装。齿板钢筋为后场加工预制后一次性安装成型，铺设顶板底层钢筋后依次完成顶部预应力管道定位，而后铺设顶板顶层钢筋，对模板清理完毕后完成节段砼浇筑。待预应力实施完毕后，紧跟下一节段钢筋工序，进入下个节段循环。 2）翼板移动模架介绍

翼缘板底模采用2mm钢板焊接，拼缝位置确保焊密实且进行打磨处理。翼缘板桁架采用钢管及钢筋拼装而成，加工场集中按3m每节段进行加工，后吊装上桥进行拼装。面板横向背楞采用50钢管或20螺纹钢进行支撑，每道纵向背楞设置品字型桁架，桁架采用竖向钢管进行

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支撑，底部采用50钢管进行连接。桁架底部设置双排钢管，支撑于支架顶托之上，作为模架简易滑道，双排钢管采用铁丝绑扎牢固防止滑动分离。上节段施工完成后回落顶托，使翼缘板模板脱模，通过导链牵引，钢管滑道拉出上节段，对本节段翼缘板模架进行安装调整。 2.5 中跨合拢

待边跨下现浇段预应力实施完毕后，按先搭后拆的原则对钢管立柱贝雷梁支撑体系进行依次拆除。支架与梁底模完全脱离后即可施工中跨合拢段，采用预埋精轧螺纹管作为吊杆、下兜工字钢横梁作为吊篮支撑体系，采用水箱在最大悬臂处进行配重，同时采用张拉千斤顶在悬臂处施加水平顶推力后在一天内气温最低的时段进行劲性骨架焊接安装，按常规施工方法依次完成模板、钢筋、预应力安装后，完成中跨段砼现浇并同步进行水箱卸载，最终完成主体结构施工。

3.质量控制要点

1）所有支撑系统均已进行刚度、强度和稳定性验算，施工过程必须严格遵循报批后的方案对照实施，不得随意改变施工方法、步骤、材料。

2）贝雷梁斜跨支撑体系施工应做好对钢管立柱稳定性及跨中扰度变形控制，结合支架体系预压沉降观测、位移观测，及时对立模标高进行调整。

3）钢筋骨架集中预制时，应对照各变截面节段断面尺寸进行下料，注意对预应力管道通过位置进行预留，安装时逐一对应断面，确保结构尺寸无误。 4.工法优点

1）采用钢管贝雷梁分节段带坡架空直接作为变截面箱梁底模支撑架，通过方木、工字钢微调节段内纵坡，取代常规钢管立柱贝雷梁加顶部托架支撑形式，有效缩短支撑体系施工时间。

2）0号块及各节段主体钢筋骨架采用预制后吊装一次成型，取代节段内骨架现扎现绑的常规模式，有利于钢筋、模板工程平行作业，缩短工序周期及工序衔接时间。

3）针对各节段大悬臂翼缘板模板支立，引入移动模架施工技术，通过焊接成型整体钢模，设置简易钢管滑道，取代常规满堂支架加翼板木模支撑形式，有效缩短翼板模架施工时间，同时移动模架的重复利用也有效的降低了施工成本。 结语：

本桥如按原设计3m每节进行挂篮悬臂施工，以国内同种工艺平均施工水平计算，0号块为40天、每节段施工周期为15天、中跨合拢段为25天，按13个节段（扣除中跨合拢段）计

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算，完成主体结构需要的工期约260天。采用加长节段、钢管立柱贝雷梁分段现浇后，各节段最长施工天数为15天、最短为9天，0号块最短完成时间为23天，完成主体结构仅用120天，较原计划缩短工期140天。

采用翼缘板移动桁架技术，模板可在桥下进行拼装，减少高空施工的安全风险，有利于重复利用，减少其他各节段的模板支撑时间及模板用量。同时工期的缩短大大降低了机械、材料的租赁费用，提高了二、三项材料的周转效率，有效的降低了施工生产成本。 参考文献：

[1]简明施工计算手册（第三版）江正荣 朱国梁 编著。 [2]《公路桥涵施工技术规范》JGJ/T F50-2011； [3]《公路工程质量检验评定标准》；

[4]《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）； [5]《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）