1、刚构连续梁 0#块托架法施工技术摘要：结合屈产河特大桥连续梁桥 0#块的施工，从墩顶施工、托架设计与验算、临时固结设计与验算及托架 预压等几方面进行了重点阐述。 关键词：刚构连续梁；0#块；托架；临时固结；技术 中图分类号：TU74 文献标识码：A 1 工程概述 屈产河特大桥（70+3*120+70）m 刚构连续梁是单箱单室、直腹板、变高度、变截面结构，箱梁顶宽 11.2m，底宽 6.8m，在中支座 8m 范围内加宽至 8.5m，顶板厚为 50cm；底板厚度 50 至 128cm，按圆曲线变化至中支点梁根部，中支点局部加厚；腹板厚 60 至 80 至 100cm，厚度按折线变化，中支点梁高 9
2、.5m，0 号段长度 12m。端支座处及边跨直线段和跨中处梁高 5.5m；4、9#墩为边墩，5、8#墩为简支主墩，6、7#墩为刚构墩。 2 施工方案 2.1 简支 T 构墩顶施工 5#、8#墩顶实体段混凝土分两次浇筑，第一次浇筑 100cm 高，利用这部分混凝土作为底模及承重结构浇筑上部混凝土。为避免悬灌梁施工时前后梁段荷载不平衡产生倾斜，且不使永久支座过早受力，在悬灌梁施工过程中，应设置临时支座，并临时将桥墩与梁体固结，满足最大不平衡力矩 127143KNm，竖向支反力 87783KN。临时支座设置在桥墩上，采用 32 精扎螺纹钢筋预拉固结。 2.2 0#块及直线段施工 0#块及边跨直线段均
3、采用托架法施工，在墩身施工时预留预埋托架临时设施，临时固结（5#、8#）形成 T 构，主墩 0#块分两次浇筑，第一次浇筑至过人洞底，第二次浇筑完剩余部分。连续梁除 0#块和边跨直线段外均采取挂篮悬灌法施工。 混凝土采用集中拌合、泵送入模，其余材料物资运输用塔吊完成。人员上下梁面使用施工电梯（6#、7#、8#墩）和“Z”字型附着式塔梯（4#、5#、9#墩） 。 3 托架设计与验算 3.1 托架构造 5、8#墩顺桥向每侧预埋 3 片托架，托架纵梁及牛腿采用 32a 工字钢，托架上设 20a 工字钢横梁，作为支架底横梁，为便于拆模，横梁上搭设 48 钢管支架，铺设 1010cm 纵横向方木，底模采用
4、 15mm 竹胶板。墩顶范围内不搭设支架，采用中砂垫层填筑，上铺 15mm 竹胶板。 6、7#墩顺桥向每侧预埋 4 片托架，纵梁采用 4 片 I32a 工字钢托架，牛腿采用 I32a 工字钢，斜角 34。顺桥向穿两根 25 精轧螺纹钢预施1.2 倍水平力，在纵梁上横桥向铺设 4 道 I20a 工字钢作为分配梁，外支架为10 槽钢整体桁架，在现场加工成整体，整体起吊安装，桁架需要设置两排对拉杆，以抵消水平分力。模板体系均采用木模，面板为厚度1.5cm 的竹胶板，肋木为 1010cm 的方木。托架形式详见图一和图二。 3.2 托架预压 （1）托架预压目的 为保证现浇梁的线型控制满足设计要求，应对托
5、架进行预压，以检查托架的承载能力，减小和消除托架的非弹性变形。 （2）托架预压方法 托架预压采用加载法预压，预压的最大重量为箱梁混凝土自重的 120%。加载时按照荷载的 60%、100%、120%分三级加载。 载荷载 以 5#、8#为例，第一次浇筑至过人洞底，第一次总重量为 60t，采取安全系数 1.2，加压荷载为 72t。 用砂总重量为 72t1.6t/m3=45m3；底板面积为 2m6.8m=13.6m2； 图一：（70+3*120+70）m 刚构连续梁 5#、8#墩托架设计图 图二：（70+3*120+70）m 刚构连续梁 6#、7#墩托架设计图 因此，堆砂加载高度为 45m313.6m
6、2=3.31m。 加载方法 加载采取分段分批加载，分批加载时间间隔为 10 小时。 （3）观测方法 托架搭设和顶面铺设平整后，在现浇梁段的悬臂端和支座（固定）端的线路中线和左右侧位置的托架上，各设一处观测点。在首次加载前先观测一次，作为起始观测值，以后每加载完毕静停 1 小时观测一次，全部加载完毕，每 3h 观测一次，第三级预压 24h 且变形观测稳定后开始卸载，并逐级观测弹性变形值。 非弹性变形值=加载前高程-卸载后高程； 弹性变形值=卸载后高程-卸载前高程。预压过程中进行精确的测量，可测出梁段荷载作用下托架将产生的弹性变形值，将此弹性变形值与施工控制中提出的其它因素需要设置的预拱度叠加，算
7、出施工时应当采用的预拱度，按算出的预拱度调整底模标高。预压完成后移除砂袋，拆除模板，根据 0#段线形重新放样，调整立模高度。 （4） 、预压卸载 自加载完毕，3d 以后确认托架已经稳定，即可卸载。卸载顺序与加载顺序相反，原则是后加载先卸，先加后卸。分级分批卸载。同时在卸载过程中，每批卸载后都应再次观测一次托架变化。 （5） 、托架调整 通过加载和卸载变化曲线，对比分析托架弹性变形和非弹变形量。在卸载全部完毕后，在托架顶面上予以调整托架标高，消除非弹性变形，预留弹性变形上拱度。弹性变形值=卸载后高程-卸载前高程。预压成果详见表一。 表一：屈产河特大桥 8#主墩 0#块托架预压成果表 里程 预压前
8、 加载 60%（2h) 加载 100%（ 2h) 加载 120%（2h) 静载72h 后卸载 非弹性变形值（ mm) 卸载 100% 卸载 60% 卸载完毕 弹性变形值（mm) 备注 DK209+810.38 左 996.194 996.191 996.189 996.187 996.186 2 996.189 996.19 996.191 5 大里程端 DK209+810.38 中 996.195 996.192 996.191 996.188 996.187 2 996.189 996.191 996.193 6 DK209+810.38 右 996.199 996.196 996.195
9、 996.193 996.192 3 996.193 996.195 996.196 4 DK209+812.88 左 996.205 996.194 996.187 996.182 996.181 15 996.187 996.188 996.19 9 DK209+812.88 中 996.193 996.18 996.177 996.174 996.173 10 996.178 996.181 996.183 10 DK209+812.88 右 996.199 996.184 996.18 996.176 996.175 11 996.181 996.185 996.188 13 DK20
10、9+802.38 左 996.196 996.193 996.19 996.188 996.187 4 996.189 996.191 996.192 5 小里程端 DK209+802.38 中 996.195 996.194 996.191 996.189 996.188 3 996.189 996.191 996.192 4 DK209+802.38 右 996.199 996.195 996.192 996.191 996.19 3 996.193 996.195 996.196 6 DK209+799.88 左 996.204 996.191 996.188 996.185 996.1
11、83 11 996.188 996.19 996.193 10 DK209+799.88 中 996.192 996.181 996.178 996.174 996.172 9 996.178 996.182 996.183 9 DK209+799.88 右 996.198 996.187 996.185 996.181 996.179 9 996.186 996.188 996.189 10 注：第一次加载为施工荷载的 60%，重量为 36t，第二次加载为施工荷载的 100%，重量为 60t，第三次加载为施工荷载的 120%，重量为 72t. （6）预压注意事项 预压材料采用袋装砂袋码砌，用
12、砂量多且码砌高度大，必须逐层咬边错缝码砌，堆码整齐，禁止任意堆砌和带撞击式加载。防止堆砌高度过大产生倾倒事故。 托架搭设和预压过程中，设专职安全员值班，一是随时检查处理托架搭设和预压时出现的变化，紧急情况及时向作业人员发出停止或撤离信号，并向上级单位领导报告；二是阻止非施工人员进入托架预压区域以防发生意外。 3.3 临时锚固 3.3.1 临时锚固的主要参数 连续梁在悬灌施工过程中由于在不同工况下，施工管理与控制，差异。人为操作的不准确等因数，连续梁会产生一定的不平衡力矩，最大不平衡力矩为 127143KNm，竖向支反力 87783KN。 3.3.2 临时锚固的形式 本桥临时锚固的形式为墩梁固结
13、法，临时支座和临时锚固设于5#、8#墩顶，每个主墩设置两个，宽 0.6m，长 4.8m，厚度为梁体底到墩帽顶距离 0.6m。每个临时支座在墩顶与箱梁内埋入 35 根 32 精扎螺纹钢筋，抗拉标准强度为 830MPa，张拉力初步确定为 0.5k，临时支座的材料采用50 混凝土。临时锚固设计图详见图三。 图三：（70+3*120+70）m 刚构连续梁 5#、8#墩临时锚固设计图 3.3.3 临时锚固的计算 Mmax=10nFL n= Mmax/(FL) 其中单根 32 精轧螺纹钢拉力 F=600 KN 工作力臂 L=6.4m n=127143/(6006.4) n=33 根,施工实际设置 35 根
14、。 最大不平衡力矩 Mmax=356006.4=134400KNm 临时支座布于垫石两侧，结构尺寸为 4806060cm，采用 C50 砼浇筑而成。能承受支撑力 N=S*fC=480080023.1/1000=88704KN87783KN。 32 精轧螺纹钢锚固长度 La=a*fpy*d/ft 其中 a=0.13, fpy=706N/mm2,由于墩身砼强度为C40，ft=1.71N/mm2 d=32mmLa=a*fpy*d/ft=0.13*706*32/1.71=1.72m 实际取 32 精轧螺纹钢锚固长度 2m。 3.4 托架验算（本验算只取 5#、8#墩为例） 底模采用 1.5cm 厚竹胶
15、板，下铺 1010cm 纵横向方木，纵梁及牛腿采用 5 道 40b 工字钢，横梁铺设 5 道 20a 工字钢，其上 48 钢管支架，详见托架设计图。 施工荷载取混凝土容重：2.65t/m3 施工平台、防护等附属荷载：1kpa 施工荷载：2kpa 3.4.1 模板支撑木方的计算 木方按照腹板处最不利均布荷载计算。 取腹板底部进行计算，腹板底部间距 30cm 纵向方木梁。按照三跨连续梁+一跨简支梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和：q=2.926.50.2=23.1KN/m，实际取 q=25KN/m 最大弯矩 M=1.3kNM 最大剪力 Q=10.6kN 最大支座力 N=
16、20.8KN 木方的截面力学参数为 截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为: W = 10.0010.0010.00/6 = 166.67cm3； I = 10.0010.0010.0010.00/12 = 833.33cm4； (1)木方抗弯强度计算 抗弯计算强度 f=1.3106/166666.7=7.8Mpa14.5 Mpa (2)木方抗剪计算 最大剪力的计算公式如下:截面抗剪强度计算值 T=10.61000/(100100)=1.06 Mpa2.3 Mpa (3)木方挠度计算 最大变形 v =26.53600.04/(10011000.008333333.5)=0.3mm 木方的最大
17、挠度小于 600.0/250,满足要求! 3.4.2 横梁计算 横梁为 5 根 20a 工字钢，作整体受力分析如下：腹板处混凝土厚度 2.9m，箱室处混凝土厚度 1.3m，翼板横断面面积为 1。 腹板底均布荷载 q=2.926.52.5=192KN/m，实际取 200KN/m 底板底均布荷载 q=1.326.52.5=86KN/m，实际取 95KN/m 5 根 20a 工字钢整体最大弯矩 M=87kNM 5 根 20a 工字钢整体最大剪力 Q=212kN 5 根 20a 工字钢整体最大支座力 N=392KN 根据木方受力分析结果所得支座反力得，5 根 20a 工字钢受力比为：5.7:20.8:
18、20.8：12.3:6.6 计算可得单根 20a 工字钢最大弯矩为：M=25.5kNM 计算可得单根 20a 工字钢最大剪力为：Q=66.6kN 受力偏安全。 3.4.3 纵梁的计算 托架纵梁及牛腿采用 32b 工字钢 3 道，由横梁剪力图得边托架受力最大，根据每根横梁产生的支反 力比，边托架纵梁受力分析如下： 32a 工字钢截面力学参数为 截面惯性矩 I 和截面抵抗矩 W 分别为: W = 692cm3； I = 11080cm4； (1)托架纵梁抗弯计算 抗弯计算强度 M=57106/692103=82Mpa145 Mpa (2) 托架纵梁抗剪计算 98.71000/67100=14.7 Mpa85Mpa 3.4.4 牛腿计算 牛腿采用 32a 工字钢，斜角 34 抗压计算：254.31.21000/67100=45.6 Mpa145Mpa 单根精轧螺纹钢拉力：254.31.51.22=102KN； 4 结束语 本桥利用托架法施工 0#块，确保了施工质量和安全。对今后的高墩大跨度连续梁桥施工有一定的指导作用。
