蔡雄庭 彭旭民 周雄

摘要：双碑大桥低塔侧边跨段为平面曲线设计，原设计考虑到分段配重（压重）难度较大且挂篮行走定位困难，线形难以控制，故采用支架现浇施工。但现场由于受施工场地影响，需将原设计方案变更为逐节段挂篮悬臂浇筑施工。施工控制从结构安全和施工合理性角度分析，通过调整配重施加时机及初张拉索力，对线形进行有效控制并确保结构整体稳定，且通过对挂篮进行局部调整，满足曲线段各截面尺寸不断变化的需求，使该施工方法得到顺利实施，并为桥梁结构施工过程中遇到类似问题时提供参考。

关键词：双碑大桥；支架现浇；挂篮

中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：16723198（2015）04015702

1概况

重庆双碑嘉陵江大桥主桥为（75+145+330+95）m高低塔单索面混凝土斜拉桥。主桥全长645m，纵坡为双向1.0%的人字坡。主桥横向整幅布置，桥面全宽为32.5m，其布置形式为2.0m（人行道）+0.5m（路缘带）+3×3.5m（车行道）+0.5m（路缘带）+5.5m（中央分隔带）+0.5m（路缘带）+3×3.5m（车行道）+0.5m（路缘带）+2.0m（人行道）=32.5m。主梁采用C50混凝土，箱梁标准节段长度按索距划分为7m，每3.5m设一道横梁。低塔边跨侧曲线段长度为60m的缓和曲线，每节段长4.15m，其中SSB-7～SSB-15由原先的支架施工改成悬臂挂篮施工，并在箱梁内设置铁砂混凝土配重。主梁横断面采用单箱三室斜腹板截面，梁高3.6m，顶板宽32.5m，底板宽9m，顶面设2%双向横坡。斜拉索采用平行钢绞线拉索。总体桥型如图1所示，边跨曲线段示意图见图2。

本文以重庆双碑嘉陵江大桥为背景，以设计及施工方案为依据，通过合理的理论计算，调整内置配重的施加方式及斜拉索张拉索力，指导施工方作出施工方案调整，使支架施工方法调整为悬臂挂篮施工这一施工变更得以成功实现。

图1桥型布置示意图图2曲线段布置示意图2技术关键点分析

双碑大桥低塔边跨侧曲线段改为悬臂挂篮浇筑，低塔部分主梁由原先的单悬臂浇筑改成双悬臂浇筑，且为双悬臂非对称浇筑，中跨侧为标准的7m长梁段，边跨侧为非标准的4.15m梁段，中边跨的重量与长度均不同。且边跨曲线段桥面有超高设置，每个截面尺寸均在变化。根据基结构特点，该方式实施具有以下技术难点：

（1）配重方面：保证结构的平衡稳定是悬臂挂篮施工的前提条件，配重的目的是保证结构的平衡，也是支架改悬臂施工可行的前提条件，在最初考虑结构平衡计算时，边跨侧配重和主梁浇筑同步进行的，设计方提供的初步指导性施工步骤也是这样考虑的，但考虑到施工因素的影响，实际上配重与主梁浇筑同步进行的施工难度非常大，因为施加箱梁配重的时间远远长于混凝土浇筑时间。如何结合现场施工调整配重时机是方案得以实施的关键点也是难点；

（2）挂篮方面：曲线梁涉及到超高的问题，采用挂篮施工时对截面的尺寸控制难度较大。由于挂篮本身是前后支点组合式挂篮，上下游受力的不对称及前后段重量的不均匀性均使挂篮受力及变形变得更为复杂。斜拉索产生的水平分力也对挂篮受力产生影响。所以挂篮控制及挂篮的局部处理也是该方案得以顺利实施的一大关键点；

（3）施工调整使得施工过程增加了较多荷载变化的工况，为确保荷载作用位置及重量的准确性，现场施工管理是个关键因素，现场工作需严格按方案要求执行。同时，悬臂浇筑施工过程中，由于荷载重量的不断调整，导致主梁、主塔的受力及变形一直在作较大的变动，增加了施工控制的难度，方案调整计算过程中应充分考虑理论计算和现场实际之间可能产生的偏差，提高施工过程中结构的安全系数。

3具体实施方案

3.1仿真计算分析

计算采用Midas Civil2006有限元软件建立全桥三维空间模型进行施工过程计算，主塔、主梁均采用梁单元模拟，斜拉索采用索单元模拟。在桥塔底部设置节点弹性支撑来考虑基础刚度影响。将交界墩、辅助墩的横桥向和竖向位移约束，其转角自由，主塔主梁之间采用刚臂连接。塔梁采用C50混凝土，弹性模量取35500MPa，容重取26kN/m3。斜拉索考虑外表面PE的重量，取84.2kN/m3。主要荷载组合为：（1）永久荷载+汽车活载；（2）永久荷载+汽车活载+升温组合+顺桥向风；（3）永久荷载+汽车活载+降温组合+顺桥向风。图3为双碑嘉陵江大桥有限元模型。

图3计算模型示意图3.2配重方案及初张拉力的调整

为保证双悬臂非对称施工的顺利实施，在控制过程中需要保证每个节段的施工过程中均需要保证结构的受力安全及稳定，所以我们在计算分析过程中制定了以下施工步骤：边跨箱梁内填充部分配重——→浇筑相应节段混凝土——→张拉斜拉索——→填充剩余配重，具体实施步骤可参见图4。采用该配重方式既保证了结构的安全，同时采用箱梁内永久配重的方式，避免了临时配重和永久配重在箱梁内外转换的工作，且整个配重均在钢筋绑扎的时间段进行，多种工序可同时进行，节省了工期。表1为通过调整配重施加时机及索力张拉计算出的主体结构内力。

图4单节段配重施加及索力张拉示意图表1结构内力计算

向跨中偏位为负受压为负（单位：Mpa），

主桥低塔岸跨右幅自SS4号节段开始设计有超高，超高设计是由斜腹板水平投影尺寸不变的情况下进行竖向转动来实现，曲线梁部分节段斜腹板斜角在不断变化，要求挂篮底平台不变，斜腹板倾角要与之适应，为使曲线段施工挂篮平台能达到此目的，需将斜腹板模板支架桁片双铰固结构造的下悬杆铰座拆除而形成转动单铰构造，为使施工挂篮受力传递明确和挂篮横向平衡，施工挂篮左幅斜腹板模板支架桁片也应做相同的改造处理。挂篮具体改造如下：

（1）将施工挂篮斜腹板模板支架桁片的双铰设计改为单铰，并经计算后对支架桁片进行局部加固处理，可以解决曲线梁腹板倾斜超高对挂篮的影响和曲线梁的扭转偏心对挂篮的影响。

（2）为克服曲线梁段斜拉索水平分力的影响，在主弧形梁后端反压吊杆位置增设横向限位装置。前面四根吊杆位置设钢套筒，与吊杆抵紧，并埋入混凝土中。尾部四根吊杆位置设横向钢丝绳或5t链条葫芦，在底板横向相应位置留锚固孔，进行横向限位。

根据计算分析，挂篮改造后，结构受力和变形影响均满足施工要求。

图5挂篮计算模型示意图3.4现场测试及管理

为确保结构在施工过程中的安全，现场测试小组对混凝土浇筑前后、配重施加前后、斜拉索张拉前后的主梁位移、主塔偏位、主梁应力、主塔应力、斜拉索索力、测试温度场等进行测试，测试结果与理论计算值进行比较分析，并启动现场预警措施，确保每个工况均处于安全可控范围内，同时对于容易出现偏差的配重块的施加专门制定施工专项方案，主要如下：

（1）配重砌体在压重砌筑前应进行砌体质量和重量的专项抽样检查，以保证设计配重砌筑作业满足施工设计图文件的配重要求。

（2）设计配重砌体的砌筑作业安排专人负责进行。

（3）设计配重砌体数量计量须有专人进行计量作业，必须保证计量的准确和正确。

（4）设计配重的堆砌位置空间应严格按照设计文件进行，配重的砌筑方法必须严格遵从设计文件，确保配重砌筑的可靠性。

4结论

（1）重庆双碑大桥低塔边跨侧合龙口标高偏差为7mm，主塔位移偏差为5mm，实现了高精度合龙；

（2）边跨合龙后曲线段各节段测点位移偏差均控制在2cm之内，使支架段施工改悬臂挂篮施工产生的偏差控制在规范要求的范围之内；

（3）斜拉桥边跨侧曲线配重段采用挂篮悬臂浇筑的施工方法难度较大，过程控制复杂，是一种非常规的施工方法，但在本工程中得以成功实施，为以后在特定条件下需要采用该施工方法的桥梁提供借鉴。

参考文献

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