乔烽 张军

摘 要：本文以新建西成铁路东流水中桥钢构连续梁0#块及1#块支架设计与预压施工为例，着重阐述在受地理条件限制的深切峡谷钢构连续梁支架设计与预压施工技术。

关键词： 连续梁；支架；组合预压

1 前言

随着高速铁路的发展，施工要求在不断的精益求精，连续梁的施工技术也在不断的提高和更新，连续梁0#块的施工方法很多，主要有落地支架和悬空支架两大类，每种类型的支架预压又有不同的施工方法，因此在支架预压方案制定时应充分考虑现场施工条件及施工要求等诸多因素，不同的预压方法有不同的适应范围，如何采用合理而又简单易行的施工方法成为支架预压施工的关键。

2 工程概况

西成客专东流水沟中桥起讫里程DgK77+166.6～DgK77+267.4，全长100.8米。桥梁横跨东流水沟。上部结构采用2x44m刚构连续梁；主梁采用单箱单室变高度直腹板箱形截面，箱梁顶宽12.2m，箱梁底宽6.7m。桥墩为矩形实体桥墩，墩高23m，位于东流水沟主河道上，桥址范围内为高山地形，山坡陡峻，施工场地狭窄，施工难度大。

3 支架施工

3.1 0#、1#块施工方法选择

东流水沟中桥上部结构为2×44m连续钢构，由0-10#块11个节段组成，其中0#块长10m，1#、2#块长3.5m，3#块-6#块长4m，7#块、8#块长4.5m，9#块（合拢段）长2m，10#块（边跨）长5.75m。由于桥梁横跨东流水沟河道，桥址区山坡陡峻，连续梁节段优先选用悬臂挂篮施工。挂篮是主梁悬浇施工中的主要受力结构，是连续箱梁施工的关键，要求刚度大、变形小，有足够强度，加工、安装、拆除方便，移动就位迅速。为满足以上要求，本桥在施工时采用由主桁承重系统、底篮系统、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板系统等部分组成的菱形挂篮。

根据设计要求，挂篮的最大承载能力不得小于200t，挂篮自重及全部施工荷载重不得超过90t。挂篮在确保承载能力和刚度的前提下，尽可能轻型化和移动灵活，因此挂篮菱形主桁架长度需5.5m时方能满足要求。

经计算和优化，本桥挂篮最大承载能力为208.1t≥200t；挂篮自重60.57t，模板系统荷载18.50t，人群荷载3t，施工振动力2t。挂篮自重+模板自重+人群荷载+施工振动力=60.57t+18.50t+3t+2t=84.07t≤ 90t，满足设计要求。

当采用主桁架长度为5.5m的挂篮施工时，在0#块采用支架法施工后，梁体表面长度（10m）不满足挂篮施工作业面长度要求，综合考虑外部要求和现场施工环境等诸多因素，东流水沟中桥连续梁0#、1#块施工时采用合理而简单易行的三角悬空支架法；梁部其余节段采用悬臂挂篮施工。三角悬空支架就是指支架构造全部附设在墩身上，荷载经过支架传递给墩身砼。主要在墩身高、场地受地理位置所限，无法搭设支架的情况下使用。

3.2 支架施工设计

主梁0号块总长度10m，其中悬臂段支架现浇施工单侧3.25m；1#块单侧长3.5m，支架主要由7部分组成：托架、主横梁、主纵梁、横向分配梁、脚手管、纵向分配梁和底模系统等。

3.3 支架施工注意事项

（1）在墩身砼施工浇筑前，根据支架设计图中计算的标高，准确的计算出钢板预埋杆件的位置，在墩身标出具体的位置，将加工好的预埋组合件浇筑在砼中。施工要确保预埋件的位置准确。

（2）选择较平坦并进行砼硬化后的场地进行杆件下料及半成品加工。严格按照设计图纸进行杆件切割下料。

（3）按照设计图纸将所下的杆件料进行拼组，焊接成半成品。支架中各杆件相互连接是支架受力的薄弱环节，在焊接操作时要进行过程监控，确保在焊接过程中不出现漏焊、点焊及焊接不牢固的问题，保证焊接的质量。

（4）将加工好的半成品利用吊车进行吊装和预埋件在空中连接，形成一个基本的三角支架结构。

4 支架预压

4.1 支架预压的目的

（1）通过预压检测支架的结构强度，验证支架结构形式的合理性、加工制作的可靠性，确保施工时的安全。

（2）消除支架结构的非弹性变形，明确弹性变形值，给后续立模标高及梁体线型控制提供依据。

4.2 支架预压方法比选

常用的支架预压方法有沙袋加载预压法、水箱加载预压法以及千斤顶张拉钢绞线模拟荷载预压等方法。

沙袋加载预压法能够比较真实的反映梁体混凝土实际重量分布情况，但在山区高墩施工情况下，施工作业面狭窄，施工前期准备复杂，沙袋吊装时间长、施工进度缓慢、成本高、受天气影响大。

水箱加载预压法需要制作水箱，对水箱的密闭性及水箱侧壁刚度要求高，由于水的密度小于混凝土，因此水箱的高度要求大于梁高许多，在山区高墩施工情况下，抽水不便，施工费时，施工安全性不能得到有效保证。

上述两种常规预压方法在山区高墩施工情况下的应用都存在明显的劣势，存在受地理条件限制影响大、施工时间长、成本高、施工安全不能得到保证等问题。在西成客专东流水中桥连续梁0#块采用千斤顶张拉钢绞线模拟荷载预压、1#块采用反力架的方法进行预压，预压施工方便、易操作，受力大小易控制、加载时间短，受地形条件影响小，有效弥补了常规预压法存在的不足。

4.3 支架预压施工

4.3.1 0#块支架预压施工

0#块支架预压采用千斤顶张拉钢绞线模拟荷载预压，在承台施工时，预埋承受反力的预埋件，预压张拉时锚索一端锚固在承台中，一端锚固在三角架顶端，通过液压千斤顶对锚索进行张拉，从而实现对三角架进行加载预压。

（1）0#支架预压工艺流程。

0#块支架预压工艺流程见图1。

（2）预压观测点布置。底板腹板加载区域共布设12个沉降观测点：8个分别位于钢桁架[10端头，4个位于主横梁H588端头。翼板加载区域布设6个观测点，分别位于翼板底模端头处。

4.3.2 #块支架预压施工

1#块支架预压采用反力架预压法，在0#块箱梁中预埋反力架锚固件，将反力架锚固好后，在反力架与三角支架之间采用液压千斤顶加载，通过支架传力体系完成支架预压。

（1）1#块支架预压工艺流程。

1#块支架预压工艺流程见图2。

5 数据整理分析

预压结束后整理测量数据，与支架设计挠度值对比，计算支架实际沉降量、弹性变形、非弹性变形，支架沉降量监测表如表1。

支架卸载时与加载过程一致，应该对称均匀卸载，控制施工荷载。

经荷载预压，支架结构受力满足设计要求。验证了支架结构形式的合理性、加工制作的可靠性，同时消除了支架结构的非弹性变形量，明确弹性变形量，给后续立模标高及梁体线型控制提供依据。

6 结束语

在东流水中桥连续梁0#、1#块的施工过程中，通过千斤顶张拉钢绞线模拟荷载预压以及反力架预压法的运用，保证了施工质量，降低了施工成本，提高了施工效率。在山区高墩施工中，使用组合预压的方式具有很大的优越性，预压方便、可操作性强，解决了山区高墩支架预压受地形环境影响导致施工不便的难题，推广组合预压在山区高墩支架预压中的应用具有强大的生命力和广阔的发展前景。

参考文献：

[1] 西成客运专线东流水中桥施工设计图纸.

[2] 东流水中桥连续梁0#、1#塊支架预压设计计算书.