异形独塔单索面“单厢五室”横隔板主箱梁施工技术

2022-06-19党世伟

四川建筑 2022年2期

摘要：文章以义阳大桥桥梁工程作为实例，以独塔单索面斜拉桥的施工作业为重点，探讨了异形独塔单索面“单厢五室”横隔板主箱梁施工技术、控制要点、施工注意事项，为类似的工程案例提供参考。

[作者简介]党世伟（1987—），男，本科，工程师，从事计划合同管理工作。

1 工程概况

义阳大桥桥梁工程起讫桩号K3+530～K4+185，大桥主桥和恩阳河是76°斜角的关系。义阳大桥使用的是双向6车道的建筑方案，此桥的桥面宽度是33 m，桥总长是655 m。这座大桥的主桥是长度为245 m的独塔单索面斜拉桥;南部和北部的两座引桥采用的是预应力简支T梁这两座引桥的长度分别长250 m和160 m。

2 施工方案

塔高130 m，位于桥面上部的塔高度是82 m的独塔斜拉桥是主桥的呈现方式，主桥两边的引桥采用的依然是预应力简支T梁。用平行钢丝索作为拉索，拉索成为了主桥的重点组成结构，固定端选择塔端，张力端作用在两端，由于在浇筑的过程中有明确的条件限制，调整改进了桥梁跨处的1#～9#拉索设置间距，选择6 m为标准建筑间距，除此之外均依据3 m的标准来施工。桩基础是主桥结构的主要建筑方式，桩基础的施工要求24个施工桩的直径为2 m;预应力T梁结构依然是引桥的建筑方式，依照桥面的不同宽度来确定对应的T梁的具体数量，在宽度为14.5 m的桥面使用7片T梁，在宽度为17 m的地方使用18片T梁。由于引桥桥墩的高度都是不一样的，所以在选择形式时也要与之相适应[1-2]。桩柱式桥墩被应用在高度小于30 m，薄壁空心墩被应用在高度不小于30 m。在每一幅桥梁上都应该有3根相同的桩基础，考虑到施工现场地质条件的不同，施工的持力层选择中风化砂岩。其施工允许偏差如表1所示。

3 独塔单索面“单厢五室”横隔板主箱梁施工技术要点

3.1 主桥施工技术

主梁是全桥重要的结构，选择预应力混凝土结构形式，施工所用混凝土强度等级为C50，构建三向预应力体系。截面设置为“单箱五室”的形式，中心梁高为3.8 m，顶底板宽度分别为33 m、13.8 m，并于顶面施作2 %的双向横坡。各斜拉索分别设置横隔板，并根据位置的不同灵活调整板厚，边箱处的厚度设置为30 cm，中箱处增加至45 cm。边腹板、中腹板两处结构各自的宽度分别为35 cm、45 cm。按照上述方案，部分斜拉索采取的是3 m间距的设置方式，要求在边跨处所设置的边箱顶板厚度为40 cm。对于端支点处，依然采取相同的方式，即该处的边箱顶板厚度为40 cm，底板厚设为50 cm;宽度方面，中腹板和边腹板两处保持一致，均为60 cm，适当减小斜腹板宽度，将该值设为40 cm。桥塔处共使用到3道横梁，中室3.6 m，边室2 m，最终到顶板处则减小至60 cm，并以相同的标准设置底板。主梁主跨施工中，选择的是悬浇方式，并将此方法应用于边跨9#节段处;为给边跨压重段施工创造良好条件，搭建支架用于辅助施工。主跨方向包含1#～19#节段，此处将各段长度均设置为6 m;剩余的边跨处包含1#～9#节段，也采取6 m的节段长度控制标准，要求各节段处分别增设横隔板。

3.2 施工控制要点

支架立模竖向分缝分次浇筑被应用到主桥箱梁0#块件。

（1）节段悬臂浇筑。在使用双悬臂浇筑主跨和边跨1#～9#节段时，要将边跨合龙，在使用单悬臂浇筑主跨10#～19#节段时，要将主跨合龙。纵向节段的最大承载量为4 400 kN，本着使主桥挂篮结构建筑合理使用轻便的想法[3]，暂时依照最重节段的409 %来计算主桥挂篮重量，等到将挂篮的设计完毕以后，由设计师再次计算重量。每1个节段的挂篮在正式使用之前，都要反复的进行压重测试，测试通过以后，才可以投入使用，这样一来就可以保证挂篮的强度和刚度，从而使挂篮的不发生弹性变形的现象。

（2）合龙段合龙。合龙标高的检测是在合龙主跨之前必须要做的事情。施工单位要依照切实可行的施工条件经由设计单位确定箱梁合龙段临时连接劲性骨架形式。辅助劲性骨架的固定要在施工之前完成，但是施工前要查阅好当地的气温变化情况，在一天中气温相对较低的时间段进行焊接，当焊接好劲性骨架之后，再用混凝土一次浇灌成功[4-6]。在焊接合龙段劲性骨架时要极力的缩短焊接时间，形成剛接。在焊接的过程中，将一些湿布或者湿麻袋覆盖在预埋件周围的混凝土上，从而达到降温的目的，这样就不会对混凝土造成损伤。张拉合龙束要在混凝土浇筑完成达到设计标准以后完成。悬臂顶的加压在合龙前完成，卸载要与浇筑混凝土一起完成，这样才能够使悬臂挠度的稳定性提高。边跨合龙段的浇筑应该在最大双悬臂出现时完成，其次是主跨维续悬臂浇筑，最后主跨合龙。

（3）箱梁混凝土浇筑。在浇筑的过程中要使用对应的举措，来保证箱梁线型和箱梁顶面平整度满足施工标准。为确保箱梁的线形，在浇筑主桥箱梁时，应该时刻观察各个梁段底模的立模的标准高度。合龙段每两个悬臂端之间的相对竖向标高差、轴线偏差等都需要达到规范中的标准。以施工控制文件为参考标准在浇筑悬臂的时候，将相关的测试元件预埋在各个块件的前端顶、底板布设测点及箱内，对于各个部件是否存在变形，变形的程度要进行长时间的观察测量，控制和调整好箱梁标高、线形及轴线等相关参数。

（4）支架施工。为了使支架的强度和刚度以及稳定性更好，所以要在施工之前详细计算相关施工系数。此外，在施工开始之前要预压支架基础和支架，这样就能够避免由于预应力的存在使支架部分脱空产生的压力造成支架脱落的情况发生[7]。另外，对支架进行预压也可以提前预知支架的基础处理程度，这样就可以防止由于支架不稳定使混凝土开裂的现象发生;支架荷载的1.1～1.2倍就是支架的预压荷载，箱内混凝土的压重和由于斜拉索张力的造成的荷载的改变都应在主桥边跨箱的考虑范围内。支架的预压时间应该大于24 h，预压的沉降量应该严格按照施工规范来操作，主桥箱梁0块件采用支架立模竖向分缝分次浇筑施工。8059643B-64CF-446C-944C-BD3DF862A219

4 注意事项

（1）悬臂浇筑应用在主桥主梁上，并且要分段进行，张拉预应力应该使用对称平衡施工的方式进行，当前浇筑节段混凝土重量的10 %应该大于两端悬臂上荷载的实际不平衡偏差[8]。当实现最大悬臂的时候，将浇筑边跨合龙段放在第一位，然后再合龙主跨，从而使体系转换完成。

（2）在现实的施工操作时，首先要将各部位确定好位置，保证混凝土振捣密实，因为梁块有着较大的体积，并且钢筋和预应力管道十分密集。为了不出现由于温度收缩导致混凝土出现裂缝的现象，在施工中控制混凝土内外温差[9-10]，在混凝土的浇筑过程中要捣实锚块，这样就能够使预应力达到设计值。

（3）在对上部结构的主梁施工中，要在桥面预埋好护栏和伸缩缝，包括在交通施工过程中的各种与之对应的预埋件。

（4）按设计要求开设一些必要的孔洞。在施工结束以后，专业的技术人员要及时清理掉各种杂物，最后做好外观保护。

（5）沉降观测要贯穿整个施工过程，临时观测点也应妥善设置[11]。为了方便观测施工过程中梁的变化，在悬臂浇筑的过程中也应设置变形观测点，设置部位在梁底或者梁顶。

5 结束语

综上所述，文章着重以异形独塔单索面“单厢五室”横隔板主箱梁施工技术为重点进行了讨论，从而归纳出施工各个流程中需要注意的施工技巧和相关的结构设置方案，以期能为相关的施工工程提供参考价值。

参考文献

[1] 李定达.大跨度单索面不对称斜拉桥主梁悬臂施工技术研究[J].重庆建筑，2008（12）：21-24.

[2] 范宇欣.独塔稀索单索面非对称跨钢桁梁斜拉桥施工控制研究[D].重慶：重庆交通大学，2014.

[3] 余仁鑫.不对称独塔单索面斜拉桥关键施工技术研究[D].武汉：华中科技大学，2012.