周礼庚

中交三航局第一工程（上海）有限公司，上海 201315

1 工程概况

柬埔寨金边市第三环线巴萨河大桥主桥位于柬埔寨首都金边市南郊20km，是第三环线上最大的桥梁。全桥布跨采用4×20m+3×20m+75m+135m+75m+5×20m+5×20m，分为5联。第3联75m+135m+75m上部结构为预应力混凝土现浇箱梁，采用悬臂浇筑施工方式；其余4联均为简支桥面连续空心板。桥梁采用双幅桥面形式，每幅宽度为12m，左右幅镜像对称。主桥上部构造按全预应力混凝土设计，采用三向预应力。主墩采用六边形墩，主墩高度为7.7m，承台群桩基础，左右幅2个主墩共用一个承台。

主桥单幅箱梁包含2个支架浇筑的墩顶0#梁段，2个“T构”上17对梁段，2个边跨支架现浇段，2个边跨合龙块和1个中跨合龙段。主桥箱梁在悬浇过程中采用体外临时固结技术，且同时将临时固结柱作为现浇0#梁段的支架。

2 体外临时固结方案的确定

巴萨河大桥主桥连续梁桥单幅每个主墩各设置2个QZ40MN球形支座，不能承受弯矩，需将0#块与桥墩临时固结以承受对称悬浇施工中的不平衡弯矩。

临时固结的一般做法为体内固结，即在主墩墩顶两侧设置混凝土临时支座，预埋精轧螺纹钢通过预应力将箱梁与主墩连接成整体，将箱梁固结在主墩墩身上[1]。

该工程主墩较薄，墩身为3m厚，支座垫石2.2m，采用墩顶固结的空间不够，因此采取了体外固结方案。体外固结的一般做法是在承台上设置钢筋混凝土柱或者钢管混凝土柱，将箱梁与主墩承台连接作为临时固结。由于钢筋混凝土柱施工时间长，拆除烦琐，成本较高，该工程采用钢管柱作为临时固结支撑，施工方便，成本较低。

原设计钢管采用φ0.8m钢管柱，厚度为2cm，布置在主墩中心两侧各4.85m处，每侧设置4根。柱顶设置双拼50的工字钢支撑，工字钢顶部箱梁底板设置为与工字钢相吻合的楔形混凝土，通过张拉穿过钢管柱的2束12φ15.2mm强度等级为1860的钢绞线束将0#块临时固结在承台中，预应力钢绞线下端通过固定锚具固定在承台内，边跨合龙后放松钢绞线将钢管柱割断完成体系转换。由于柬埔寨2cm钢卷制困难，现场有大量φ0.8m钢管柱及厚度为1.6cm的钢管，经过计算并与设计沟通，将钢管柱由4根2cm厚改为5根1.6cm厚钢管桩[2]。

3 临时固结受力计算

桥梁混凝土自重由永久支座承受，临时固结承担的荷载是施工不平衡引起的荷载。最大悬臂状态下顺桥向施工稳定性取决于该状态下的荷载，设计要求不平衡荷载不超过500kN，悬浇时，混凝土不平衡重不得超过1/4梁段重量。挂篮和模板的重量要求为，设计要求挂篮自重及全部施工荷载不大于800kN。经计算，该工程挂篮和模板的实际重量为640kN。不平衡荷载主要由以下几种荷载产生：箱梁已浇筑梁段的自重偏差（取±5%）；施工人员及施工机具荷载偏差；正浇筑梁段的混凝土重量偏差（取30t）；浇筑时的动力系数偏差（取1.2）[3]。

4 工况分析

施工过程中加强挂篮锚固，不考虑一侧挂篮和混凝土坠落的情况，只考虑正常施工的情况。

（1）工况1：悬浇节段工况，在浇筑混凝土时，考虑风荷载的不对称作用和施工机具荷载不平衡，不同步浇筑节段混凝土的重量差为30t（按一车混凝土考虑）。

（2）工况2：挂篮行走工况，即在挂篮行走时，考虑风荷载的不对称作用和施工机具荷载的不平衡，不同步移动挂篮。

上述两种工况的荷载不会同时产生，故分别计算。其中，各块件的长度、重量具体如表1所示。

表1 各块件的长度、重量

5 临时固结的施工和解除

5.1 临时固结的施工

承台施工时，在承台顶面设置3cm厚预埋钢板，安装临时固结钢管柱，在承台内设置2束12φ15.2mm临时固结钢绞线，采用YM15-12P锚具。钢绞线的张拉端在箱梁底板上加设的支撑梁上[4]。

为了增加钢管桩的刚度，通过查阅相关论文得知，在钢管桩内进行灌砂处理能较大程度上提高钢管桩的受力性能，故在两端未穿钢绞线的钢管柱中进行水密实灌砂处理，并用千斤顶慢速压实后，焊接一块封头钢板，再在钢管柱顶部用3cm钢板焊接，钢管柱顶端设置双拼50工字钢，工字钢与箱梁底的角度差采用钢筋混凝土楔形块填补。在工字钢顶面按照钢管桩位置再设置3cm预埋钢板，楔形块和箱梁一同浇筑，经过设计同意，拆除完临时固结后混凝土楔形块不需凿除。

0#块浇筑完成，具备预应力张拉要求强度后，先张拉顶板束和腹板束，再张拉临时钢绞线束，施加预应力至0.2fpk。张拉完成后拆除双拼50工字钢以外的0#块底模，进行挂篮安装[5]。

5.2 临时固结的解除和体系转换

在边跨合龙段施工和边跨现浇段及合龙段预应施工完成后，拆除边跨端部现浇支架和合龙段施工吊架，开始解除主墩临时固结，按如下步骤解：先用千斤顶对称逐根放松钢绞线，全部钢绞线放松完成后，用手拉葫芦吊住双拼50工字钢，用乙炔焰割除一段钢管柱解除与工字钢的连接，吊走钢管桩，下放双拼工字钢。在解除过程中保证钢绞线放松均匀同步。用气割拆除钢管柱速度快，能比墩顶精轧钢混凝土临时固结拆除节省不少时间。体外临时固结现场如图1所示。

图1 体外临时固结现场图

6 结论

（1）通过计算分析可知，巴萨河大桥采用单侧5根直径0.8m、厚度16mm的钢管桩作为临时固结墩，满足受力要求，能保障施工安全，并且通过内灌砂方法也较大程度上提高了钢管桩的受力性能。

（2）临时固结钢管柱较之一般体外固结采用了钢管混凝土或钢筋混凝土柱，施工方便，且钢管可以回收利用。体外固结较之体内固结有更长力臂，减小了固结位置的受力，能做到更简便地施工，极大地降低了施工成本。

（3）临时固结钢管柱同时兼作0#块的托架，省去了搭设支架的费用，既安全又经济。