朱光華

（重慶城建控股（集團）有限責任公司，重慶400013）

斜拉橋縱橫雙向大懸臂0號節(jié)段施工技術(shù)概述

朱光華

（重慶城建控股（集團）有限責任公司，重慶400013）

重慶雙碑嘉陵江大橋0號節(jié)段長25m，寬32.5m，重2600多t。其橫橋向斜腹板形成兩側(cè)懸臂達11.75m，順橋向懸臂為8.05m，節(jié)段單向懸臂重超過600t，相對于索塔墩，0號節(jié)面形成雙向大懸臂、高懸空、大噸位的復(fù)雜條件。采用化繁為簡、分段施工、托架與懸澆掛籃相結(jié)合的施工方法，即將雙向大懸臂的0號塊劃分為兩次施工：第一次由托架施工中段12.4m；第二次利用基本成形的掛籃，增設(shè)臨時斜拉索，施工兩側(cè)各6.3m段。該方案從托架復(fù)雜程度和節(jié)段重量上，均大幅簡化，投入措施數(shù)量少、成本節(jié)省、安全風(fēng)險小，具有較好的經(jīng)濟效益。

縱橫雙向大懸臂；0號節(jié)段；前后支點組合式掛籃；托架；臨時斜拉索；掛籃；懸澆

0引言

斜拉橋0號節(jié)段常用施工技術(shù)主要為搭設(shè)落地支架或在橋墩上預(yù)埋型鋼牛腿形成托架進行現(xiàn)澆［1-3］。隨著寬橋面、稀索布置斜拉橋的出現(xiàn)，0號塊呈現(xiàn)橫向?qū)挾却?、縱向無索區(qū)長、節(jié)段重等特點，再加上0號塊距地面高，常伴有復(fù)雜深水環(huán)境等因素，采用落地支架施工，會存在支架基礎(chǔ)設(shè)置困難、支架用量大、施工成本高、周期長且安全風(fēng)險大等問題；采用托架方式，很難適應(yīng)0號節(jié)段雙向大懸臂、大噸位的要求，墩身預(yù)埋牛腿設(shè)置困難并且受力復(fù)雜。

1　工程概況

重慶雙碑嘉陵江大橋主橋為高低塔單索面混凝土斜拉橋（見圖1），主橋全長644.43m，跨徑布置75m+145m+330m+95m。上部主梁為單箱三室斜腹板結(jié)構(gòu)，梁寬32.5m，0號節(jié)段長25m，重2600多t。其0號塊橫橋向斜腹板形成的橫向索塔兩側(cè)懸臂達11.75m，順橋向懸臂端為8.05m（見圖2），節(jié)段單向懸臂超過600t，相對于索塔墩，0號塊形成雙向大懸臂、高懸空、大噸位的復(fù)雜條件，其施工技術(shù)難度非常大。

圖2　雙碑嘉陵江大橋主梁標準節(jié)段橫斷面圖

2　施工難點及方案比選

2.1落地支架施工成本高，安全風(fēng)險大

設(shè)計原建議采用全落地支架，支架高度達到64m。主要問題是支架措施量巨大，江中支架基礎(chǔ)的設(shè)置困難，安全隱患大，且支架對施工1#塊的掛籃安裝有影響。

2.2托架龐大且受力不利

采用托架全斷面澆筑0號塊，能解決高支架的一系列問題，但由于是大懸臂受力，而且要承擔1600多t的混凝土重量，經(jīng)試算，托架及其上分配梁系統(tǒng)要非常龐大，才能滿足剛度要求。另外，墩柱主筋間距較密，大噸位牛腿設(shè)置困難。

2.3選定方案

經(jīng)深入研究分析并結(jié)合現(xiàn)場實際，決定采用化繁為簡、分段施工、托架與懸澆掛籃相結(jié)合的施工方法，即將雙向大懸臂的0號塊劃分為托架澆筑的橫向大懸臂部分和掛籃懸臂澆的縱向大懸臂部分，分2次施工（見圖3和圖4）。即將0號塊沿縱向劃分為中段和兩端對稱段三段，第1次由托架澆筑中段12.4m，僅在橫橋向形成單向大懸臂，混凝土數(shù)量約748.8m3，第二次增設(shè)臨時斜拉索，利用基本成形的掛籃施工兩側(cè)各6.3m段，混凝土數(shù)量約2×202m3。該方案從托架復(fù)雜程度和節(jié)段重量上均大幅簡化，投入措施數(shù)量少、成本節(jié)省、安全風(fēng)險小，具有較好的經(jīng)濟效益。

圖3　0號塊第一次施工示意

圖4　0號塊第二次施工示意

3　施工工藝流程

方案確定后，首先與設(shè)計等相關(guān)單位共同研究，將0號塊劃分為中間段和兩端懸臂段三個節(jié)段，在分段位置進行縱向預(yù)應(yīng)力連接局部設(shè)計，然后再進行第一次澆筑的托架設(shè)計和第二懸臂澆筑掛籃體系設(shè)計。方案詳細設(shè)計完成后，開始0號塊雙向大懸臂節(jié)段的施工，具體施工工藝流程見圖5。

4　施工操作要點

4.10號塊第一次施工托架安裝

（1）托架采用萬能桿件及部分新制件組拼，下部設(shè)型鋼牛腿承受豎向力，上部設(shè)鉸座抵抗水平力，單點設(shè)2根Φ32精軋螺紋對拉，托架上共設(shè)單層分配梁，分配梁上設(shè)型鋼桁片焊接支架，間距90cm，分配梁與桁片間設(shè)10cm厚楔塊，以利脫模及調(diào)整標高。由于該次施工只存在橫橋向的懸臂，托架結(jié)構(gòu)相對簡單。托架布置見圖6和圖7。

圖6　托架立面布置圖

圖7　托架剖面布置圖

（2）牛腿采取全預(yù)埋后一次澆筑混凝土，對拉桿Φ32精軋螺紋預(yù)收力每根20t。為避免預(yù)埋牛腿下部混凝土承受較大豎向壓力而產(chǎn)生局部受損，在預(yù)埋牛腿上下兩個方向布置適當數(shù)量的構(gòu)造鋼筋網(wǎng)，以提高該部分的抗壓強度。

預(yù)埋牛腿采用2根56b工字鋼，牛腿處主筋處理考慮兩種方案，一種是主筋避讓，其間距調(diào)整為20cm，另一種為牛腿削除翼緣，主筋間距不變，但牛腿需焊鋼板加強；牛腿采取預(yù)埋方式完成安裝，構(gòu)造如圖8所示。在0號塊完成后，割除牛腿，對墩身預(yù)留孔內(nèi)焊接鋼絲網(wǎng)，用墩身同標號填實?；炷敛捎眉毷炷粒杉尤胛⑴靹?，確?；炷撩軐?。混凝土灌實后，對洞口混凝土表面收光并養(yǎng)護?；炷令伾扇《啻卧嚺湔{(diào)色，避免色差。

圖8　牛腿構(gòu)造圖

（3）托架完成后，按要求進行了超載預(yù)壓［4］。傳統(tǒng)的預(yù)壓方法一般是采用配重預(yù)壓，該工程墩身較高，無論是堆放重物還是懸吊重物均費工、費時、費料。因此利用主梁施工的張拉機具，通過在托架上安放千斤頂張拉錨固于承臺上的鋼鉸線對托架進行等效加載，完成托架的預(yù)壓。

單側(cè)托架共設(shè)14個點，通過在下塔墩預(yù)埋件和鋼圍堰上設(shè)置反力點。預(yù)拉采用在托架頂上設(shè)分配梁進行分級張拉，超載系數(shù)為110%荷載［5］。為減少鄰近張拉點相互間的影響，共作了兩次加載和卸載試驗，并對托架變形作了相應(yīng)的觀測。

經(jīng)過對預(yù)壓結(jié)果分析，0#塊托架在經(jīng)過兩次預(yù)拉后已基本消除非彈性變形，托架結(jié)構(gòu)處于彈性變形范圍內(nèi)，其預(yù)拉后的沉降值與回彈值均為線性分布而比較均勻，沒有較大的突變現(xiàn)象，托架的強度、剛度滿足設(shè)計要求。

4.20號塊第一次混凝土施工

混凝土采取泵管泵送，在最不利狀況下可設(shè)置雙泵管接力泵送，即在棧橋旁設(shè)置兩臺泵車，在塔柱兩側(cè)各設(shè)一臺泵車，負責澆筑兩邊節(jié)段混凝土。

混凝土采取由下而上分層澆筑，順橋軸方向的兩臂端向中間對稱進行，分層厚度為30cm。

混凝土灌注順序：底板→腹板→橫隔板→頂板四周。灌注時要前后左右基本對稱進行。

混凝土入模導(dǎo)管安裝間距為2.5m左右，導(dǎo)管底面與混凝土灌注面保持1m以內(nèi)。在鋼筋密集處斷開個別鋼筋留作導(dǎo)管入口，待混凝土灌注到此部位時，將鋼筋焊接恢復(fù)。在鋼筋密集處要適當增加導(dǎo)管數(shù)量。

對搗固人員要認真劃分施工區(qū)域，明確責任，以防漏搗。振搗腹板混凝土?xí)r，振搗人員要從預(yù)留“孔洞”進入腹板內(nèi)搗固?！翱锥础痹O(shè)在頂板上，混凝土灌注至“孔洞”前封閉。

因0號塊第一次澆筑混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大集中，容易發(fā)生大體積混凝土溫度裂紋的情況，對此，針對結(jié)構(gòu)情況設(shè)置了四層冷卻水管降溫措施，確?；炷恋臐仓|(zhì)量。

4.30號塊第二次施工平臺設(shè)計

0號塊第二次澆筑采用前后支點組合式掛籃［6］。該掛籃由承重系統(tǒng)、牽索系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、止推系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等幾大部分組成，一副掛籃重約260t。其施工方法與以后的標準節(jié)段塊件施工基本相同，僅有掛籃主縱梁（弧形梁）由于未接長，未形成完整掛籃，掛籃受力體系與標準掛籃有所不同。并且0號塊第二次施工時，索塔兩側(cè)兩幅掛籃交錯，掛籃對0號塊第一次混凝土作用力比標準情況復(fù)雜。

掛籃在0號塊第一次混凝土上拼裝，形成施工平臺，其中下平臺弧形梁由于塔墩的原因無法拼裝完全，需掛籃澆筑完0號塊第二次混凝土，體系轉(zhuǎn)換，掛籃行走一定距離后再焊接剩余弧形梁后半部分，形成完整掛籃體系，澆筑剩余主梁節(jié)段混凝土。澆筑0號塊第二次混凝土?xí)r，采用在弧形梁和塔墩之間設(shè)鋼支墩作為止推塊，阻止掛籃在斜拉索作用下的縱向位移，采用臨時索作為澆筑混凝土?xí)r的前支點。

4.40號塊第二次施工平臺施工

4.4.10號塊第二次施工平臺安裝

為方便掛籃安裝和作業(yè)安全，結(jié)合現(xiàn)場情況對掛籃采取分部分段進行安裝完成的方案。即上部三角掛籃和下部大懸臂為單件現(xiàn)場安裝完成，對下部弧形梁和內(nèi)滑道梁，需在現(xiàn)場平臺上組裝后整體吊運安裝到位。其主要工作流程：工廠單件制作→組拼→單件運輸→轉(zhuǎn)運→上部單件安裝三角掛籃→下部部分整體組裝吊運安裝→下部懸臂單件吊運安裝→調(diào)整完成掛籃→其它設(shè)施安裝完成。當掛籃澆筑完成主梁0號塊第二次后，對弧形主縱梁進行接長而最后形成掛籃全部體系。

4.4.20號塊第二次施工臨時斜拉索

臨時斜拉索的錨固、張拉、體系轉(zhuǎn)換與正常掛籃施工相同。塔端設(shè)索管及錨固塊作為固定端，梁端設(shè)置錨固塊和索管作為張拉端，并在梁端進行張拉錨固。

0號塊第二次施工時用01號臨時斜拉索（19Φ15.24鋼絞線）作為前支點，臨時索上端錨固于1號索管上，下端錨固于掛籃弧形梁上；當0號塊第二次混凝土形成后，體系轉(zhuǎn)換至梁上時用02號臨時斜拉索（12Φ15.24鋼絞線）進行錨固，見圖9。

圖9　臨時拉索錨固示意圖

混凝土澆筑完成時，控制標高由監(jiān)控提供。澆筑前將立模標高預(yù)抬4cm，澆筑過程中通過觀察，實施張拉斜拉索進行標高調(diào)整，保持完成后達到監(jiān)控提供的標高。注意澆筑過程中標高始終高于監(jiān)控提供的成型標高為宜，接近澆筑完成時逐漸回至監(jiān)控標高上。

混凝土澆筑完成時索力原則上不作控制，但最大索力不超過250t/每索，目的是以梁端標高控制。

混凝土達到設(shè)計強度要求后按設(shè)計要求進行預(yù)應(yīng)力張拉，壓漿封錨后實施體系轉(zhuǎn)換。

安裝臨時斜拉索02號，梁端張拉，實施分級索力轉(zhuǎn)換，可按30%級差進行。

4.5施工監(jiān)控和施工測量

在混凝土澆筑前，施工監(jiān)控根據(jù)監(jiān)控計算分析，下達掛籃底平臺立模標高、斜拉索初張力、翼板位置立模標高指令，施工監(jiān)控在施工過程中對塔柱變形、主梁變形、斜拉索索力、塔梁控制部位應(yīng)力進行監(jiān)測，并與施工測量數(shù)據(jù)、控制計算理論數(shù)據(jù)進行比較分析。

施工人員根據(jù)索力張拉指令將索力張拉到位，根據(jù)立模標高指令設(shè)置立模標高。施工測量人員根據(jù)各部位埋設(shè)的橋梁控制導(dǎo)線點及高程點進行施工測量放線和施工測量監(jiān)測，負責復(fù)核測量成果，并及時向施工監(jiān)控人員反饋測量數(shù)據(jù)。

4.6混凝土澆筑

主梁混凝土澆筑采用高性能商品混凝土，要求緩凝時間達25～30h，保證節(jié)段混凝土澆筑完成時未發(fā)生初凝現(xiàn)象，減少因掛籃變形對混凝土凝結(jié)過程的影響。

為保證在施工過程中岸跨、河跨加載基本平衡，岸跨和河跨節(jié)段混凝土澆筑同時開始，同時完成。

對于單端0號節(jié)段，要求混凝土從掛籃前端向后端順序進行澆筑，橫橋向從掛籃兩側(cè)向中間對稱澆筑，以減少掛籃不對稱受力，防止產(chǎn)生較大的橫向變形差異。

4.7斜拉索張拉

斜拉索張拉在主梁混凝土澆筑前進行一次索力張拉調(diào)整，混凝土澆筑完成后，索力自動達到監(jiān)控值，一般索力相差不大，不再進行索力調(diào)整。

待主梁預(yù)應(yīng)力體系完成后進行，斜拉索進行體系轉(zhuǎn)換，將錨固位置從掛籃上轉(zhuǎn)移到主梁上，嚴格按照監(jiān)控指令，將斜拉索索力張拉到位，并錨固到主梁上。

斜拉索張拉，采用張拉力與伸長量雙控，斜拉索力采用頻譜儀監(jiān)測、千斤頂校核。

斜拉索張拉完成后體系轉(zhuǎn)換結(jié)束，掛籃不再承受當前塊件混凝土重量，即可前移掛籃，進入下一塊件施工。

5　結(jié)語

隨著我國橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展，超寬主梁、稀索設(shè)計越來越多，0號塊可能會呈現(xiàn)出雙向大懸臂、高懸空、大噸位等特點，采用傳統(tǒng)的施工方案將會存在較大的困難。斜拉橋縱橫雙向大懸臂0號節(jié)段施工技術(shù)在重慶雙碑大橋成功應(yīng)用，達到了化繁為簡、成本節(jié)約、安全可靠的目的，為類似工程提供了寶貴經(jīng)驗。

［1］洪陽.懸臂澆筑連續(xù)梁0號段現(xiàn)澆支架支撐技術(shù)［J］.山西建筑，2012（16）：32-33.

［2］李洪濤，尹正貴，許品，等.馬桑溪長江大橋2#主墩斜拉橋0#和1#梁段施工支架設(shè)計［J］.公路交通技術(shù)，2001（3）：35-36.

［3］高國新.跨高速公路掛籃法懸灌梁0號段施工工藝［J］.山西建筑，2010（1）：25-27.

［4］劉吉士，張俊義，陳亞軍.橋梁施工百問［M］.北京：人民交通出版社，2003：724.

［5］路橋集團第一公路工程局.JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京：人民交通出版社，2011：141.

［6］桂永旺.單索面混凝土斜拉橋前后支點組合式掛籃性能研究［D］.重慶：重慶交通大學(xué)，2012.

責任編輯：孫蘇，李紅

Construction Technology for Segment No.0 of Longitudinal and Lateral Cantilever of a Cable-stayed Bridge

Shuangbei Jialingjiang River Bridge in Chongqing has the segment#0 of 25m long，32.5m wide and over 2600t heavy，its transverse inclined slab forms the lateral cantilever of 11.75m，the prograde cantilever of 8.05m，unidirectional segment cantilever of over 600t heavy，and，compared with cable tower，segment#0 forms the complex conditions of bidirectional cantilevers，high levitation and large tonnage.The construction methods of simplification，section，combination of bracket，cantilever casting and hanging basket are adopted，that is，to divide the construction of segment#0 of the bidirectional cantilever into two phrases，the first for middle bracket section of 12.4m，and the second for the lateral section of 6.3m of the added temporary stay cable based on the established hanging basket.This plan is simplified and has low cost，low risk and good economic profits.

longitudinal and lateral cantilever；segment#0；fore-and back-pivots assembly cradle；bracket；temporary stay cable；hanging basket；cantilever castin

［TU997］，U445

A

1671-9107（2016）09-0046-04

10.3969/j.issn.1671-9107.2016.09.046

2016-05-24

朱光華（1973-），男，重慶人，本科，高級工程師，主要從事橋梁施工技術(shù)管理及研究工作。