大跨度斜拉桥挂篮过辅助墩施工技术

大跨度斜拉桥挂篮过辅助墩施工技术

谢永生

广东建鑫投资发展有限公司广东广州510000

【摘要】本文结合某桥梁工程实例，对大跨度斜拉桥挂篮过辅助墩的施工技术展开了探讨，对边跨挂篮过辅助墩方案进行了比较，选择了综合效益最佳的方案三进行施工，并对挂篮过辅助墩的关键施工工艺进行了详细的介绍，旨在为类似桥梁工程施工提供参考借鉴。

【关键词】斜拉桥；辅助墩；挂篮；施工技术

引言

随着我国国民经济的快速发展，桥梁工程作为交通建设中的重要工程内容，其工程建设日益增加，并在国民经济的发展中发挥着十分重要的作用。在桥梁工程中，大跨度斜拉桥以其结构重量轻、节省材料、造型优美及结构性能独特等优势，得到了广泛的应用。但是该类桥梁施工工艺复杂，施工技术水平要求较高。因此，对其施工技术展开研究十分必要。

1工程概况

某桥梁工程主桥采用双塔双索面预应力混凝土梁斜拉桥，主梁为双边箱π型截面，中心线处梁高4m，主梁全宽44m，桥面宽43.6m，为典型的超宽幅混凝土箱梁，桥面设2.5%双向横坡。

全桥共划分为8种类型，113个梁段。主梁标准段长度为6m，含C55混凝土231.7m3，重约600t。主塔区0号块长22m、1号块长6m；中跨1～28号块均为标准梁段，29号梁段为中跨合龙段，长2m；边跨1′～13′号和17′～25′号梁段为标准梁段，辅助墩墩顶附近15′，16′号梁段为非标准梁段，27′号梁段为边跨现浇段，26′号梁段为次边跨合龙段，长2m。

主塔区0号块、1号块采用落地式钢管支架现浇施工，中跨、边跨及次边跨标准梁段均采用前支点挂篮悬浇施工。2号墩和5号墩为辅助墩，墩顶15′，16′号梁段为非标准梁段，重量较标准梁段重大约100t。单个主塔布设28对斜拉索，为热镀锌钢绞线斜拉索，含OVM250A－43，OVM250A－55，OVM250A－61，OVM250A－734种规格。梁端标准索距为6m，次边跨25～28号斜拉索梁端索距为4m。

2边跨挂篮过辅助墩方案

2.1设置辅助墩

设置辅助墩，当中跨受荷载时，由于边跨墩间桥跨距离的缩小大大提高了边跨的刚度，使边跨的拉索有类似于边锚索的作用，从而减小了主塔塔顶向主跨方向的位移，主跨的挠度也因此而降低；当边跨受荷载的时候，绝大部分荷载直接转入墩中，减小了对拉索系统的影响，桥塔、主跨的变形和内力均可得到改善。设置1个辅助墩，效果明显，设置2个辅助墩的时候，效果没有设置1个时那么明显，但仍有一定的作用。

2.2边跨挂篮过辅助墩方案

(1)方案一。增加挂篮强度和刚度，挂篮悬浇通过辅助墩后，再施工辅助墩。由于墩顶15′，16′号梁段受力更为复杂，底板和横梁厚度较标准梁段有所增加，其重量比标准梁段重接近100t。若采用挂篮进行墩顶梁段施工，需按非标准梁段重量作为挂篮设计承载力，进而需增加挂篮的强度和刚度，造成挂篮总重量超标(挂篮重与梁段自重的关系为30%～50%倍)，不能满足设计及相关规范要求，该方案不可行。

(2)方案二。边跨挂篮不过辅助墩。次边跨主梁节段全采用支架现浇施工，边跨采用挂篮施工至辅助墩即与次边跨现浇梁段合龙，中跨剩余梁段在单悬臂状态下完成悬浇施工。根据现场实际施工条件，该方案的技术可行性好，安全和质量易保障，但需增加临时措施工程费用达500万元，工程造价高。

(3)方案三。将辅助墩墩顶15′，16′号梁段划分为1个现浇段和1个合龙段，均采用钢管支架现浇施工，完成边跨合龙后拆除现浇支架，挂篮过辅助墩进行次边跨梁段施工。其中现浇段16′号梁段长9.2m，合龙段15′号梁段长2.8m，挂篮悬浇施工完14′号梁段后，后退6m，采用支架施工15′号梁段，完成边跨合龙；挂设并张拉15，16号斜拉索后，拆除现浇支架，挂篮在空载状态下通过辅助墩后，再行施工辅助墩及安装支座。尽管该方案施工工序较为复杂，但具备技术可行性、且工程造价较低。

综合考虑技术、质量与安全，工程造价等因素，该大桥边跨挂篮过辅助墩采用方案三。

3挂篮过辅助墩关键工艺

3.1总体思路

将墩顶15′号梁段划分为长2.8m，16′号梁段划分为长9.2m，边跨15，16号斜拉索梁端均锚固在16′号梁段。辅助墩墩身分2节施工，第二节5m待挂篮通过辅助墩后再行施工。中、边跨主梁对称悬浇至10号块时，开始搭设墩顶梁段现浇支架，在施工边跨13′号块前完成16′号梁段现浇施工，悬浇施工完14号块边跨挂篮后退6m，支架法施工15′号梁段完成边跨合龙。按设计张拉完工16′号梁段体内预应力后，中跨挂篮依次施工中跨15，16号梁段并对称挂设张拉中、边跨15，16号斜拉索，拆除墩顶梁段现浇支架，边跨挂篮前移至17′号梁段施工位置，开始准备辅助墩第二节施工，并在挂篮悬浇施工18′号梁段前完成支座安装。

3.2辅助墩墩顶梁段现浇支架设计

辅助墩作为增强主梁整体刚度的构件，墩顶设置QZ1000/15000SX拉压支座，支座抗拉承载力100t，抗压承载力1500t，由此可见，拉压支座以受压为主。施工前利用迈达斯软件进行模拟仿真计算，按照选定的施工方案，模拟计算各施工工况的受力及高程状态，根据计算数据分析得出16′号梁段支架现浇法施工时的标高预抬值，确保拉压支座实现高精度安装，保证施工过程中和成桥后拉压支座受力状态满足设计要求。

现浇支架自上而下的组成为:底模系统、贝雷梁、柱顶分配梁、砂筒、钢管支架。底模系统包括底模分配梁和底模板，底模分配梁采用Ｉ18，且在贝雷梁上布置间距为705mm，底模板采用厚度为18mm的竹胶板；贝雷梁纵桥向共布置48排，贝雷梁上的荷载通过柱顶分配梁传给钢管支架，柱顶分配梁为2H700×300型钢组合；钢管支架的立柱采用直径×壁厚＝630mm×10mm的钢管，连接系采用φ273×6钢管。为避免挂篮与现浇支架冲突，靠近14′号梁段的一排钢管桩顶部设置高1m的接高节。支架布置见图1。

3.3合龙段现浇支架搭设

完成14号斜拉索三张后，边跨挂篮后退6m，退回至施工13′号梁段施工位置，为15′号梁段(合龙段)施工腾出空间。将墩顶梁段现浇支架靠近合龙口一侧的1排钢管立柱接高、安装砂筒(砂筒高度宜在计算高度的基础上降低20mm左右)、吊装桩顶分配梁、安装贝雷梁及支撑架。贝雷梁与桩顶分配梁之间缝隙用钢板超垫密实，即完成了合龙段现浇支架搭设。

3.4合龙段施工

边跨挂篮后退至施工13′号梁段施工位置后，连续24h观测合龙口两侧高差，根据合龙口两侧的高差确定是否需要调整14′号梁段标高(采用调整索力或者施加临时压重)。铺设合龙段底模、绑扎钢筋和预应力管道，通过测量对合龙条件进行确认，当梁体标高、轴线偏差满足合龙精度要求时，选择夜间低温时焊接刚性支撑。合龙段砼采用微膨胀的混凝土配合比，汽车泵泵送入模。合龙段混凝土浇注时间应根据温度变化情况、混凝土初凝时间、浇注工序时间等因素确定，其宗旨是保证混凝土初凝后处于一个温差相对较小的区段内，尽量减小温度带来的不利影响。

3.5边跨挂篮过辅助墩

合龙段混凝土浇筑完成养护7d强度达设计强度90%后，张拉16′号梁段预应力筋，中跨挂篮依次前移施工中跨15，16号块，同步挂设张拉中、边跨15，16号斜拉索。待16号斜拉索三张完成后，通过砂筒卸载拆除墩顶现浇梁段底模和现浇支架。边跨挂篮前移18m越过辅助墩至17′号块施工位置，中跨挂篮前移6m至17号块施工位置，中、边跨恢复同步对称悬浇施工。

3.6辅助墩接高施工及支座安装

挂篮前移至18′号梁段，挂篮尾部超出辅助墩，即可进行辅助墩接高施工。待接高部分混凝土达一定强度后，将辅助墩处拉压支座吊装到位，安装上座板锚固螺栓将支座固定于梁底。在墩顶设置4根临时支撑钢管，防止梁体标高随温度变化影响支座垫石施工，为支座垫石及支座预埋钢板施工留出空间。支座垫石混凝土浇筑完成并达设计强度后，拆除临时支撑钢管，支座下座板与垫石顶面预埋钢板密贴后进行焊接固定，完成辅助墩拉压支座安装。再在墩顶15′，16′号梁段内浇筑压重混凝土后，即可同步对称浇筑中、边跨18号梁段混凝土，边跨挂篮过辅助墩整个施工流程也即完成。见图2。

4结语

综上所述，大跨度斜拉桥是一种应用范围较广的桥型之一，以其造型及性能结构等方面的优势深受人们的青睐。在大跨度斜拉桥施工中，施工人员要掌握相关施工技术，选择合理的施工方案进行施工，同时还要加强对工程施工质量的控制，从而确保工程的施工质量及功能效益的发挥。本工程的施工技术保障了施工的质量及安全，取得了良好的成效，对类似工程的施工具有重要的参考价值。

参考文献

[1]荆华萍.大跨度桥梁挂篮施工技术的应用探讨[J].中国新技术新产品.2016(07)

[2]李顺军.跨南淝河斜拉桥超宽幅主梁施工技术[J].铁道建筑技术.2016(03)