1、130工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工布卡镇格勒村和昭通市巧家县白鹤滩镇葫芦口金沙江边，全长 63.787km，采用双向四车道建设标准。大水沟大桥是格巧高速公路跨越大水沟的关键工程，桥址位于大水沟深切割冲沟底部，整体坡度较陡，高差约 270m，桥台区自然坡度较陡，植被多为杂草，上覆为第四系残坡积碎石土，下伏基岩出露为奥陶系大箐组(O3d)砂岩，节理裂隙发育，强风化层较厚，厚度 2050m。大桥左幅采用 78m+145m+100 m 预应力混凝土变截面连续刚构，右幅采用 78m+145m+110 m 预应力混凝土变截面连续刚构，主梁采用单箱单室截面，箱梁顶板横坡
2、通过箱梁左右腹板高度差调节形成9。下部结构采用双薄壁墩、矩形承台、桩基础，其中 1#墩墩高 85m，2#墩墩高 73m。承台采用矩形承台，其平面尺寸为 23.75m23.75m，厚度 5.5m。每个承台下设 16 根桩径为 2.5m 钢筋混凝土桩，桩中心距 6.25m，按摩擦桩设计。两侧桥台均采用重力式桥台。大水沟大桥的整体设计图如图 1 所示。0 引言由于我国西部地形复杂，山区形貌居多，高速公路的建设过程往往需要结合高墩、大跨度桥梁工程。其中，连续刚构桥体系受力性能较好、变形更小、跨越能力更强，能一定程度上减少桥梁的工程造价，降低施工成本1。受限于山区的复杂地形，常规的落地支架法不再适用2。
3、对于桥墩较高且围岩较弱的情况下，落地支架和托架方案均存在成本更高和工期更长等问题3，同时支架稳定性差、施工安全难以保障4。目前，已有类似工程提供了针对性的施工方法。例如，复杂环境下的连续梁大边跨直线段，可采用钢管支架和悬臂挂篮组合施工方案，从而有效解决大边跨不对称悬臂浇筑技术难题5。对于地质条件较差，环境复杂的山区刚构桥工程，朱传娣在大跨高墩连续刚构桥中采用托架法施工，并总结了 0#块托架法施工技术要点 6，而秦拓则采用贝雷支架法进行边跨现浇段的设计与施工7。可见，山区的桥梁建设工程中，存在自然地形复杂、岩体稳定性弱等情况，需要进行针对性的设计及施工控制8。本文依托格巧高速大水沟连续刚构桥梁建
4、设工程，针对桥台区自然坡度陡峭、山区地形多变等工程难题，对工程建设过程中 0#块设计与施工、挂篮预压、预应力张拉与压浆、边跨现浇支架体系、梁面养护等关键技术进行多方位的总结。同时采用数值模拟对施工过程的稳定性和安全性进行验算。该工程采用的施工方法可为类似的山区桥梁工程建设提供重要参考。1 工程概况格巧高速公路联通昆明市东川区拖格巧高速大水沟连续刚构桥梁施工关键技术冷涛摘要：结合格巧高速大水沟连续刚构桥梁施工项目，针对山区地形起伏多变、山体陡峭且岩土软弱等工程难点，对工程建设过程中 0#块设计与施工、挂篮预压、预应力张拉与压浆、边跨现浇支架体系、梁面养护等关键技术进行创新应用。结合数值模拟建立梁
5、体现浇托架模型和边跨现浇支架模型，分析托架预压过程的受力情况和边跨支架的稳定性。模拟结果表明，采用 0#托架施工法和边跨现浇支架体系能为围岩较差且坡度较陡的区域提供良好的施工条件，该工程采用的施工方法可为类似的山区桥梁工程建设提供重要参考。关键词：托架施工；挂篮预压；预应力张拉与压浆；边跨现浇支架；稳定性分析（中铁十一局集团第二工程有限公司，湖北十堰 442013）图1 大水沟大桥左幅的整体示意图CM&M 2023.01131主体桥梁的总体施工步骤如下：基础工程施工，0#台台身施工，主桥墩身采用滑模施工；主墩安装墩顶托架，并在墩顶及托架上立模浇筑 0#块；待强度达标后，张拉腹板束及顶板束；拆除
6、墩顶托架、在 0#块上安装挂篮，悬臂浇筑箱梁节段，待强度达标后，张拉对应钢束；安装边侧墩顶支座，拼装边跨现浇支架，浇筑边跨现浇段；拆除挂篮，在边跨 2m 合拢段设置水平刚性支撑，安装边跨合拢段吊架，浇筑合拢段混凝土，分级拆除压重；待强度达标后，张拉边跨合拢束，完成边跨合拢，拆除边跨现浇支架；桥台帽梁、侧墙及过渡墩墩顶帽梁施工；在中跨2m 合拢段设置水平刚性支撑，安装中跨合拢段吊架，浇筑合拢段混凝土，分级拆除压重；待强度达标后，张拉中跨合拢束，完成中跨合拢；桥面系及附属结构施工。2 施工关键技术为保证桥梁的顺利合拢，在施工过程中确定了针对本工程项目的 0#块施工方法、挂篮预压技术、张拉与压浆技术
7、、边跨现浇支架体系、桥梁梁面养护技术等关键技术。2.1 0#块托架设计由于山区地形变化复杂，大桥的墩身较高，均超过 60m，常规的落地支架法难以实施，成本较高且难以保障安全施工的进行。根据场地的实际情况，最终采用托架法进行 0#块的施工10。型钢托架共分为两部分，主要由墩旁托架和墩间支撑架组成。其中墩旁托架由上至下依次包括：1.2cm 竹胶板；间距为 25cm 的 10cm 方木；两道间距为 40cm 的 I20a分配纵梁；间距为 1.15m 的双拼 I40b 分配横梁及三角托架等。其中，分配横梁与分配纵梁间采用调节块进行调整标高。墩间支撑架由上至下依次包括：1.2cm 竹胶板：间距为 25c
8、m 的 10cm 方木：间距为 40cm 的 I20 分配纵梁：四道双拼 I32a 分配横梁，其间距为 1.05m+1m+1.05m；三道高度为 2.74m 的桁架，其横向间距为 2.6m；牛腿底座等。墩间支撑架采用格构式结构，横杆、斜杆及立杆均采用双拼槽钢，桁片承受横梁传递的荷载，并将荷载传递给预埋牛腿底座，托架总体布置如图 2 所示。2.2 0#块托架预压托架搭设完毕，为了消除托架间的非弹性变形，以及测量出托架的弹性变形值，保证 0#块的线型及标高，根据设计要求进行托架预压。由于预压质量较大，采用普通的重物预压堆积高度高，施工困难。因此，本桥 0#块托架预压采用墩顶预埋精轧螺纹钢反力架形式
9、。为了消除非弹性变形，根据规范文件和图纸要求，预压质量按照 0#段扣除墩顶承重部分最大施工荷载的 1.2 倍进行预压。其中反力架采用四拼 I63b 工字钢，横向分配梁采用双拼 I40b 工字钢，浇筑墩身混凝土时需预埋 PSB83032精轧螺纹钢，纵向预埋 4 排，各排中心间距为 1.5m、6m、1.5m。横桥向每排预埋 6 根，横向中心间距为 0.2m、0.2m、2.6m、0.2m、0.2m。墩旁托架采用4个150t千斤顶进行预压，墩间支撑架采用 4 个 150t 千斤顶进行预压。托架底横梁2I40b托架顶横梁2I40b分配横梁2I40b分配横梁2I32a墩身墩身分配纵梁I20a分配纵梁I20
10、a托架斜撑2C40b图2 托架总体布置c 现场施工图b 0#块托架立、侧面图a 0#块托架平面图132工程机械与维修CONSUMERS&CONSTRUCTION用户施工建立 0#块梁体现浇托架计算模型如图 3 所示。主桁架、底模分配梁均为杆系单元，结构自重按程序自动计算，现浇混凝土自重、振捣荷载、混凝土冲击荷载、模板质量、施工荷载按计算施加于底模分配梁上，模板风荷载转化成弯矩和荷载平均施加在底模排架上，支架风载施加于对应的结构上，对托架预压受力进行分析，计算得到其弯矩为1527.1kNm，剪力为 8526.6kN，挠度为 2.444mm，小于容许值 4.49mm，对预压分配梁受力进行计算可知，
11、杆件强度、刚度、稳定性均满足要求。2.3 挂篮预压技术挂篮安装后，对主桁架进行预压，本项目墩身高度较高，材料吊运及其繁琐，为避免浪费工期采用反压法进行预压11。本连续梁悬臂段 4#块梁段混凝土方量最大为 67.26m3，挂篮预压质量采取 4#块的最大施工荷载的 1.2 倍进行预压，预压质量为 210t，预压时按照计算所得主桁架吊点最大节段时受力。挂篮预压的步骤如下：安装预埋件按照设计要求铺设垫梁千斤顶安装观测未加载时托架观测点标高对称加载 60%记录其相应变形对称加载 100%记录其相应变形对称加载 120%记录其相应变形对称卸载后记录其回弹变化量统计出预压结果根据结果调整相应底模标高。预压采
12、用千斤顶反压的方式进行，即在 0#段施工时预埋双拼 I40 工字钢、I63b 工字钢构件，预埋方式如图 4 所示。2.4 预应力张拉与压浆技术本项目采用智能张拉、压浆设备进行施工，智能张拉技术则实现了张拉的数字化自动控制，有效消除压力表读数不稳定、油压表控制误差大等问题，提高了测量控制精度。采用智能循环压浆实现了负压压浆，有效消除了孔道顶部的孔洞，保证了管道的密实条件，从而保证了结构的耐久性。2.5 边跨现浇支架体系云南地区多山岭，桥台区自然坡度较陡，且岩质较差，普通的满堂支架、钢管柱无法满足地形及地基承载力要求。经多次现场勘查及综合比对，最终决定支架采用螺旋钢管柱进行施工，基础采用桩基础12
13、。边跨现浇支架体系主要由模板系统（竹胶板+方木）、底模分配梁、主纵向承重梁（贝雷架）、横向分配梁、砂箱、钢管柱+挖孔灌注桩基础组成，大桥右幅的两侧桥台和边跨，以及左幅一侧边跨，均采用上述支架体系进行边跨施工，以左幅边跨 Z3 为例，边跨现浇体系设计图如图 5 所示。以 Z3 号台侧的边跨直线段支架为计算模型，进行建模分析计算，分配梁、钢管柱、连接系均为杆系单元，结构自重由程序自动计算，梁体钢筋混凝土自重、振捣荷载、模板荷载、施工荷载、风荷载计算转化为线荷载施加于 I14底模分配梁上。贝雷片弦杆计算值为 221.6kN，小于容许承载力 560kN，竖杆弦杆计算值为 203.9kN，小于容许承载力
14、210kN，斜杆计算值为 138.5kN，小于容许承载力 171.5kN。整体挠度为 12.1mm，小于 26.3mm，杆件强度、刚度均满足要求。计算整体屈曲稳定性，按浇筑工程和抗风工况计算，分别得到屈曲稳定系数为 26.4 和 193，均满足要求。支架采用桩径为 1.25m 的 C30 挖孔灌注桩基础，挖孔灌注桩所处地层为强风化砂岩，入土深度 5m，经计算，桩基的承载力设计值为 1593kN，满足设计要求。对于左幅 Z0 处边跨，桥台区坡度过于陡峭，土体的稳定性一般，为了更好地保障施工的进行，针对性地增加了斜撑系统，以增强支架的稳定性，为围岩较差且坡度较陡的区域提供施工条件。Z0 台边跨的支
15、架体系如图 6 所示，即在 Z3 支架体系的基础上，针对性地增设了斜撑系统，采用 63010mm 钢管桩作为斜撑，与纵向钢管桩的角度为34，2736.5mm 钢管作为斜撑连接系，形成额外增加的斜撑支撑架。图3 0#块梁体现浇托架模型图5 边跨Z3台边跨直线段立面布置 图4 挂篮预压布置I63工字钢I63工字钢反力架千斤顶千斤顶垫梁垫梁挂篮底模墩中心双拼I40工字钢CM&M 2023.01133参考文献：1 陈诚,杜磊,杜晶.山区连续刚构桥边跨现浇段施工技术 J.中 外公路,2021,41(3):151-155.2 刘榕,刘海波,龙海滨.山店江大桥高墩连续刚构桥设计与关 键技术 J.公路工程,2
16、013,38(2):125-128+136.3 李春跃.桥墩钢模板在连续梁边跨现浇段支架中的应用 J.建 筑技术,2017,48(6):642-6444 徐芳.主跨 192m 连续刚构桥 0#块托架设计与施工 J.铁道建 筑技术,2016(4):38-39+67.5 樊立龙.连续梁大边跨直线段支架挂篮组合施工关键技术研究 J.铁道建筑技术,2020(1):56-59.6 朱传娣.大跨高墩连续刚构桥 0 号块托架法施工技术 J.混凝 土与水泥制品,2009(4):21-22+37.7 秦拓.连续钢构桥边跨现浇段贝雷支架法设计与施工技术 J.绿色科技,2019(8):184-185.8 加武荣,杨军峰,胡健.边跨现浇段挂篮结合桁架式导梁施工 技术 J.铁道建筑技术,2016(5):22-25.9 刘榕,刘海波,龙海滨.山店江大桥高墩连续刚构桥设计与关 键技术 J.公路工程,2013,38(2):125-128+136.10 张伟.杨家岭特大桥连续刚构 0#段托架设计及施工技术 J.铁 道建筑,2007(3):25-26.11 董孝健.连续梁桥悬臂浇筑施工挂篮预压方案设计 J.江西建 材,2
