公路施工：山区连续刚构边跨现浇段及合拢段墩顶支撑法施工工法

山区连续刚构边跨现浇段及合拢段墩顶支山区连续刚构边跨现浇段及合拢段墩顶支 撑法施工工法撑法施工工法 GGG中企C3-2018 孙新海、洪志宝、杨建华、饶小波、张宏伟 中交一公局海威工程建设有限公司 中交第一公路工程局有限公司 1 前言前言 连续梁采用悬浇法施工时边跨现浇段及合拢段多采用落地式支架或墩旁托架现浇,当边 墩较高时,搭设落地式支架投入较大,在高空中搭设存在很大的难度并且存在较大安全风险。 为保证边跨现浇段及合拢段施工的安全、质量、工期及成本控制要求，结合本工程实际情况 对边跨现浇段及合拢段施工工艺进行优化研究,提出采用墩顶支撑法施工边跨现浇段及合拢 段的方法。 与传统高墩边跨现浇及合拢段施工工艺相比较， 项目采用墩顶支撑法施工边跨现 浇段及合拢段取得了良好的效果， 为今后类似高墩连续刚构桥边跨施工提供参考。 该技术成 果经中国公路建设行业协会鉴定为国内领先， 并获得科技创新成果二等奖， 目前已应用到荣 乌 20 标项目下台河大桥、梨树台 1 号大桥，并推广应用到荣乌高速 19 标项目雁宿崖大桥， 施工质量好、结构简单、工期短，取得了显著的经济效益和社会效益，值得推广。 2 工法特点工法特点 2.1安全性高。该工法避免了钢管支架法钢管搭设过高，稳定性低等安全风险，也避免 了使用托架法在没有衡措施条件下，使墩身截面偏心受压，出现偏心弯曲，给墩的稳定性造 成影响，同时与原始的吊架法相比，将悬臂体系转化为简支体系，解决了悬臂长合拢配重大 的难题。 2.2费用低。与传统高墩边跨施工和原始的吊架法相比较，墩顶支撑法施工很大程度上 减少了人工、机械，材料成本的投入。 2.3施工简便。该工法与原始吊架法相比更大减轻体系自重，也避免了传统高墩边跨现 第 1 页 共 22 页 浇段托架法及钢管支架法，支架搭设难度大、受地形条件影响大等诸多问题，采用墩顶支撑 法施工，支架搭设简便，施工速度快，与传统方法比较工期节省近一个月，此方法能更好的 适应山区大跨度高墩施工。 3 适用范围适用范围 该工法主要与三角挂篮或梯形挂篮等主桁较长的挂篮配合使用， 适用于边跨合拢段与边 跨现浇段总长小于等于6m的各类连续梁桥边跨施工， 特别适用山区高墩大跨度连续梁桥边跨 施工。 4 工艺原理工艺原理 墩顶支撑系统极其简单实用，主要由原挂篮主桁、主桁延长段、墩顶竖向支撑组成。边 跨现浇及合龙段底模均采用木模与挂篮底模配合使用， 横桥向以0.2m间距布置方木， 方木上 铺设竹胶板，与挂篮底模顺接。利用原挂篮将主桁接长，一端由挂篮前支点支撑，另一端以 墩顶竖向支撑与挂篮主桁延长段焊接作为支撑点，形成简支。 图4-1 墩顶支撑系统构造 挂篮主桁挂篮主桁 挂篮主桁延长挂篮主桁延长盖梁上竖向临 时钢支撑 盖梁上竖向临 时钢支撑 第 2 页 共 22 页 边跨现浇段 图4-2 边跨直线段及合拢段施工示意图 图 4-3 挂篮直线段以及边跨合拢段横断面示意图 10号块 9号块 立柱 后锚 前上横梁 临时钢支撑 临时前上 横梁 吊带 前下横梁后下横梁 底模 合拢段 边跨现浇段 上横梁 箱梁 双拼50工字 钢 10cm挂篮底模 15cm木工调平层 箱梁 下横梁 48mm钢管架 挂篮主桁 第 3 页 共 22 页 5 边跨直线段和边跨合拢段施工边跨直线段和边跨合拢段施工工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 第一步 （1）10梁段施工完毕后，将底模以及侧模松脱，确保前移无阻，同时拆除内、顶模以 及内滑梁； 图 5.1-1 第二步 （1）挂篮底篮系统后端锚固于 10块底板预埋吊带孔； （2） 在主桁架上安装滑车， 其上重新放置一根附加前上横梁， 在腹板位置通过 2 个 10t 葫芦以及锚固钢丝绳临时支撑挂篮底篮系统； 10号块 9号块 流程一 后锚 立柱 前上横梁 吊带 前下横梁 底模 后下横梁 支座 第 4 页 共 22 页 （3）外侧钢模通过外滑梁与挂篮主桁架一起向前移动，在此阶段外滑梁仍锚固于前上 横梁上。提前用 0块模板接长外侧钢模，割除下端多余部分，以便可以从挂篮前下横梁以 及过渡墩墩身上通过。 图 5.1-2 第三步 （1）在挂篮主桁架行走过程中，附加上横梁通过滑车调整，与前下横梁慢慢处于同一 断面上，锚固钢丝绳趋于垂直； （2）后续主桁架行走时，滑车随时调整附加前上横梁与前下横梁保持在一个断面。 流程二 10号块 9号块 后锚 立柱 前上横梁 临时前上横梁 滑车 后下横梁 底模 前下横梁 支座 锚固钢丝绳 第 5 页 共 22 页 图 5.1-3 第四步 （1）当挂篮主桁架带动外侧模板继续前移到边跨过渡墩上，采用临时钢支撑将主桁架 前支点支撑于 T 梁侧盖梁上； （2）拆除附加上横梁下的滑车，穿吊带锚固底篮系统。 流程三 10号块 9号块 后下横梁 底模 前下横梁 吊带 支座 前上横梁 立柱 临时前上横梁 后锚 第 6 页 共 22 页 图 5.1-4 第五步 （1）挂篮就位后，保证挂篮底模后端与梁体密贴； （2）为了方便卸荷，墩身上的箱梁底即支座四周填充河砂并在边缘砌砖围挡，再在砂 上面用砂浆找平后铺设一层竹胶板； （3）施工放样，确保标高、位置准确，调整前下横梁以便底模前端与竹胶板标高一致， 外钢模处于设计位置并稳固。 （4）边跨直线段和边跨合拢段一次性浇筑混凝土模板就位，可以进行后续施工。 流程四 10号块 9号块 后锚 立柱 临时前上 横梁 吊带 底模 前下横梁 支座 后下横梁 临时钢支 撑 前上横梁 第 7 页 共 22 页 图 5.1-5 注意事项 （1）挂篮前移时，一定要缓慢同步进行，特别是安装滑车以及附加前上横梁以后，确 保底篮系统安全，同时应防止撞伤过渡墩墩身； （2）滑车与附加前上横梁连接牢固，防止倾覆； （3）过渡墩盖梁上用于卸荷的河砂必须干燥，防止受压后沉降； （4）用于支撑主桁架前支点的临时钢支撑相对较高，且处于变截面上，应支撑牢固， 防止失稳； （5）各预埋吊带孔预埋位置准确，保证吊带垂直均匀受力； （6）在浇筑边跨直线段和合拢段混凝土之前，应将挂篮前吊带包裹严密，防止进浆无 法松脱。 10号块 9号块 流程五 填充砂 后下横梁 吊带 后锚 立柱 临时前上横梁 临时钢支撑 底模 前下横梁 前上横梁 填充沙 第 8 页 共 22 页 图5.1-6 挂篮行走到位施工图 6、箱梁翼缘板扣件式支架搭设、箱梁翼缘板扣件式支架搭设 搭设完成纵梁和横向分配梁后，进行搭设箱梁翼缘板支架，翼缘板支架立杆纵距60cm、 横距均为60cm，步距为75cm。顶托位置支架自由端长度不超过30cm。 箱梁内模支架亦采用扣件式满堂支架，支架立杆纵距、横距均为60cm，步距为60cm。底 托及顶托设置通长1010cm方木，与内模贴合，保证模板不漏浆。 图5.1-7 底模安装 第 9 页 共 22 页 7、模板安装、模板安装 7.1 模板设计 现浇段施工封端模采用承台模板，其余采用木模板。箱梁外侧模板 侧模板次背楞采用 1010cm方木， 方木中心到中心间距为30cm。 背楞采用双拼φ483mm钢管， 对拉杆使用φ25 螺纹钢与外模背楞对拉。 箱室内模采用木模板，面板为15mm厚竹胶