摘要：悬臂浇筑法预应力混凝土连续梁桥施工中，边跨合拢段常规采用满堂支架方法施工，此法需进行地基处理。广东沿海及珠江三角洲广泛分布高压缩淤泥及淤泥质土，其含水量很高，液性指数大，承载力极低，易触动流变，对各类工程的建设极为不利，采用满堂支架法既耗时又不经济。
本文阐述的边跨合拢段吊架法施工技术充分利用原有的挂篮设备构件，成功地解决了软弱地基上桥梁现浇采用满堂支架法所存在的问题，经济、快速、便捷、安全，可推广性高。
关键词：悬臂浇筑 连续梁桥 边跨合拢 吊架法
1工程概述及地质、水文条件
1.1工程概况
江门新中公路睦洲大桥全长702米，桥宽25.5米，分两幅设置。左右两侧引桥各为14跨20米长预制梁；主桥为132米长的连续梁桥，共分3跨，主跨60米，两侧辅跨36米，设计方案采用挂篮施工。主桥连续梁为单箱单室，梁高由3.6米~2米不等，底板厚度为50cm~30cm不等，顶板厚度28cm不变；底板宽6.6米，两侧翼板宽2.825米，桥面宽12.25米。
睦洲大桥主桥箱梁共分7个块段，0#梁段长1300cm，1～5#段采用挂篮方法施工，分段长为450cm，6#段（中跨合拢段）长200cm，7#段（边跨现浇段，本桥未设边跨合拢段）686cm。主桥按15、16#墩共两个“T”对称悬臂现浇施工。主桥按15、16#墩共两个“T”对称悬臂现浇施工，除0#梁段采用搭设托架浇筑完成外，其余梁段采用挂篮悬浇，悬浇最重梁段为1050kN。全桥合拢顺序为：先合拢中跨，再浇筑边跨并合拢。设计无边跨合拢段，仅有边跨现浇段。边跨现浇段长6.86米，中心线梁高2米，桥面为2%横坡，底板厚度30cm，顶板厚度28cm，腹板厚40~60cm。
睦洲大桥施工的周边环境多为农田保护区、鱼塘，故在施工过程必须做好环境保护措施。
1.2地层分布特征及其工程性质
根据睦洲大桥地质勘探报告，大桥施工范围普遍存在较厚的淤泥质软基，现以左幅17#墩处边跨现浇段的地质勘探报告为例对地层由上至下描述如下：
(1)填筑土层（Qml）
填筑土：高程范围0.32~-2.88米，灰、灰褐色，以粘性为主，稍湿，松散，顶部含植物根须。
(2)淤泥质粉质粘土夹粉砂薄层（Qdl ）
淤泥质粉质粘土夹粉砂薄层：高程范围-2.88~-6.48米，深灰、灰黑色，饱和，软塑，以淤泥质粉质粘土为主，夹粉砂薄层，具腥臭味，含少量贝壳。
(3)淤泥层（Qel）
淤泥层：高程范围-6.48~-8.38米，深灰、灰黑色，饱和，软塑，有腐臭味，粘滑，局部含少量碎贝壳。
(4)粉质粘土层（Z）
粉质粘土层：高程范围-8.38~-16.48米，红褐、灰褐色，湿~可塑，顶部不均匀含细砂约10%。
(5)淤泥质粘土层（Z）
淤泥质粘土层：高程范围-16.48~-21.98米，灰黑色，湿、软~可塑，具腥臭味，粘滑。
1.3水文条件
桥址区地表水为西江支流，平常流量不大，地下水类型主要可分为二种类型：松散层孔隙水和基岩裂隙水。
(1)松散层孔隙水：孔隙水主要赋存于第四系土层中，该层上部为透水性弱的淤泥质粘土、粉质粘土，下部为弱透水的较好的砂层，接受河水补给与周围土体地下水补给，与西江河水贯通，互为补给，水量较丰富，具承压性。
(2)基岩裂隙水：主要赋存于下伏基岩的节理裂隙中，岩层节理裂隙一般较发育，其富水性、透水性一般，水量较小。与上部覆盖层的地下水及地表水贯通、互为补给，具承压性。
根据初步工程地质勘察报告，桥址区地表水、地下水对钢筋混凝土无腐蚀性。
2工程建设目标
睦洲大桥边跨现浇段地处深层软基环境，若采用常规的满堂支架法进行施工，软基沉降对质量控制是一个关键。为确保施工质量，同时保证“快、好、省、安全”的原则，需对施工方案进行优化选择，方案需满足要求如下：
(1)施工方案必须解决地基沉降对施工质量带来的影响；
(2)施工方案必须满足工期目标；
(3)施工方案必须具有可行的经济性；
(4)施工方案必须满足环保要求。
3技术难点
(1)因桥区淤泥层较厚，采用常规的满堂支架方法施工，需进行地基处理，且在荷载作用下可能存在一定的沉降量，从而导致结构开裂。
(2)施工方案要满足经济上的可行性，并满足工期要求（根据施工进度计划，边跨现浇段工期要求为一个月内完成，工期相当紧张）。
(3)周边多为保护性农田及鱼塘，要求对生态环境有良好的保护措施。
4边跨现浇段施工技术
既然软弱地基对沉降量的影响方面存在较大的不确定因素，采用架空方式，利用已完成的挂篮节段及辅墩盖梁作为边跨现浇段的受力支承点。经济性方面，尽量采用已有施工机具和材料进行施工，可大大减少资金投入，同时也可节省加工时间。
4.1边跨现浇段施工流程
5#块施工时预留吊架孔洞→吊架安装→底模纵向工字钢梁安装→底模安装→外侧模安装→现浇段底、腹板钢筋绑扎及底腹板波纹管安装→内侧模、内顶模安装→顶板钢筋绑扎及顶板波纹管安装→混凝土浇筑、养护→预应力筋穿束→预应力钢束张拉→预应力孔道灌浆→封锚→拆除模板、吊架→场地清理
4.2施工方法
4.2.1孔位预埋
根据吊架的吊杆直径（吊杆采用PSB830级别的Φ32精扎螺纹钢），选用Φ10内径的PVC管，在5#块与边跨现浇段的6-6#剖面距端头50cm处，预埋PVC成孔。
为方便下文进行阐述，现浇段靠近5#块位置称为悬臂端，辅墩位置统一称为辅墩端。
预留孔位如图1所示，桥面上共6个预留孔，分别为两侧翼板各2个，间距为1米；中间箱室顶板2个，间距为3.2米；底板上设置2个，间距为4米。所有预留孔位相对桥梁轴线对称。
4.2.2吊架安装
(1)底模吊架安装
为方便工人后续施工操作，须利用底模作为一个工作平台，以方便安装侧模。
底模安装前先安装底模吊架，将底模下横梁与吊杆在地面组装好后，在吊杆预留孔位置下放钢丝绳，采用手拉葫芦用人工方式两端同时缓慢拉起吊杆，直至提升至下横梁安装高度，吊杆穿过预留孔位置后先临时固定，待纵向底梁安装完毕后才锁紧底板吊杆螺母。底模下横梁工字钢为2条400×200×12000的工字钢组成。
(2)底模纵向工字钢梁安装
吊架安装完成后则开始底模纵向工字钢梁安装。安装时采用塔吊提升至安装位置，纵梁一端置于吊架下横梁，一端置于辅墩盖梁上，形成简支梁受力模式。纵梁顺桥向设置，共11条纵梁，纵梁相对桥梁中线对称放置，腹板下间距为28cm，中间底板处为90cm和85.3cm不等；纵梁为I36B工字钢，长度为7.5米。
待纵梁位置固定后，顶部用Φ20钢筋将纵梁沿横桥向焊接联接，形成一个整体，钢筋间距1米。
(3)底模安装
底模纵梁安装完毕后，即开始安装底模。
底模采用钢模板，模板尺寸为2.5×3.3米，面板厚度为5mm，纵肋采用8×80mm的钢板，横肋采用8号槽钢，四边采用80×80×8mm角铁作为对接骨材，角铁上开螺栓孔，孔径20mm，间距150mm，作为底模拼接时螺栓锁定之用。螺栓采用Φ16直径。
(4)侧模安装
利用已安装完毕的底模作为工作平台，进行侧模安装。
侧模利用挂篮施工的钢模板，与底模制作相同，侧模面板厚度为5mm，纵肋采用8×80mm的钢板，横肋采用8号槽钢，四边采用80×80×8mm角铁作为对接骨材，角铁上开螺栓孔，孔径20mm，间距150mm，作为底模拼接时螺栓锁定之用。螺栓采用Φ16直径。每块侧模纵桥向长度为2.5米，高度2.11米。
侧模采用对拉方式固定，两边侧模用Φ16钢筋对拉固定，使混凝土浇筑时侧模承受的侧压力达到互相抵消，对拉时在侧模外用双16槽钢组成纵向加劲梁，加劲梁共4道，竖向间距为50cm，Φ16对拉钢筋纵向间距80cm，保证侧模不变形。
侧模安装时先临时对拉固定，然后穿入翼板纵梁，翼板纵梁由双32工字钢组合而成，长度为7.5米，穿入纵梁后一端由悬臂端预留孔处的Φ32精扎螺纹钢吊杆固定，另一端即在辅墩盖梁上由钢管支架支承，形成简支梁受力形式，辅墩盖梁处钢管支架支承见图2所示。
钢管支架采用D300无缝钢管制作，钢管壁厚20mm，钢管之间用100×100×10的角铁焊接形成整体。
(5)其他施工工序
侧模安装完毕后，先封闭端头模板，随后进行：底、腹板钢筋绑扎及底腹板波纹管安装→内侧模、内顶模安装→顶板钢筋绑扎及顶板波纹管安装→混凝土浇筑、养护→预应力筋穿束→预应力钢束张拉→预应力孔道灌浆→封锚→拆除模板、吊架→场地清理
5.结论
利用本文所述吊架法，成功地解决了施工工期紧的问题，在25天时间内即完成了边跨现浇段的施工，对按期完工起到很大的正面作用。施工过程所用材料均是利用原有的挂篮构件，既节省了成本，又节省了加工时间，达到了一举两得的效果。施工过程方便快捷，且施工方法安全简单，工人容易操作。
综上所述，吊架法在工期、成本、质量、环保等方面均比传统的满堂钢管支架法更具优势，值得进行在边跨现浇段施工时推广。
论文作者:曹桂宏
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/21
标签：吊架论文; 淤泥论文; 吊杆论文; 挂篮论文; 现浇论文; 粘土论文; 腹板论文; 《基层建设》2017年5期论文;