金家岩特大桥半悬挂半支架的施工方法
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摘要：介绍了金家岩特大桥河滩主墩上连续箱梁的施工工艺流程，系统阐述了主要施工工序要点和关键技术。
Abstract: This paper introduces Jin Yan River Bridge Main Pier of continuous box girder construction process, introduced the main construction process and key technical points.
Keywords: half hanging half bracket; tape; steel frame; strip foundation
中图分类号：TU511.3+7 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
湖北沪蓉国道第二十九合同段金家岩特大桥主桥上部构造为12*50十二跨总长600m的预应力砼等截面连续箱梁，按双幅布置，箱梁采用单箱单室结构，箱梁顶板宽度为12.75m，底板宽度为5.00m，翼板悬臂长度为2.875m，箱梁高度为2.50m，腹板为斜式，共厚度为0.50m，底板厚度支点处为0.56m，跨中为0.32m，箱梁采用C50强度等级的砼，纵横竖三向预应力。
金家岩特大桥分为水中和坝上两种情况，水中墩T构的施工采用竖向拉式挂篮施工，地势陡峭，土质为亚粘土或亚砂土，比较密实，主墩处地表地质条件有足够的地基承载力。因为工期紧，减少挂篮投入资金，再制挂篮不但费用高，时间上也来不及，为了加快施工进度，保证施工质量，缩短施工周期，确保提前竣工，经过研究把河岸上的主墩改变为半悬挂半支架施工。
1 12#墩主梁节段划分示意图
1. 半悬挂半支架施工程序图
半悬挂半支架施工程序图
2. 半悬挂半支架法施工
2.1 主墩0#、1#（2#）块施工
2.1.1 0#、1#（2#）块脚手架基础处理
首先将主墩基础回填好，并且用振动压路机压实，按照设计的标高用脚手架的底脚螺丝将标高找好，首先用道木作为脚手架的基础，在道木上开始支立脚手架。
图20#、1#（2#）块现浇支架立面图
2.1.2 预压
用脚手架上的上托按照设计标高调制好安装0#、1#（2#）块底板，并且开始预压，预压的重量为0#块重的1.25倍，即96t，预压24h以消除支架非弹性变形，测出弹性变形，为侧模预留高度提供参数，并检验支架的安全性。本桥预留高度为1.0cm。
2.1.3 0#、1#（2#）块底模调整及临时锚固砂箱的重量，按照预压的数值进行0#块底模的调整，调整之前，首先要把临时锚固砂箱放好，如图。
图30#块临时锚固砂箱布置图
砂箱的顶板与0#块底模板一平，砂箱如图
图4砂箱平面图
图5 垫块平面图
所有底面调好后，开始进行钢筋绑扎、波纹管定位、侧模、端模
的支立，检查合桥开始进行0#块砼浇筑，当0#块强度达到90%设计强度后，开始张拉、压浆等工作，之后开始1#（2#）块施工，施工的方法同0#块，但注意预留悬挂的吊带孔。
2.2 利用半悬挂半支架浇筑其他节段方法
因为河岸边地势比较平坦，支架的基础采用条形混凝土基础，上
面用φ300mm的螺旋钢管作为支架，自上而下分别为工字钢帽梁、螺旋钢管、条形砼基础，具体如图
图6 半悬挂半支架浇筑纵断面图
图7 半悬挂半支架浇筑横断面图
2.2.1 安装吊带、横梁
由已经浇筑完成的节段的预留孔穿出精轧螺纹，吊起一根横梁，横由2根36的槽钢背靠背焊成如A大样图，从箱内用2个千斤顶顶起来，然后用螺母扭紧，再在横梁上搭设工字钢。
图8 半吊横梁断面图
2.2.2 安装钢管支架
在已浇筑完成的条形砼基础上安装φ300mm钢管支架，钢管与基础用法兰盘联结，上述工作做好以后，开始搭设工字钢，如果发现有不平整的情况，用钢板找平，并且焊好。然后开始铺设底模板。
2.2.3 预压
为消除支架非弹性变形验证基础沉降量，所有上述拼好后开始作预压试验，经用等于拟灌段砼重量的压载后，测出地基础的沉降量约3～5mm，支架顶压载后标高降低8～10mm，所施工时预留高度取10mm，施工证明这种预留满足施工精度。
3. 荷载计算
3.1 从4#块开始采用半悬挂半支架现浇，4#～12#块重量为378.8t。
采用1.3倍安全系数：378.8×1.3=492.44t
沿桥横向荷载为：492.44/16.5m=29.8t/m
3.2 采用12根工字钢，每根工字钢承受的荷载为
ｑ=29.84/12=2.487t/m=24.87KN/m
采用I32a工字钢、I32a工字钢载面特性为：
Ix=11076cm4Wx=691.2cm3
当X=d+cb/l=1.0+3.0×3.5/6.0=2.75mm时
Mminx=qcb/l(d+cd/2l)=24.87×3×3.5/6
×[1+3×3.5/(2×6)]=81.6KN·m
б=M/W=81.6×106/(692.2×103)
=117.80Mpa
fx=qcb/24EI[4l-4b2/(-cL/c)x-4x3/l+(x-d)x/bc]
=(24.87×3000×3500)/(24×2.1×105×11076×104)[(4×6000-4×35002/
6000)×2750-4×27503/6000+(2750-1000)4/(3500×3000)]
=12.3mm
f/L=1/485
3.3 验算横向工字钢
横向采用I32a工字钢，在如图（2）中
RB=q1b/2(2-β)
=37.3×25/2×(2-2.5/5.7)
=728KN
在图3中
RA=q2b/2(2-β)
=24.87×1.0/2×(2-1/6)
=22.8KN
q=(RB×8+RA×12)/6=142.67KN/m
f=0.521×ql4/100EI
=0.521×142.67×30004/100×2.1×105×11076×104
=2.59mm
3.4 支架基础验
地基承载力为[p]=150kpa
支架传递下来的荷载为：8RB+12RA=856KN
所需做支承面积为：A=856/150=5.7m2
支承支架的各形基础尺寸为：7.0×1.0=7.0m2>5.7m2
3.5 枕梁高度验算
作用在每根钢管上的压力为：N=856/3=285.3KN
条形基础采用C15砼，轴心抗拉强度：[δ]=0.9Mpa
h=N/πDf=285.3×103/3.14×325=311mm
求h=500mm
所以所算通过
4. 技术可行性分析
4.1 温度应力对结构的影响及对策
由计算得知，由于原竖向拉式挂篮悬浇改为半悬挂半支架法施工，所引起的梁下翼缘的温度应力较小，并且不会产生拉应力，也不会对合拢后的结构内力产生影响。
4.2 效益分析
4.2.1 经济效益概略比较在本桥，竖向轻型挂篮每套每墩使用一次的摊销费用约为22万元，而采用半悬挂半支架所需的螺旋管和工字钢及基础混凝土摊销费用约5万元，后者为前者的四分之一，另外，半悬挂半支架法施工仅需一次到位，安装、拆卸也方便，工费也较挂篮为低。
4.2.2 社会效益
采用半悬挂半支架法施工，多采用工地常备用的杆件，方便易得，在挂篮数量不足的情况下，对加快工期明显有利，施工安全也易得到保障。
5. 结语
由计算及分析可知，在一定条件下，预应力混凝土连续梁由挂篮改为由半悬挂半支架法施工在技术、经济效益及社会效益上都是可行的，一般来说，设计时就应根据具体情况确定适宜的方法。通过本桥的施工，为今后类似情况提供了理论基础和施工经验。
参 考 文 献
Reference Wterature
[1] . 交通部第一公路工程总公司.公路施工手册.桥涵.人民交通出版社.2002.
[2] . JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范.北京.人民交通出版社