澧水特大桥索塔上横梁无支架施工

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摘要：本文以张花高速公路澧水特大桥张家界岸索塔上横梁施工为例，重点介绍了无支架结构体系和施工步骤，为今后相同施工提供借鉴。

关键词：上横梁无支架施工

Abstract: this article with a flower highway li water big bridge zhangjiajie shore of beam in cable tower construction as an example, the paper focuses on support structure system and construction are steps for future construction to provide the reference for the same.

Key words: no support beam in construction

中图分类号： S605+.2文献标识码：A 文章编号：

1、工程概况

澧水特大桥是张家界至花恒高速公路上的一座特大型悬索桥，该桥位于张家界永定区与湘西自治州永顺县的交界处，横跨澧水河峡谷，谷顶宽约420m，谷底宽约50m，桥面与谷底高差达400m左右，桥梁全长1194.20m，桥型布置为9×30mT梁+856m+2×30mT梁，主桥为单跨简支钢桁架加劲梁体系，主缆跨径布置为200m+856m+190m。

主桥索塔采用门式框架结构，张家界岸索塔高度分别为137.488m，花恒岸索塔高度为123.192m，两岸索塔设上下两道横梁，横梁为箱型断面预应力混凝土结构。张家界岸索塔上横梁长为23.1m，高为6.0m，宽为6.0m，为单箱单室结构。预应力钢束均布设在竖向腹板内，采用12-φs15.2（fpk＝1860MPa）低松弛钢绞线，共设32 束。上横梁设有两道0.6m厚的横隔板。

2、工艺原理

澧水特大桥张家界岸索塔上横梁无支架施工是在索塔施工完成后，通过在两塔柱之间设置劲性钢桁架作为上横梁施工的骨架和承力结构，将横梁模板悬吊在桁架上，浇筑横梁混凝土，从而达到省去落地钢管桩的目的。

3、结构体系

无支架施工系统由操作平台、劲性桁架系统、悬吊系统、模板四部分组成。

3.1、操作平台

操作平台由索塔上的预埋牛腿、6排贝雷桁架及支撑梁等组成，作为上横梁整个施工过程中操作平台。

3.2、劲性桁架系统

上横梁桁架设计成刚架形式，采用钢板加工而成。桁架的上、下弦杆、竖杆、斜杆采用H型截面，H型钢高度50cm，宽度55cm，上、下翼缘板厚度2.5cm，腹板厚度2.0cm。对于上弦杆两端部分，由于弯矩较大，在H型截面上下增加盖板，形成箱型截面。其余的上下平联采用2[40截面。

3.3、悬吊系统

悬吊系统由下承重梁、吊杆、上承重梁、调节千斤顶、扁担梁及卸载砂筒组成。

悬吊系统安装好后利用调节千斤顶顶升扁担梁从而通过吊杆带动下承重梁将底模提升至上横梁底标高，然后拧紧上承重梁处锁紧螺母，放松千斤顶将吊杆的受力点从扁担梁转至上承重梁。

混凝土浇筑完毕后，通过卸载砂筒降低下承重梁标高直至脱离上横梁底面2cm。拧松扁担梁上的锁紧螺母、顶升调节千斤顶，将扁担梁提高35cm，拧紧扁担梁上的锁紧螺母继续顶升调节千斤顶2cm，将吊点的受力点从上承重梁转至扁担梁，再降低调节千斤顶将悬吊系统下放，如此反复几个周期直至将悬吊系统下降至操作平台。

3.4、模板

上横梁底模采用18mm竹胶合板，底模下铺[25型钢作为分配梁，间距30cm。分配梁直接支撑在悬吊系统的下承重梁上。侧模板采用下横梁施工时的大块钢模板改制而成。内模采用18mm竹胶合板和方木现场拼装。

4、索塔上横梁无支架施工

4.1、上横梁桁架施工工序

4.1.1、当索塔施工至上横梁无支架结构预埋件设计位置处时，停止索塔施工，分别进行贝雷操作平台的牛腿、下弦杆预埋件及上弦杆预埋件的预埋，预埋件必须经测量准确定位后方可进行。

4.1.2、继续索塔施工完毕后，进行贝雷操作平台以及横梁底模的拼装。

4.1.3、安装上横梁桁架，同时安装桁架下弦杆正下方处预应力管道。

4.1.4、安装悬吊系统，并利用千斤顶将底模板提升到上横梁底标高。

4.1.5、安装底腹板钢筋及模板进行第一次底板、0.5m高腹板、隔板混凝土浇筑。

4.1.6、安装支架及内模板，张拉最底部三排预应力钢绞线。进行第二次3.4m高腹板和隔板混凝土浇筑。

4.1.7、先绑扎上横梁顶板底层，安装好上弦杆之间的平联后绑扎上横梁顶板上层钢筋，进行第三次0.5m高腹板、隔板、顶板混凝土浇筑，至此上横梁混凝土浇筑完成。

4.1.8、待混凝土达到强度后拆除内、外模板，并利用千斤顶将底模板降至贝雷平台上，同时拆除悬吊系统。

4.1.9、拆除底模板、贝雷平台及牛腿。

4.2、预应力施工

上横梁预应力钢束均布设在竖向腹板内，采用12-φs15.2（fpk＝1860 MPa ）低松弛钢绞线，D99塑料波纹管，共设32 束，设计张拉控制应力为0.75fpk。

4.2.1、波纹管安装

波纹管要求由钢筋骨架固定，采用井字型Φ8钢筋限位，特别是弯曲曲线型管道安装，在半圆弧处应设拉筋，防止变形。

安装前，检查波纹管无裂缝、无变形后，方可使用。施工中应特别注意保护管道不受破损。一旦发现管道破损或穿孔，必须用接头或绝缘胶布缠裹以防止水泥浆进入管道，对管道接头处要缠裹密实。同时，注意锚垫板与模板、锚板及套管之间的密封情况，切勿使水泥浆进入管道。横梁与塔柱的接口处用砂浆封堵。

4.2.2、穿束

为防止波纹管在混凝土浇筑过程中漏浆引起堵孔，施工时采用先穿入预应力钢束的施工方法。穿束前应检查锚垫板和孔道，锚垫板位置应准确，孔道内应畅通，无水和其他杂物。

4.2.3、预应力筋张拉施工

张拉控制力为2343.6KN，均采取张拉吨位和张拉伸长量双控，以张拉吨位为主，伸长量校核，伸长量允许误差应控制在6%以内，且同一张拉截面断丝率不得大于1%。

4.2.4、孔道压浆

张拉施工完成后，切除外露的钢绞线，确保孔道畅通无阻，如孔道需用清水冲洗，冲洗完后必须用高压风吹干，然后封锚，封锚采用无收缩水泥砂浆。安装前将锚垫板清理，保证平整，将锚罩与锚垫板上的安装孔对正，用螺栓拧紧，注意倒浆口朝向，注浆端口朝下，出浆端口朝上，将预拌好的无收缩水泥从倒浆口倒入夯实，约6个小时左右拆除。

4.2.5、封端

孔道压浆后将水泥浆冲洗干净，同时清除支承垫板及端面混凝土表面的污垢，并将端面混凝土凿毛，封端前，在预应力张拉槽口处补焊设计采用的钢筋。小块模板封模后，灌注封端混凝土，并振捣密实，封端混凝土采用补偿混凝土。

5、施工注意事项

5.1、严格按照设计要求，经测量精确定位后，准确预埋贝雷操作平台的牛腿、下弦杆预埋件、上弦杆预埋件等预埋件。

5.2、贝雷平台作为上横梁施工整个过程中的操作平台，除设计荷载外，严禁在平台上堆载其他杂物。

5.3、砂箱在使用前应进行预压，预压荷载为100吨，预压后的砂箱上下两个半筒可电焊固定。上下两半筒之间的间隙应采用胶皮塞紧，防止雨水进入导致砂子潮湿，卸载困难。

5.4、千斤顶每顶升一个周期均用锁紧螺母在上承重梁上对吊杆进行锁定，才能调整千斤顶进行下个周期的提升。

6、结束语

大跨度桥梁高塔大横梁无支架施工技术为国内外首创，在澧水特大桥为首次采用，通过施工，无支架结构体系既满足其整体功能在受力要求，同时也满足横梁自重要求，成功的解决了传统落地钢管支架法施工所带来的诸多问题，整个横梁施工过程安全顺利，横梁施工质量良好，此外，无支架施工也加快了施工进度，并为项目节约了成本，具有良好的经济效益和推广使用价值。

澧水特大桥张家界岸索塔上横梁无支架施工免去了上、下横梁间设置的落地钢管支架，经初步测算，当横梁高度在60米以上时，采用无支架施工方法，其经济性、安全性更加显著。

参考文献：

［1］张家界至花恒花高速公路第八合同段施工图纸

［2］JTJ0412000 公路桥涵施工技术规范

［3］钢结构设计手册（第三版），中国建筑工业出版社

［4］GB 50017-2003 公钢结构设计规范

［5］JTJ 025-86公路桥涵钢结构及木结构设计规范

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。