永胜特大桥边跨现浇支架整体横移施工技术简介

　　摘要：以节约材料，加快施工进度为目的，永胜特大桥边跨现浇段左幅支架施工采用横移，横向方案，直接使用右幅原有支架。大大加强了施工效率，同时减小了高空作业的危险性。
　　关键词：钢管支架，整体横移
　　
　　1.工程概述
　　永胜特大桥主跨为（115+206+115）m预应力混凝土连续刚构桥，为广珠西线二期控制性工程。左右幅分离式，单幅桥宽16.3m。边跨现浇段长10.51m，截面中心梁高4.5m，重量约488.3t；合拢段长2.5m，截面中心梁高4.5m，重量约90.7t。边跨现浇段和合拢段均采用钢管支架施工,混凝土分别采用两次和一次浇筑完成。
　　箱梁分左右幅，工程实际情况为先施工右幅现浇段和边跨合拢段。在该特大桥的左幅边跨支架现浇施工中，采用了右幅支架横移，成功将右幅支架横向移动17m后就位，进行右幅的边跨施工，减少了施工材料，同时也加快施工进度。本文就该特大桥的边跨现浇段支架整体横移施工技术进行介绍，并提出在此期间应注意的主要问题。
　　2.横移支架及加固
　　2.1.横移基础处理
　　该特大桥边跨现浇段和合拢段采用钢管支架施工，钢管支架高度约24m，搭设难度较大，且存在高空作业的危险性。
　　在该桥右幅边跨现浇段施工时，支架采用纵向两排设置，第一排支架6条钢管，第二排支架4条钢管。第一排支架的基础采用φ1000×8mm或φ920×8mm或φ820×8mm的打入钢管桩；第二排支架立于边墩的承台上，通过承台上的预埋钢筋混凝土小承台作为基础。在支架的钢管桩基础两侧浇筑80×80×50cm的素混凝土作为扩大基础，间隔为1m，标号为C25，扩大基础顶面与牛腿底面间距为60cm左右，可放入45工字钢轨道梁。混凝土扩大基础要求顶面平整。
　　根据地质情况，该桥每条钢管桩打入土中平均深度为27m，采用90t振锤施打，以最后的沉桩速度不大于5cm/min的贯入度控制。
　　
　　2.2.横移支架搭设
　　钢管支架采用φ525×8mm的钢管，单根长度为24m左右，立于基础上，每条支架之间采用2[28槽钢、φ325×7mm的钢管作为横向联系，支架钢管顶放置盖板和工字钢，横、纵向贝雷承重梁，在贝雷梁上铺设分布梁和模板。如下图所示。
　　
　　
　　
　　2.3.横移支架加固
　　管架的整体横移其技术难点之一为支架在顶升及横移过程中本身的稳定性。为此，对支架通过理论分析计算进行了加固，确保安全。具体如支架加固平面图所示。
　　
　　
　　3.横移系统组成及安装
　　横移部分主要包括支架钢管，贝雷梁，分布I36工字钢。横移系统分为顶撑系统、滑移系统、防倾覆系统。
　　3.1.顶撑、滑移、防倾覆组成
　　顶撑系统：支架主要由10条钢管受力，钢管与基础采用焊接固定。在每条钢管底部两侧焊接I36工字钢牛腿和2[28槽钢斜撑，作为支承整个支架顶撑和横移的受力支撑点。顶撑采用50t螺旋千斤顶，每条钢管设置两个。
　　滑移系统：在每排钢管两侧沿横桥向安装滑移轨道，第一排支架轨道长度30.2m，第二排为26m。轨道由I45工字钢轨道梁组成。由于支架所处位置地基为回填的松散土体，为保证有足够支撑和防止沉降，在地面和边墩承台上浇筑混凝土扩大基础，尺寸为80×80×50cm。如下图所示。
　　
　　每个支架胡同的支撑点和型钢轨道之间设置四氟滑板，并涂抹润滑油，减小摩阻力。采用两个10t手拉葫芦或卷扬机拉动支架移动。
　　防倾覆系统：为防止可能出现的轨道基础沉降或轨道接头引起支架偏斜，在箱梁上安装4台卷扬机，钢丝绳通过预埋吊带孔穿至支架顶。将钢丝绳交叉锁在支架钢管顶端，形成“八”字缆绳。在横移过程中，随着支架的移动放松或收紧钢丝绳。
　　3.2.横移系统安装
　　3.2.1支撑系统
　　在每条支架钢管底部围绕钢管四周焊接加厚钢板。在钢管两侧顺桥向焊接100cm长的工字钢牛腿，牛腿底面与基础顶面间距为20cm，牛腿保持水平。在钢管和牛腿之间焊接斜撑，斜撑与牛腿的角度为45°。将每条钢管之间横向和纵向焊接2[28进行加固，防止移动时钢管底部变形。每处的焊缝焊高保证有8mm。
　　3.2.2滑移系统
　　在扩大基础和边墩承台上放置2[10槽钢，间距为100cm。在上面横向铺设I45工字钢，工字钢长度满足横移要求，第一排30.2m，第二排26m。将工字钢顶面调平，并与槽钢点焊，保证接口处平顺。将工字钢面上的突出物打磨平整。两侧的工字钢顶面采用钢筋连成整体，工字钢与支架基础采用槽钢焊接固定。
　　在牛腿底端对准工字钢中线紧贴四氟板，四氟板两侧采用φ20的U型圆钢焊接固定在牛腿上，U型卡内间距为20cm，比I45轨道顶面稍宽。在左幅支架基础的最远端焊接型钢，设置手拉葫芦的挂点。支架处的挂点设置在靠近左幅的第一根钢管底部。每排钢管设置1个10t手拉葫芦。
　　为防止支架移动中偏位过大，在每个牛腿和轨道接触处在两侧焊接槽钢作为横移时的限位。
　　4.横移施工步骤
　　该技术方案的关键技术为支架横移，是利用千斤顶将支架顶起受力，割除钢管与基础的连接，顶起千斤顶抬高支架，安装固定I45工字钢，下放千斤顶将支架落在轨道上，采用手拉葫芦或卷扬机拉动支架移动。基本流程为：
　　右幅边跨合拢段浇筑、张拉完成→拆除模板→安装横移系统→进行横移→调整支架→焊接固定支架→施工左幅现浇段和合拢段→拆除支架。
　　4.1.支架横移前准备
　　首先拆除右幅施工时的腹板侧模板、底模系统，支架和箱梁分离；其次，测量左幅每个基础的平面位置，并与右幅基础平面位置比较，得出偏差。对偏差较大的采取加大基础面积的办法；最后再次检查并固定支架顶的各层工字钢、贝雷梁。工字钢与支架之间采用焊接，贝雷梁采用焊接卡牢，贝雷梁与贝雷梁、分布I36工字钢之间采用骑马螺栓紧固，并清除支架的杂物；
　　4.2．支架横移就位
　　分离顶升：在每个牛腿处放置50t螺旋千斤顶，千斤顶上下垫好分布钢板。打紧千斤顶，使每个千斤顶稍微受力无松动。割除10条钢管与基础的连接，待完全割除并检查后，同时顶起千斤顶，将支架整体抬高。观察支架的垂直度，满足要求后，在钢管周边与基础之间垫塞钢板。
　　支架入轨：将预先放置在垫梁和砼基础上的I45工字钢固定，调平工字钢轨道，保证牛腿底面以下的支撑物的高度。同时打松千斤顶，将支架整体落在轨道上，将支架重量转换为轨道受力，完成体系转换，观测支架垂直度，并满足小于0.5％要求。
　　支架横移：安装两个10t手拉葫芦，同时匀速地拉动葫芦使支架移动。移动时随时观测支架的垂直度，并做适当调整。
　　支架就位：支架横移到左幅对准基础后，再用千斤顶顶起支架，抽出垫梁和轨道，将支架落在基础上，调整支架的垂直度，同时保证各千斤顶未完全松脱，完成横移并对支架四个角的钢管焊接固定，逐步完成其余钢管的焊接。
　　5.计算
　　5.1.重量计算
　　右幅施工完成后，拆除侧模板、底模板和方木、槽钢。剩余部分重量为72t，由10条护筒受力，每条护筒2个牛腿，每个牛腿受支承力为3.6t。
　　5.2.摩阻力
　　支架共重72t，采用手拉葫芦进行拖动。每个牛腿下垫四氟滑板，四氟滑板的摩擦系数为：启动时为静摩擦系数可按0.07～0.08，滑动后为动摩擦系数可按0.04～0.05考虑。拖动支架仅需要5.7t。
　　6.结语
　　该桥在实际施工中，其中一端的边跨支架整体横移采用手拉葫芦用时2天，后经过改进采用卷扬机横移另一端的边跨支架，仅用了半天就顺利完成。综合该桥的施工技术方案及实际使用情况，采用支架横移的方法需具备三个条件：
　　1.横移系统的基础需平整且足够稳定，避免沉降不均匀。
　　2.支架设计时应有足够的刚度和强度，并且整体组合截面较大，能满足支架稳定；
　　3.横移前对横移系统应按理论计算为依据，再次对支架进行加固。
　　该桥在充分理论计算和现场严密组织的情况下，成功实现了悬浇箱梁边跨现浇施工的支架整体横移，缩短了支架的重新拆装的时间，取得了良好的效果。