肇庆大桥北引桥上部结构施工工艺
2010-06-03
肇庆大桥北引桥全长600m，跨径组合为：10×20m+11×20m+9×20m。桥面宽17m，主梁设计为单箱三室连续梁，箱高113m，在平面上有一段曲线。北引桥桥址地势较平坦，其下主要为农田、鱼塘、藕田等软基础。通过与搭设落地式支架施工等多种方案比较，从节省材料、解决软基处理等技术难题出发，采用了移动支架逐孔分块浇筑新工艺。
装配式贝雷桁架是中国公路桥梁建设的常用专用设备，其承载力大，架设方便，可以多次周转使用，因此移动支架施工方案首选的设备应当是贝雷桁架。北引桥20m跨移动支架长51m，由支架系统、模板系统及移动系统组成。
1 移动支架主要构造
1. 1 支架系统
根据箱梁设计，为满足稳定性、承载力和纵向移动的要求，在桥宽17m范围内设4组共14排纵向贝雷桁架。每排17片共51m长，其允许承载力为1000t·m左右。设横向贝雷桁架4排，每排长18m，并在其上下弦设加强弦杆，以改善局部承压力。
1. 2 模板系统
在横向贝雷桁架上装置三大块可以移动的模板。为方便调节立模标高和拆模，10t螺旋千斤顶支撑上承底模及侧模，形成箱梁的模板系统。
1. 3 移动系统
包括小滚轮、卷扬机、铜丝绳、滑轮组及前锚点等组成。可实现贝雷支架的整体前移和模板在纵向贝雷桁架上移动。
2 移动支架安全
2. 1 安装钢牛腿
先将两个半圆形抱箍放置设计标高位置，通过预应力粗钢筋Φ32的千斤顶张拉后固定于桥墩上。张拉控制吨位为50t，每个抱箍共设12对Φ32预应力，共600t。通过试验证明每个牛腿垂直承载力可达到200t。采用钢抱箍作为牛腿，不损坏混凝土桥墩，承载力大，装拆方便。较传统的在墩柱上预留孔或预埋支撑的做法，具有明显的优点。全桥在7个桥墩上安装牛腿，约重7t，可周转使用。
2. 2 滚动支座
支架移动时用的滚动支座不用原配套的平滚和摇滚，而改用高度仅为10cm、宽45cm的小滚筒，它用Φ40钢棒做滚动轴，外套Φ50钢管做成。这种支座尺寸小，重量轻，使用十分方便，安装时用U形螺丝固定于桁架上，以防走位。纵桁到位后小滚筒支座不取出，周边用硬木和楔形铁块尖紧。
2. 3 支架移动
将贝雷桁架分为4组。用4台放置于已浇好梁上的5t卷扬机通过前方墩柱上的滑轮组将纵梁前移。前移时要两组贝雷桁架对称同步缓慢前行，一般先移两组内纵梁后再移两组外纵梁。移动工程中应该注意：保证侧模板与箱梁之间有足够的空间距离，以免摩擦增加前移阻力；考虑到支架前移时端部挠度较大，故加工“象鼻”状构件，安装于支架前方做导向架以利支架前移就位；贝雷纵梁支架前移时按两组对称同步前移，考虑到墩柱底部混凝土受拉可能开裂的限制，应在前两跨墩柱底设置反向锚锭。
2. 4 模板安装
a) 为确保外观质量，模板采用定制的整体模板(2m为一节段)。在进行曲线段施工时，模板按每2m一段模拟桥纵向曲线。对于变截面段，则在两块底模之间，用楔形木夹板拼装钢模板不足部分。
b) 为方便调整模板标高及拆模，外侧钢模板底部都要安装千斤顶，顶紧后即可浇筑混凝土，松后即可脱模。千斤顶上设短横梁，当贝雷桁架前移时，将其拆开放于贝雷梁上，待移过桥墩后重新安装上。
c) 连续梁桥橡胶支座在箱梁底板浇筑前，先按要求准确定位，其上盖的钢板可与底板混凝土浇筑成一整体。
d) 调整底模标高时，要根据支架的变形设置预拱度。
e) 全桥设两套长10m模板。
2. 5 平曲线段处理
a) 对曲率较大的转弯段，应根据计算适当加大滚动支座的宽度。
b) 支架前移至接近下一个墩时，随时准备用手拉葫芦调整贝雷桁架前进的方向，使其顺利落于墩顶的滚动支座上。
c) 当支架前移完毕后，根据经验，应空载放置12h，以消除贝雷桁架梁因受弯而严生的弹性势能。
3 分块浇筑工艺
a) 为了减少自重弯矩，箱梁混凝土需分块浇筑，以两跨为一施工周期。首先浇筑两个桥墩顶A块(每块长10m)，A块张拉预应力后将模板移至相邻两个B块(每块长10m) 后同时浇筑。达到强度后，再在箱内张拉下缘预应力即完成一个施工周期。
b) 当墩顶A 块浇完达到强度并张拉预应力后，箱梁自重所产生的弯矩，则由纵向预应力承担，两者合计总弯矩为零；而不作用在贝雷梁上，从而减少贝雷桁梁所受的内力和产生的挠度，这是分块浇筑的最大优点。
c) 为了控制贝雷梁挠度，在墩顶A 块离两端50cm处，用Φ32的预应力粗钢筋倒挂Ⅰ36横梁，从而将贝雷梁B块箱梁浇筑的工作跨径由20m减少至11m。
4 结束语
肇庆大桥北引桥首次在广东省推广采用了移动贝雷支架逐孔分块现浇20m跨连续箱梁的新工艺，无论从质量、进度，还是经济效益上均取得了令人可喜的成绩，工地上各地参观者络绎不绝。通过实践体会到该工艺有如下特点：
a) 相对需要地基处理的满堂支架现浇工艺，移动支架工艺是先进的、技术上是合理的。其劳动力虽多，但设备的重量小，总造价较低，为我国中小跨径连续梁施工现代化进行了有益的尝试。
b) 经济效益好。北岸600m(30孔) 桥梁只用了一套贝雷移动架，其构件绝大多数能够回收重复利用，节约了工程成本。全套支架总用钢量246t，按施工面积计η1=24kgPm2；按孔计η2= 8tP孔；按梁单位混凝土中用钢量计η3= 50kgPm3混凝土，这些指标甚为经济。
c) 该工艺无须占用桥位处的地面，对于因地基情况差、处理工程量庞大的施工区域，或桥梁下方需维持通车，不能占用的情况下，设计中采用无帽梁的柱式桥墩时，移动支架有着广泛的应用前景。
参考文献：
徐立成等. 移动式贝雷桁梁施工连续梁. 全国第二次预应力混凝土技术交流会议论文集，1995
