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1施工工藝流程及操作要點

主橋0#塊、東西引橋各4×33m現澆連續箱梁同時施工；主橋1#、2#段及主塔施工同時交錯進行，以縮短工期。本工程中，主橋施工為影響工程總工期的要點，本工法主要介紹主橋施工。

1.1主橋支架檢算

1.1.1支架使用材料①可調整高度的頂托（60cm調整范圍），可調整高度的底托（60cm調整范圍）；②碗扣式鋼管支架Ф48mm×3.5mm，橫向間距90cm、60cm，縱向間距60cm，水平桿步距120cm；③用Ф48mm×3.5mm鋼管做斜撐，轉角扣件連接。④用30cm厚的砼墊層作為地基加固。⑤用63工字鋼設在臺頂作為支架橫梁。⑥用30工字鋼設在63工字鋼上作為支架縱梁，間距90cm。⑦用15cm×15cm方木設在30工字鋼上，間距60cm。

1.1.2荷載取值①竹模板自重：F1=2.2kN/m2。②箱梁芯模自重：F2=1.5kN/m2。③方木自重：F3=0.1kN/m2；小方木（10cm×10cm）F3=0.017kN/m2；大方木（15cm×15cm）F3=0.018kN/m2。④主橋箱梁自重：F4=32.7kN/m）；局部F4max=69.7kN/m）。鋼筋混凝土箱梁自重26kN/m3。箱梁總重：G=7789m3×26kN/m3=202514kN。0#段長91.4m，重量為202514*91.4/247.88=74672kN。兩邊翼板重量2.2×0.56×75.4×26=2415kN。Gg=74672-2415=72257kN。F4=Gg×r÷S=72257÷（91.4m×24.2m）=32.7kN/m2。局部實心處混凝土重為F4max=2.681×26=69.7kN/m2。⑤施工活荷載：F5=2.5kN/m2。⑥振搗混凝土產生荷載：F6=1kN/m2。⑦混凝土沖擊荷載取F7=4kN/m2。⑧碗扣支架自重荷載取F8=4.5kN/m2。⑨底部32工字鋼荷載取F9=1kN/m2。⑩荷載系數取值：風雨雪保溫等活載系數уQ=1.2

1.1.3支架計算①立桿強度計算。立桿（準48×3.5）的縱向間距為0.9m，橫向間距為0.9m和0.6m，因此單根立桿承受區域即為底板0.9m×0.9m或0.6m×0.9m箱梁均布荷載，由橫梁集中傳至桿頂。根據受力分析,腹板對應的間距為0.6m×0.9m立桿受力比其余位置間距為0.9m×0.9m的立桿受力大，故以腹板下的間距為0.6m×0.9m立桿作為受力驗算桿件。則有P=97.08kN/m2由于大橫桿步距為1.2m，長細比為λ=ι/i=1200/15.78=76，查表可得準=0.744，則有：[N]=準A[σ]=0.744×489×215=78.22kN而Nmax=P×A=97.08×0.6×0.6=35kN，可見[N]＞N，抗壓強度滿足要求。另由壓桿彈性變形計算公式得：（按最大高度11m計算）△L=NL/EA=35×103×11×103/2.1×105×4.89×102=3.75mm壓縮變形很小箱梁混凝土818m3，自重約21268kN，按上述間距布置底座，則箱梁下共有1750根立桿，可承受61250kN荷載（每根桿約可承受35kN），比值為2.88，滿足施工要求。②0#支架基礎計算。承臺以上部位箱梁支架直接坐于承臺上,不計算支架基礎。③其他處支架基礎計算。對地基承載力進行檢算，地基必須具有足夠的強度和穩定性，地基承載力滿足σ=P/A≤[σ]，同時，需要計算出地基沉降變形值以控制箱梁現澆線性。地基承載力檢算桿件下地基承載力檢算平均45.12/0.6/0.6=125（kPa）=0.125（MPa）σ=0.125MPa≤[σ]=0.15MPa施工時地基承載力需達到0.125（MPa）以上。在原地面處理基礎，需將支架處地基淤泥挖出換添砂石，分層夯實，上做0.4米厚混凝土。④支架預拱度計算。地基沉降變形分析：由于該基礎為臨時工程基礎在考慮其沉降變形量時，即不能只考慮基礎的瞬時沉降量按彈性理論進行計算，也不能完全計入地基固結沉降量。該橋址地質較好。因此，在考慮地基沉降變形量時綜合考慮各方因素定為3mm。底模預拱度設置：底模預拱度通過標高進行控制，其數據由以下項目累加得出：1）梁體的設計預拱度；下拱，計算時取負值本工程設計沒有考慮按σA=0取值。2）支架的彈性變形；下撓，計算時取正值σB=σL/E=145000*4.8/206×106=3.4×10-3mσB=3mm。3）支架在荷載作用下的非彈性壓縮。

1.2操作要點見圖1塔梁固結支架工藝流程圖。

1.3施工總述現澆箱梁支架采用滿堂式碗扣支架，0#塊處采用螺旋鋼管樁配合滿堂支架，搭設滿堂支架時，封閉該段便道交通，從現澆梁支架所處地基進行改造，確保滿堂支架施工的安全。選用D630mm螺旋鋼管制成螺旋鋼管樁，[10cm、[14bcm、[6.3cm槽鋼做成鋼管樁連接系。箱梁底模板及側模板采用厚1.5cm的高強度竹膠板，順橋方向方木采用10cm×10cm間距28cm。橫橋方向縱梁方木采用15cm×15cm，間距為60cm。支架間距在梁下為60cm，翼板下及腹板下為90cm，水平支撐高為120cm。碗扣支架頂托采用60cm可調，碗扣支架中立桿選用標準，碗扣支架底座采用60cm可調，底座下為方木（15cm×15cm），地基承載力應達到設計要求，支架外設深50cm、高55cm邊坡1：1排水溝。

1.4塔梁固結段（即0#段）施工分述支架基礎:

1.4.1施工準備①腳手架搭設前，測量人員用全站儀放樣出箱梁在地基上的豎向投影線，并用白灰撒上標志線，現場技術員根據投影線定出橋中心線，同樣用白灰線做上標記。根據中心線向兩側按圖對稱布設鋼管樁及碗扣支架。②備齊所需的立桿、橫桿、型鋼和枕木。按規范要求對材料進行檢查、驗收；鋼管應平直，平直度允許偏差為管長的1/500；嚴禁使用有硬傷及嚴重銹蝕的鋼管。4.4.2支架分段主橋箱梁分三次施工：0#段箱梁分兩次施工，2008年施工26m，2009年施工兩側的32.7m、1#段箱梁各長42m，總長84m、2#段箱梁各長40.24m和32.24m總長72.48m、箱梁全部總長247.88m。引橋分東西兩連，2008年同時施工，每連為4×33m=132m長。

1.4.3地基處理承臺范圍內的螺旋鋼管樁在承臺施工時在螺旋鋼管樁位置事先安裝預埋鐵件，腳手架直接座落在承臺上的，無需處理地基。承臺范圍外的采用換填加混凝土墊層的方法進行地基處理，有螺旋鋼管樁的位置，要設置擴大基礎，安裝好預埋鐵件。承臺基坑四周回填砂土，且分層回填夯實，頂部回填50cm厚碎石，機械夯實，最后灌注25cm厚C20砼墊層，并保證平整度，以保證枕梁能均勻受力；同時橫橋向設置1%人字坡便于排水，支架兩側設排水溝（現場自設）。詳見圖2所示的0#段臨時施工總布置圖。

1.4.4螺旋鋼管樁布設由于0#段是塔梁固結結構，且跨度較大，在預應力鋼絞線及掛索施工工程中會產生應力集中現象。需要設置臨時螺旋鋼管樁配合碗扣支架，來滿足應力集中受力要求。0#段全長91.4m。從橋梁中心線開始，向兩側各設四排臨時鋼管支墩。第一排鋼管樁設計位置在5#承臺上，所以須在5#承臺上設置鋼管樁預埋鐵件，且頂部設置參照擴大基礎設置鋼筋網片。后安裝預埋件鋼板及其相關結構與鋼管樁1-1#、1-2#底連接。2、3、4#鋼管樁需設計擴大基礎，滿足鋼管樁基礎抗壓需要。由于較大凍土深度為2.42m，所以擴大基礎底須在凍土層以下，暫定為+607.20mm。若考慮過冬施工0#塊，現場可做適當調整，且地基土持力層不能是淤泥層，須為砂層，地基土須夯實承載力不小于220kPa，施工時擴大基礎底須鋪70mm的碎石墊層。擴大基礎施工完成后，回填夯實。臨時支墩鋼管樁頂標高與此位置梁底標高一致，且涂在樁頂涂抹脫模劑。

1.4.5組合腳手架的搭設①在安裝螺旋鋼管樁前，要認真進行每根鋼管樁預埋件頂面標高的復測并做好記錄，根據測量值和鋼管樁設計圖設計長度計算出每根鋼管樁下料產度，對工人進行嚴格技術交底。②用50噸吊車將鋼管樁垂直對號懸掛于預埋鐵件上，測量鋼管樁垂直度及標高，用16mm后三角鐵板固定螺旋鋼管柱，嚴格按規范要求進行焊接。移開吊車，重新進行鋼管樁的垂直度和標高復測。③進行鋼管樁頂帽鋼板及鋼管樁之間型鋼桁架的焊接安裝，同時調節鋼管樁頂面標高。④腳手架按布置圖排列整齊，自一端延伸向另一端，自下而上按步架設，上下保持垂直，并逐層改變搭設方向，不得相對進行。每搭完一步架后，用水平尺檢查并調整其水平度和垂直度。具體見圖3。⑤腳手架兩側均設置剪刀撐，并與架子管鎖牢。如有個別位置因施工要求需要拆除，應先用鋼管扣件加固牢靠，方可臨時拆除。剪刀撐每五跨五步一設，并應連續設置，與地面的傾角宜為45°～60°。剪刀撐應設于腳手架立桿外側并連牢，斜桿采用搭接接長，搭接長度不宜小于600mm，搭接處采用兩個扣件扣緊。⑥可調托座安裝應與腳手架立桿上下垂直，調節可調托座頂實、不浮動、不松動，并與整架保持垂直，調節上部可調托座至整架要求的支撐高度，但上下可調托座調節長度均不得超過其總長度的2/3。⑦調節桿安裝在頂層腳手架的上部，插入腳手架立桿的最小長度不得小于0.3m，并通過水平加固保持其垂直，當調節桿伸出長度小于1.0m時，應逐行逐列設置一層水平桿，超出1.0m設置兩層水平桿。⑧整架應采用鋼管扣件進行加固，設置水平加固桿、斜桿和剪刀撐，與腳手架同步搭設。

1.4.6支架預壓為減少支架變形及地基沉降對現澆箱梁線形的影響，在縱橫梁安裝完畢后進行支架預壓施工。預壓采用混凝土預制塊，預制塊每塊重34kN，尺寸為150×150×60cm，每塊可產生15kN/m2的壓力，預壓范圍為箱梁底部。引橋預壓平均應達到45kN/m2（3層預壓塊），局部實心處60kN/m2（4層預壓塊）。主橋預壓應達到45kN/m2（3層預壓塊），局部實心處90kN/m2（6層預壓塊）。根據實測的預壓結果，對相應地質跨度的模板的預拱度作相應調整。

1.4.7腳手架拆除腳手架拆除應在統一指揮下，按后裝先拆、先裝后拆、一端走向另一端、自上而下逐層的順序進行。先拆除碗扣支架，后拆除螺旋鋼管樁。拆下的鋼管與配件，應成捆用機械吊運或由井架傳送至地面，防止碰撞，嚴禁拋擲。

2質量控制措施

嚴格控制檢查承重支架的受力情況及穩定情況，防止承重支架受力后下沉變形造成箱梁局部下沉開裂。經壓重載試驗后定型，支架在箱梁張拉完畢前，做到始終保持穩固，防止私自拆取桿件或外力撞擊。

3安全措施

制定有效的防火、防盜、防爆的措施。設置專用消防出入口。操作工人必須嚴守崗位履行職責，遵守安全生產操作規程。施工現場布置足夠的照明燈光，警示標志，圍護設施。工程實施前，對投入的機電設備和施工設施進行全面的安全檢查，未經驗收的不準使用，并在施工現場設置必要的護欄、安全標志和警告牌。支架所用的桿件應詳細檢查，不得使用銹蝕、扭曲嚴重的桿件和鋼管等。地基承載能力應符合設計標準，支架基礎采用槽鋼或方木墊塊，各類金屬支架應加設試接地裝置。根據施工季節、支架工程應采取防沖刷或防凍漲等安全措施。支立排架時，應設專人統一指揮，支立排架以整排豎立為宜，排架豎立后，用臨時支撐撐牢后再豎立第二排，兩排架間的水平和剪刀撐用螺絲擰緊，形成整體。用吊機豎立排架及螺旋鋼管時時，應用溜繩控制支架排架起吊時的擺動。

4環保措施

在本工程施工的全過程中，我們將全面運行ISO14000環境保護體系標準，系統地采用和實施一系列環境保護管理手段，重點是對伊敏河水體的保護，得到最優化的結果。實行施工環保、水土保持和文明施工管理責任制，將施工環保、水土保持和文明施工與各作業班組和管理人員獎金分配掛鉤。施工期間愛護環境，保護綠化，保護好已成建筑物、路面，不損壞、不污染，完工時徹底清場，恢復原有道路、設施，并將工地及周圍環境清理整潔，做到工完、料清、場地潔凈，并將地上地下原有設施恢復到原有的使用狀態。

5效益分析

5.1經濟效益在本工程中原設計施工方案為引橋支架施工，主橋掛籃施工。經該施工單位協商改進施工方法，合理大膽采用了主橋碗扣支架輔助螺旋鋼管樁施工工藝。并合理安排工期，08年將引橋施工完畢，將引橋支架用于09年施工的主橋支架施工中，節約主橋支架運費約190萬元，相當于用于主橋支架運費為零，租賃費約為260萬元，主橋如若采用掛籃施工費用預計約440萬元。所以本施工方法約節約人民幣180萬元。

5.2社會效益在施工中，自行成功設計了塔梁固結連續箱梁螺旋鋼管臨時墩與碗扣支架相結合的支撐結構，橋梁工程施工質量合格率100%，取得了良好社會效益、經濟效益及環保效益。該項技術的成功實施，推動了中鐵九局斜拉橋特大橋梁施工技術的進步，具有較深遠的意義，為中鐵九局承建特大橋梁工程奠定了堅實的基礎。

5.3環保效益碗扣支架輔助螺旋鋼管樁支撐技術在施工中比掛籃施工減少了大量的機械使用，節約了能源使用，縮短了施工工期，經濟環保，是一個具有良好環保效益的施工方法。

6應用實例

哈薩爾大橋工程位于呼倫貝爾市海拉爾區中部，跨越伊敏河，連接于海拉爾區東西部。橋位處伊敏河河堤壩之間寬度約350m。橋梁全長512m，由主橋和引橋兩部分組成。主橋全寬28.6m，引橋全寬23.6m。主橋為單塔雙索面斜拉橋，跨徑布置為128+120=248m。兩側引橋采用預應力連續箱梁，東西引橋長均為4×33=132m。西側橋梁引道長136m；東側橋梁引道長192m，連線道路長度為106.42m；工程全長946.42m。本工程合同工期為2008年4月1日-2009年10月30日，實際工期為2008年4月1日-2009年9月8日。哈薩爾大橋工程為內蒙古自治區第一座斜拉橋，本工程得到當地區、市、以及自治區三級政府的高度重視。由于海拉爾地處我國東北方高寒地區，一年的混凝土澆注期間只有每年的5月-9月中旬4個半月的混凝土可澆注期，考慮到本工程的工程量以及工期要求，該施工單位根據往常的施工經驗與建設單位協商后，果斷把掛籃施工改成滿堂支架法施工，并將一般的滿堂支架改成塔梁固結滿堂支架結構，使工程安全、保質、按照合同工期順利竣工通車，我們的成果和精神受到內蒙古各級政府領導以及當地百姓的贊揚，展現了我們建筑人的豪情。發揚了我們敢打、敢拼、迎難而上、不斷創造新業績的鐵軍精神。

作者：任達單位：中鐵九局集團第四工程有限公司