現(xiàn)澆連續(xù)梁邊跨臨時(shí)支墩設(shè)計(jì)施工技術(shù)方案自主創(chuàng)新

1、 現(xiàn)澆連續(xù)梁邊跨臨時(shí)支墩設(shè)計(jì)、施工技術(shù)方案創(chuàng)新XX分部技術(shù)人員在連續(xù)梁施工晚于簡支梁架設(shè)的特殊情況下，創(chuàng)造性的在連續(xù)梁邊跨橋墩之間設(shè)置臨時(shí)支撐墩及支撐面，以保證架設(shè)緊鄰連續(xù)梁孔箱梁之需要，將箱梁架設(shè)和連續(xù)梁懸臂現(xiàn)澆施工相互之間影響控制在了較小范圍。如不采用臨支墩方案架設(shè)箱梁，將導(dǎo)致架橋機(jī)長時(shí)間停工等待和運(yùn)梁通道范圍內(nèi)的無砟軌道等后續(xù)工程長時(shí)間不能開始施工，造成成本嚴(yán)重超支。在臨時(shí)支墩實(shí)施過程中對其設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行優(yōu)化，確定最經(jīng)濟(jì)、合理、安全可靠的臨時(shí)支墩鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方案，較之設(shè)置鋼筋混凝土臨時(shí)橋墩方案或其他處理方案，極大的節(jié)約了施工成本，縮短了施工工期，為我處今后類似工程施工提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

2、一、工程概況XX特大橋全長3489.86M，共有105個(gè)墩臺(tái)，其中25#28#墩為一聯(lián)（60+100+60）M連續(xù)梁。連續(xù)梁26#27#墩為100M主跨，跨越XX高速公路， 25#26#墩、27#28#墩分別為連續(xù)梁小里程和大里程端邊跨。緊鄰連續(xù)梁邊跨的24#25#墩、28#29#墩均為預(yù)制架設(shè)簡支箱梁。因連續(xù)梁施工工期后于簡支梁架設(shè)，為了滿足24#25#墩、28#29#墩架梁需要，分別在25#26#墩、27#28#墩連續(xù)梁兩處邊跨內(nèi)設(shè)置臨時(shí)支墩支撐架橋機(jī)前支腿，待簡支梁架設(shè)完成架橋機(jī)退回后將臨時(shí)支墩拆除。二、臨時(shí)支墩設(shè)計(jì)方案27#28#墩連續(xù)梁邊跨臨時(shí)支墩高16.92M, 根據(jù)廠家確認(rèn)的架橋

3、機(jī)工況,在吊梁到位并前移架橋機(jī)導(dǎo)梁的過程中，臨時(shí)支墩受力最大，導(dǎo)梁自重為280T，并考慮其他的施工荷載及施工活載，按照承受300T即3000KN豎向荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)、檢算，鋼管立柱與架橋機(jī)前支腿之間在架橋機(jī)移動(dòng)時(shí)存在一定的摩擦力，實(shí)際過程中需采取一定的潤滑措施，且導(dǎo)梁為滾輪滑動(dòng)，按照鋼與鋼之間取摩擦系數(shù)=0.10，故臨時(shí)支墩在架梁過程中的水平推力按300KN進(jìn)行設(shè)計(jì)、檢算。根據(jù)確定的荷載和工況通過專業(yè)計(jì)算，結(jié)合施工現(xiàn)場存放有大量施工連續(xù)梁0號塊、邊跨現(xiàn)澆段鋼管柱支架周轉(zhuǎn)使用過的鋼管、型鋼，我們將此處臨時(shí)支墩設(shè)計(jì)為：墩身采用6根直徑600MM，壁厚10MM的鋼管柱，左右兩側(cè)各3根，鋼管柱墩身下左右兩

4、側(cè)各一個(gè)承臺(tái)，承臺(tái)尺寸為3.66.11M，承臺(tái)采用C35混凝土，沿橋梁縱向（沿長度6.10M方向）設(shè)置直徑20MM的HRB335鋼筋、間距10CM，承臺(tái)設(shè)計(jì)為樁基礎(chǔ)，每個(gè)承臺(tái)下一根樁基，樁徑1M，孔深8M。鋼管柱頂設(shè)兩排2I56橫橋向工字鋼，在橫橋向工字鋼上鋪設(shè)兩排3I40順橋向工字鋼，承擔(dān)架橋機(jī)前導(dǎo)梁支腿傳遞來的豎向荷載。鋼管立柱之間橫橋向采用 10的槽鋼連接，增加鋼管立柱的穩(wěn)定性，鋼管立柱順橋向連接采用2I28工字鋼，為防止鋼管立柱失穩(wěn)和局部屈曲，在鋼管內(nèi)灌密實(shí)砂，在鋼管柱和橫向連接的部位，鋼管采用綴板加強(qiáng)。27#28#墩連續(xù)梁邊跨臨時(shí)支墩設(shè)計(jì)如圖2-1所示。 （a） 立面圖 （b） 橫斷

5、面圖（c） 平面圖圖2-1 27#28#墩臨時(shí)支墩結(jié)構(gòu)圖架設(shè)XX特大橋24#25#墩箱梁時(shí)，由于該橋25#28#墩的連續(xù)梁施工尚未完成（懸臂現(xiàn)澆共13個(gè)節(jié)段，施工至10號節(jié)段，邊跨現(xiàn)澆段混凝土澆筑完成，支撐邊跨現(xiàn)澆段的鋼管柱支架未拆除），在運(yùn)架XX特大橋第25孔箱梁時(shí)，架橋機(jī)必須在提起待架箱梁后，逐段拆除下導(dǎo)梁并吊離橋面后，方可落梁。故需在25#26#墩連續(xù)梁邊跨內(nèi)設(shè)置臨時(shí)支撐墩及支撐面，以保證架設(shè)第25孔箱梁之需要。末孔箱梁架設(shè)過程中25#墩邊跨現(xiàn)澆段除承受邊跨現(xiàn)澆段荷載外還將承受架橋機(jī)前導(dǎo)梁部分荷載，由于設(shè)計(jì)邊跨現(xiàn)澆段支架時(shí)未考慮此部分荷載，根據(jù)對支架的檢算情況，需對邊跨現(xiàn)澆段支架進(jìn)行橫向

6、連接加固。通過對架橋機(jī)架橋過程及受力情況進(jìn)行認(rèn)真分析，臨時(shí)支墩最大豎向荷載按照1512KN，最大水平力按照252KN（1260.12）進(jìn)設(shè)計(jì)、檢算。25#26#墩連續(xù)梁邊跨臨時(shí)支墩高13.19M，同樣出于經(jīng)濟(jì)、合理、安全可靠的考慮，我們設(shè)計(jì)的臨時(shí)支墩由4根600MM10MM鋼管立柱構(gòu)成墩身，鋼管柱中以I20作為水平支撐連接，為使連接桿件的長細(xì)比小于500，以用綴板加強(qiáng)的210作為斜向支撐連接，鋼管柱內(nèi)灌密實(shí)砂，防止鋼管柱的局部屈曲。鋼管柱頂設(shè)兩排2I56主橫梁，主橫梁上部設(shè)四排3I40分配梁，承擔(dān)架橋機(jī)導(dǎo)梁托輥傳遞來的荷載。臨時(shí)支墩基礎(chǔ)根據(jù)地質(zhì)情況設(shè)計(jì)為左右兩個(gè)5.22 M 的C35混凝土擴(kuò)大

7、基礎(chǔ)，基礎(chǔ)內(nèi)布設(shè)直徑16MM的、間距15CM的雙層HRB335鋼筋網(wǎng)片。25#26#墩連續(xù)梁邊跨臨時(shí)支墩設(shè)計(jì)如圖2-2所示。平面圖圖2-2 25#26#墩臨時(shí)支墩結(jié)構(gòu)圖由于設(shè)計(jì)邊跨現(xiàn)澆段支架時(shí)未考慮承受架梁時(shí)架橋機(jī)前導(dǎo)梁部分荷載（1512KN的豎向荷載，252KN的水平荷載），根據(jù)對支架的檢算情況，我們對邊跨現(xiàn)澆段支架鋼管柱之間連接進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。加強(qiáng)后連續(xù)件縱向水平桿為I20工字鋼，縱向斜桿為210槽鋼，橫向水平桿、斜桿均為210槽鋼。加固后的25#墩邊跨現(xiàn)澆段支架設(shè)計(jì)見圖2-3。圖2-3 25#墩邊跨現(xiàn)澆段支架結(jié)構(gòu)圖通過檢算和加固邊跨現(xiàn)澆段支架，以較小的代價(jià)滿足了架梁要求，否則需要在緊鄰邊跨

8、現(xiàn)澆段懸臂現(xiàn)澆端方向再增設(shè)一個(gè)臨時(shí)支墩作為支撐點(diǎn)，才能保證預(yù)制箱梁順利架設(shè)。三、臨時(shí)支墩施工方案1、樁基施工臨時(shí)支墩樁基采用沖擊鉆成孔，水下灌注混凝土，鉆孔樁設(shè)計(jì)孔深為8M，鋼筋籠長8.4M，孔樁灌注完成后應(yīng)保證鋼筋籠深入承臺(tái)不小于40CM，樁基成孔過程中留取巖樣，認(rèn)真做好地質(zhì)核查工作，確保樁基嵌入基本承載力達(dá)450KPA巖層的深度不小于2M。2、承臺(tái)施工承臺(tái)施工前先將樁頭虛樁鑿除，使樁基露出新鮮的混凝土面。調(diào)整樁基外露鋼筋，確保樁基鋼筋伸入承臺(tái)不小于40CM，將承臺(tái)底部土體夯實(shí)，綁扎承臺(tái)鋼筋，安裝鋼管柱基礎(chǔ)預(yù)埋件，預(yù)埋件必須保證水平，澆筑C35混凝土。鋼管柱預(yù)埋件中間必須開孔振搗保證預(yù)埋件底

9、部混凝土的密實(shí)。3、擴(kuò)大基礎(chǔ)施工清除基礎(chǔ)位置表面浮土至硬巖層，底層承載力不小于200KPA，在巖層表面綁扎鋼筋，測量組放出鋼管立柱位置，安裝預(yù)埋件，預(yù)埋件與擴(kuò)大基礎(chǔ)鋼筋焊接牢固，防止混凝土澆筑過程中預(yù)埋件傾斜移位，預(yù)埋件安裝完成后安裝擴(kuò)大基礎(chǔ)模板澆筑混凝土?；炷翝仓瓿珊蟊砻娓采w一層塑料薄膜，薄膜上覆蓋棉被保溫養(yǎng)生。4、臨時(shí)支墩鋼結(jié)構(gòu)支架施工4.1支架搭設(shè)工藝流程支架施工順序：鋼管立柱安裝橫向連接主橫梁安裝分配梁安裝。 鋼管立柱安裝根據(jù)臨時(shí)支墩頂面及基礎(chǔ)標(biāo)高確定鋼管柱加工長度。鋼管柱加工完成后進(jìn)行吊裝，鋼管柱吊裝至設(shè)計(jì)位置后，管柱垂直度、軸線位置調(diào)整合格后方可進(jìn)行焊接。鋼管立柱與預(yù)埋鋼板之間

10、的焊縫高度為8MM，鋼管柱周圍滿焊。每根鋼管柱同預(yù)埋鋼板焊接完畢后，采用16MM厚的鋼板作為加勁板將鋼管柱腳與預(yù)埋鋼板焊接，加勁板數(shù)量不少于6個(gè)，沿鋼管柱四周均勻分布。鋼管柱垂直度調(diào)整應(yīng)在鋼管柱頂帽邊緣沿垂直方向吊設(shè)兩垂球，調(diào)整過程中隨時(shí)進(jìn)行觀測。 圖3-1 鋼管柱垂直度檢查方法圖鋼管立柱安裝完成后將立柱內(nèi)灌砂，灌砂采用水密法，在鋼管柱底部開兩個(gè)直徑5MM的小孔，從頂端灌砂，灌砂過程中同時(shí)注水，保證鋼管柱內(nèi)灌砂的密實(shí)性。安裝橫向連接件鋼管柱安裝完成后安裝焊接橫向支撐，以增加鋼管柱群整體性。鋼管柱之間的橫向支撐采用根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用工字鋼焊接，斜支撐采用綴板加強(qiáng)的210槽鋼焊接。焊接前首先在鋼管柱

11、上畫出橫向連接的位置，在有橫向連接部位的鋼管柱上焊接綴板，綴板采用630MM鋼管從中間破開為兩個(gè)半圓，高度為50CM，綴板與鋼管柱滿焊，對鋼管柱進(jìn)行局部加強(qiáng)，焊腳高度為8MM。主橫梁安裝橫向連接安裝完成后，安裝主橫梁，主橫梁為2I56。橫梁的安裝位置必須位于鋼管柱中心，以減小鋼管柱的偏心距。主橫梁與鋼管立柱頂面鋼板采用滿焊，焊腳高度不小于8MM。序號檢查項(xiàng)目允許偏差1立柱中心線和基礎(chǔ)中心線5mm2立柱頂面標(biāo)高和設(shè)計(jì)標(biāo)高0mm，20mm3立柱頂面不平度5mm4各立柱不垂直度長度的1/1000，最大不大于15mm5各柱之間的距離間距的1/10006各立柱上下兩平面相應(yīng)對角線差長度的1/1000，但

12、不大于20mm表3-1 鋼管柱安裝允許誤差分配梁安裝主橫梁安裝完成后，即可進(jìn)行支架上部分配梁施工，每根分配梁用三根40#工字鋼拼為一根分配梁，分配梁與主橫梁采用滿焊，焊腳高度為8MM。5、邊跨現(xiàn)澆段鋼管柱連接件加固由于不能滿足承載要求，必須按加固后的設(shè)計(jì)方案，更換鋼管柱連接件，先將原邊跨現(xiàn)澆段連接支撐切割下來，靠近墩身一側(cè)一排鋼管柱之間橫橋向連接先切割，重新加固焊接，焊接完成后，再將遠(yuǎn)離墩身一側(cè)鋼管柱之間橫橋向連接割下，重新加強(qiáng)焊接。最后將兩排鋼管柱之間順橋向連接割下，重新進(jìn)行加強(qiáng)焊接。焊接方法為：首先在鋼管柱加橫向連接部位四周焊接一塊鋼板，鋼板采用63CM鋼管柱破開成兩個(gè)半圓，高度50CM，

13、對鋼管柱進(jìn)行局部加強(qiáng)。用I20對順橋向鋼管柱進(jìn)行橫向連接。斜撐采用雙拼10#槽鋼焊接，各部位焊腳高度不小于8MM。檢查原支架所有焊縫，對鋼管柱支架、承重梁、分配梁之間的焊縫焊腳高度不小于8MM的進(jìn)行補(bǔ)焊加強(qiáng)。6、施工注意事項(xiàng)施工時(shí)與箱梁架設(shè)單位認(rèn)真做好技術(shù)對接工作，確定好臨時(shí)支墩的位置、標(biāo)高和架橋機(jī)預(yù)埋螺栓孔位置等，保證臨時(shí)支墩能滿足架梁操作要求。施工過程中必須保證鋼管立柱的垂直度及各連接部位的焊縫質(zhì)量。鋼管柱加長需在地面加工平臺(tái)上進(jìn)行，以保證焊接質(zhì)量，盡量減少立焊的施做。鋼管組裝焊接前應(yīng)先對所截材料進(jìn)行復(fù)測，保證尺寸正確，定位時(shí)應(yīng)用角尺、水平尺等工具控制好垂直及平整度，待定位準(zhǔn)確后，先對各連

14、接點(diǎn)進(jìn)行電焊，在核對尺寸無誤后再進(jìn)行滿焊。焊接完成后須將焊渣剔除干凈，檢查焊口如有氣泡、漏焊處，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊處理，完成后運(yùn)至成品區(qū)分類存放，并對成品進(jìn)行保護(hù)。鋼管不能存在薄弱截面，防止局部屈曲，不能使用變形破損嚴(yán)重的鋼管柱施作臨時(shí)支墩。邊跨現(xiàn)澆段承受架梁荷載前，其混凝土齡期應(yīng)為14天以上。四、鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)支墩與鋼筋混凝土臨時(shí)橋墩對比1、施工難易程度對比鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)支墩設(shè)計(jì)構(gòu)造簡單與之前施工過的連續(xù)梁0號塊、邊跨現(xiàn)澆段支架類似，由施工過連續(xù)梁0號塊、邊跨現(xiàn)澆段支架的熟練工人負(fù)責(zé)施工，施工難易程度明顯低于鋼筋混凝土臨時(shí)橋墩。2、施工周期對比以25#26#墩連續(xù)梁邊跨為例，施工一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)支墩（包含拆除

15、）需要11天時(shí)間，相比施工相同高度的鋼筋混凝土臨時(shí)橋墩（包含拆除）的施工時(shí)間26天，施工周期縮短15天，節(jié)約了133個(gè)工日。3、安全風(fēng)險(xiǎn)對比鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)支墩施工較之鋼筋混凝土臨時(shí)橋墩施工，高空作業(yè)時(shí)間大為縮短（由21天縮短至8天，詳見表4-1相關(guān)數(shù)據(jù)），且規(guī)避了高墩身混凝土施工爆模等安全風(fēng)險(xiǎn)，降低了作業(yè)的危險(xiǎn)性。五、費(fèi)用對比1、鋼管柱臨時(shí)支墩與鋼筋混凝土臨時(shí)支墩費(fèi)用對比設(shè)置鋼管柱臨時(shí)支墩充分利用了前期施工連續(xù)梁0號塊、邊跨現(xiàn)澆段鋼管柱支架周轉(zhuǎn)使用過的鋼管、型鋼，且這些材料都還堆放在施工現(xiàn)場，可就地取材，且鋼管、型鋼等屬周轉(zhuǎn)性攤銷材料，臨時(shí)支墩施工完成后將其拆解下來，以后還可以續(xù)繼周轉(zhuǎn)使用，材料費(fèi)

16、用大大降低，另由于施工時(shí)間較短，人工費(fèi)和機(jī)械使用費(fèi)明顯降低。如果施工鋼筋混凝土臨時(shí)橋墩墩身部分需要耗費(fèi)大量的混凝土，且在施工完成后還要將其破碎、拆除，不僅拆除因不能爆破施工，需要機(jī)械配合人工鑿除、分解，產(chǎn)生的建筑垃圾還必須外運(yùn)、填埋，不僅處理費(fèi)用很高，對生態(tài)環(huán)境的影響也較大。通過費(fèi)用統(tǒng)計(jì)和成本測算，鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)支墩施工發(fā)生人工費(fèi)2.2萬元，材料費(fèi)11.1萬元，機(jī)械費(fèi)7.7萬元，其他費(fèi)用2.5萬元，合計(jì)總費(fèi)用為23.5萬元；如施工鋼筋混凝土臨時(shí)橋墩將發(fā)生人工費(fèi)21.1萬元，材料費(fèi)41.8萬元，機(jī)械費(fèi)7.8萬元，合計(jì)總費(fèi)用為70.7萬元。鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)支墩節(jié)省費(fèi)用47.2萬元。表4-2 鋼筋混凝土臨時(shí)橋

17、墩與鋼管柱臨時(shí)支墩費(fèi)用對比表墩號項(xiàng)目單位鋼筋混凝土臨時(shí)橋墩鋼管柱臨時(shí)支墩差額備注25#26#墩人工費(fèi)元65529 12550 52979 材料費(fèi)元143198 37440 105757 機(jī)械費(fèi)元30808 32130 -1322 其他費(fèi)用元0 15000 -15000 27#28#墩人工費(fèi)元145096 9800 135296 材料費(fèi)元274972 73736 201236 機(jī)械費(fèi)元47112 44940 2172 其他費(fèi)用元0 10000 -10000 合計(jì)元706,715 235,597 471,119 注：樁基部分未進(jìn)行費(fèi)用對比。另如果我們不是通過檢算對邊跨現(xiàn)澆段支架進(jìn)行加固，而是在緊鄰

18、邊跨現(xiàn)澆段靠近懸臂現(xiàn)澆端再增設(shè)一個(gè)類似25#26#墩鋼管柱臨時(shí)支墩作為支撐點(diǎn)，保證預(yù)制箱梁順利架設(shè)。將多支出費(fèi)用5.7萬元。表4-3 25#26#墩鋼管柱臨時(shí)支墩與邊跨現(xiàn)澆段加固費(fèi)用對比表項(xiàng)目單位鋼管柱臨時(shí)支墩邊跨現(xiàn)澆段加固差額備注人工費(fèi)元10150 2400 7750 材料費(fèi)元29596 7845 21751 機(jī)械費(fèi)元27280 4850 22430 其他費(fèi)用元10000 5000 5000 合計(jì)元77,026 20,095 56,931 2、設(shè)置臨時(shí)支墩與其他方案對比（1）不采用設(shè)置臨支墩方案架設(shè)箱梁如不采用設(shè)置臨支墩方案架設(shè)箱梁，還可以實(shí)施將連續(xù)梁施工完成后再架設(shè)與連續(xù)梁邊跨相鄰的預(yù)制箱梁的方案。由于連續(xù)梁受跨高速公路審批手續(xù)影響施工進(jìn)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于箱梁架設(shè), 實(shí)施將連續(xù)梁施工完成后再架設(shè)與連續(xù)梁邊跨相鄰的預(yù)制箱梁的方案,28#29#墩箱梁需要等待5個(gè)月后才能架設(shè), 24#25#墩箱梁需要等待2個(gè)月后才能架設(shè),不僅架橋機(jī)不能及時(shí)轉(zhuǎn)場,未架設(shè)的梁片還將長時(shí)間占用存梁臺(tái)座,導(dǎo)致運(yùn)梁通道范圍