山区连续刚构桥高墩边跨现浇段施工方案

２０

（）世界桥梁　　２０１２，４０３

山区连续刚构桥高墩边跨现浇段施工方案

３３３

，，龚玉华１，陈　雷２，陶　路２，彭旭民２，

（贵州高速公路开发总公司，贵州贵阳５中铁大桥局集团桥科院有限公司，１．５０００４；２．）湖北武汉４桥梁结构安全与健康湖北省重点实验室，湖北武汉４３００３４；３．３００３４

）ｍ预应力混凝土连续刚构桥，摘　要：河头一号大桥主桥为（为解决该桥高边墩长边跨梁段的７０＋１２０＋７０施工难题，对落地支架法、墩顶吊架法及挂篮不对称浇筑结合墩顶托架法３种施工方案进行对比分析。分析结果表明，中跨合龙后采用挂篮不对称悬臂浇筑一个边跨梁段，在边墩顶设置托架现浇施工边跨剩余直线段的施工方工期相对较短、施工操作便捷、对结构受力较为有利，作为高墩长边跨连续刚构桥的施工方法较为案经济性较好、适宜。

关键词：刚构桥；高墩；大边中跨比；不对称施工；施工方案；比选中图分类号：Ｕ４４８．２３

文献标志码：Ａ

（）文章编号：１６７１－７７６７２０１２０３－００２０－０４

１　前　言

山区地形起伏较大，峡谷地形较为多见，桥梁通连续刚构等结构，引桥采常根据地形采用主桥为拱、

用较小跨径的Ｔ梁或空心板的桥型布置方式跨１～３］

。当受地形所限，越［主桥的连续刚构桥采用大边跨时，会有较长的边跨现浇直线段，且主、引桥的

４～６］

，如在贵州山区，类似桥梁的过渡墩过渡墩较高［

［］

墩高在３也有的桥梁过渡墩高达７０～５０ｍ，０ｍ７。

当边中跨比较大时，边跨现浇段的施工存在一定的困难，采用不同的边跨现浇段施工方案，其适用性、经济性、工期及对结构受力、线形影响会有较大差

８～１０］

。本文结合河头一号大桥，异［对落地支架法、

图１　河头一号大桥主桥总体布置示意

墩顶吊架法及挂篮不对称浇筑结合墩顶托架法３种高墩长边跨梁段施工方案进行研究，为该桥提供合理的施工方案。

２　工程概况

河头一号大桥主桥为（７０＋１２０＋７０）ｍ预应力混凝土连续刚构桥，总体布置见图１，分左、右两幅，主梁采用单箱单室截面，桥面宽１０．５ｍ。箱梁根部高６．跨中高３．其间梁高按１．８ｍ，０ｍ，８次抛物线箱梁顶板宽１底板宽６．变化；０．５ｍ，５ｍ。２８号边墩高５６ｍ，２９号主墩高８０ｍ，３０号主墩高５３ｍ。主桥箱梁除墩顶０号梁段采用支架现浇外，其余节段箱梁均采用挂篮悬浇施工。每个Ｔ梁悬浇梁段划分为（４×３．０ｍ＋５×３．５ｍ＋６×４．０ｍ）１５个节段，桥墩墩顶０号块长１中跨及边跨合龙段长

２１ｍ，

。引桥为５×３边跨现浇段长９ｍ（原设计方案）ｍ，０

主、引桥过渡墩ｍ装配式预应力混凝土连续Ｔ梁，高５６ｍ。

３　长边跨梁段施工方案简介

受山区峡谷地形限制，该桥边中跨比较大，在主梁挂篮悬浇施工至最大悬臂状态时，边跨将剩余较长梁段。该桥第三跨与路基相连接，边跨直线段距离地面高度较小，采用支架施工或其它施工方式均较易实施，但第一跨边墩（主、引桥过渡墩）高达５６边跨施工存在一定困难，合理的高墩长边跨现浇ｍ，

段施工方案是该桥顺利施工的关键。以下将对几种可操作的施工方案进行介绍。方案一）３．１　落地支架现浇方案（

落地支架现浇为连续刚构桥边跨直线段常用的施工方法。根据该桥箱梁梁段划分情况，主墩０号

收稿日期：２０１１－１２－０５

：（，：作者简介龚玉华１男，高级工程师，获学士学位（９５４－）１９７８年毕业于重庆建筑工程学院桥梁与隧道专业，Ｅ－ｍａｉｌｌｉｕｉｎｉａｎ２００６＠１２６．ｊｇｊ。ｃｏｍ）

山区连续刚构桥高墩边跨现浇段施工方案　　龚玉华，陈　雷，陶　路，彭旭民２１

梁段采用托架现浇施工，其余悬浇梁段采用挂篮悬浇，边跨直线段采用高落地支架现浇，然后边、中跨合龙。施工示意见图２。具体施工步骤为：①搭设主墩墩顶托架施工０号段箱梁，在０号梁段上拼装施工挂篮并进行加载试验。②利用施工挂篮对称施工１号梁段，待混凝土强度达到设计强度后张拉该对称悬臂浇筑箱梁各梁段预应力束。③挂篮前移，

节段并张拉相应的预应力束，直至最大悬臂阶段。浇④在箱梁悬浇的同时搭设边跨现浇段落地支架，筑边跨直线梁段。⑤拆除施工挂篮，在边跨合龙段两端施加合龙段配重，浇筑边跨合龙段，待混凝土强度达到设计强度后张拉边跨底板预应力束，拆除边跨直线段现浇支架。⑥施加中跨合龙段配重，浇筑中跨合龙段，待混凝土强度达到设计强度后张拉中完成全桥施工

。跨底板预应力束。⑦浇筑桥面系，

图３　墩顶吊架法方案施工示意

４。具体施工步骤为：①主墩最大悬臂状态前施工工

序与方案一相同。②最大悬臂状态下拆除中跨侧施工挂篮，拼装中跨合龙吊架，施加相应的合龙段配重，并完成中跨合龙。③利用边跨侧施工挂篮向前，再浇筑１个梁段（长度为４ｍ）以减小边跨直线段并张拉相应的新增纵向顶板预应力束，同时在长度，

两边墩位置搭设墩顶托架施工剩余边跨直线段。④拆除边跨侧挂篮，施加合龙配重，利用挂篮底篮作为待混凝土强度达到设计边跨合龙吊架施工合龙段，

强度后张拉边跨底板预应力束。⑤拆除边跨吊架，完成全桥合龙施工

。

图２　支架现浇方案施工示意

方案二）３．２　墩顶吊架法施工方案（

通常箱梁合龙段较短，且常采用吊架作为浇注合龙段的设施，但当边跨直线段较长、重量较大时，采用吊架施工的较少。该桥墩顶吊架施工方案（设计推荐方案）为：０号梁段及悬浇梁段施工方式均与方案一相同，不同点是箱梁边跨的现浇段及合龙段是在中跨合龙后用吊架现浇。吊架由贝雷片组成，横桥向布置８片，顺桥向长１２ｍ。吊架一端支承于边墩墩顶，另一端支承于最大悬臂前端，施工示意见图３。具体施工步骤为：①悬臂浇筑完成前与施工方案一相同。②中跨合龙。③中跨合龙后安装边跨直线段施工吊架，浇筑边跨直线段混凝土。④边跨合龙，拆除边跨吊架，完成全桥合龙施工。

方案三）３．３　不对称浇筑结合墩顶托架施工方案（

不对称浇筑结合墩顶托架法施工方案在箱梁最大悬臂阶段完成前，施工工序均与方案一相同。中跨合龙后采用边跨侧挂篮再向前浇筑１个梁段，并张拉相应的新增纵向顶板预应力束，同时在两边墩位置搭设墩顶托架施工剩余边跨直线段，最后利用挂篮底篮作为吊架施工边跨合龙段，施工

示意见图

图４　不对称浇筑结合墩顶托架法方案施工示意

４　施工方案比选

本文针对落地支架法、墩顶吊架法及不对称浇筑结合墩顶托架法３种高墩长边跨直线段施工方案进行了研究，根据各方案的适用性、经济性、工期及对结构应力及线形的影响进行方案选择。４．１　各施工方案对结构应力及线形的影响

施加阶段、结构不同的施工方案施工荷载大小、

体系等均有所不同，对桥梁结构内力及线形的影响采用存在一定的差别。本文根据各施工方案内容，有限元计算软件对不同的方案进行了分析计算，针对各方案下关键施工阶段结构关键位置的内力及线形进行了对比分析，并根据分析结果对各方案进行评估。各方案下关键施工阶段结构关键位置的应力见表１，不同的施工方案下成桥的箱梁位移对比结果见图５。由各方案的对比分析结果可知：

２２

表１　各方案下关键施工阶段结构关键位置的应力

工况

方案

Ｂ－Ｂ截面上缘－８．７

（）－８．９－９．１（）－９．０－８．４（）－８．３－８．７（）－８．８－７．１（）－７．８－７．５（）－８．５－７．４－６．４－７．１－６．８－５．６－６．３

下缘－７．６

（）－７．３－７．１（）－７．１－８．０（）－８．０－７．４（）－７．３－９．３（）－８．５－９．４（）－８．３－８．９－１０．０　－９．９－８．７－９．９－９．８

Ｃ－Ｃ截面左侧－２．５

（）－２．２－２．１（）－１．９－２．３（）－１．６－２．１（）－１．８－１．１（）－１．３－１．４（）－１．７－２．２－２．０－２．１－１．９－１．８－１．９

右侧－２．０

（）－１．７－１．３（）－１．８－１．８（）－２．５－１．５（）－２．１－３．７（）－３．２－３．７（）－２．９－１．９－３．０－２．６－１．１－２．２－１．８

Ｄ－Ｄ截面左侧－４．１

（）－４．１－３．９（）－４．４－４．１（）－４．７－４．１（）－４．５－５．９（）－５．４－５．７（）－５．１－４．４－５．１－５．０－３．９－４．５－４．４

右侧－３．６

（）－３．３－３．１（）－２．８－３．５（）－３．２－３．１（）－２．９－２．６（）－２．６－２．９（）－３．０－３．２－６．５－３．２－２．９－６．３－３．０

（）世界桥梁　　２０１２，４０３

ＭＰａ

Ａ－Ａ截面上缘（）－５．６

下缘（）－５．７

Ｅ－Ｅ截面上缘－

下缘－

方案一

第一次合

龙前（后）

方案二）（－５．８（）－３．１（）－３．２（）－５．７

方案三（）－５．２（）－４．３（）－２．９（）－６．０

方案一

第二次合

后）龙前（

－５．４

（）－５．６－５．７（）－４．３－４．８（）－５．２－６．３－５．１－６．０－６．３－４．７－５．６

－６．０

（）－５．６－３．７（）－７．５－６．２（）－７．６－４．８－６．７－６．６－３．５－５．１－５．０

）（－２．９－２．６

（）－２．５－１．８（）－１．８－４．６－４．５－３．７－４．４－４．３－３．５

（）－５．９－６．３

（）－６．０－７．１（）－６．９－３．２－３．４－４．４－０．９－１．１－２．１

方案二

方案三

方案一

成桥状态

方案二方案三

恒载与活

载最不利工况叠加

方案一方案二方案三

“活载最不利工况均指活载对各关键位置产生最大拉应力的工况；号为压应力

。－”　注：

缘小、方案三中正弯Ｅ－Ｅ截面上缘应力较下缘大，矩区的结构应力与此区域的活载效应力相反，均为上缘应力较下缘小，对结构长期受力较为有利。

）在恒载与活载最不利效应组合下，（方案一４

及方案二的中跨跨中正弯矩区结构下缘压应力仅为，压应力储备较小，在温度、风荷－１．１～－０．９ＭＰａ

载等组合下结构可能出现受拉现象，对结构安全控制较为不利。

（）根据成桥状态下结构位移的对比结果，方５案二、方案三边跨的结构位移基本相同，比方案一大；各方案下中跨位移均有所不同，方案一最大、方

图５　不同施工方案下结构成桥位移对比结果

方案三最小，因此，需在施工前确定边跨案二次之、

合龙方案，以便施工过程中精确进行施工预拱度设置。经济性、工期对比３．２　各施工方案的适用性、

根据各施工方案主要内容，针对各方案的施工操作难度、经济性及预算工期进行综合评估，各方案方案三施工操作较的优缺点见表２。由表２可知，

为便捷，均为常规施工工艺，对高边墩边跨直线段施工适用性较强，施工过程中无需新增相应的施工材料，经济性较好，与其它２种方案相比所需工期也无作为高墩长边跨连续刚构桥梁施工方案较大差别，较为适宜。

）不同的施工方案各关键阶段的结构关键位１　　（

置均无拉应力出现，且压应力值均小于容许值，应力水平均能满足相关要求。

（各方案结构负弯矩区（２）成桥状态下，Ｂ－Ｂ

，截面）结构压应力为－１压应力水０．０～－６．４ＭＰａ平不高，但均为下缘应力较上缘应力大，与此区域的活载效应相同，但方案二中上、下缘结构应力差较对结构长期受力及收缩、徐变控制不利。大，

（）成桥状态下，正弯矩区（３Ａ－Ａ、Ｅ－Ｅ截面）

，结构压应力为－６．方案一中为上缘７～－３．２ＭＰａ应力较下缘大，方案二Ａ－Ａ截面处上缘应力较下

山区连续刚构桥高墩边跨现浇段施工方案　　龚玉华，陈　雷，陶　路，彭旭民

表２　各施工方案的适用性、经济性、工期对比分析

方案

适用性

且支架基础位于陡坡上，施所需支架高度最高达７０ｍ，

工困难、费用高、稳定控制难度大，在高边墩长边跨现浇、段地形陡峭的桥梁施工中适用性差

施工工艺较为成熟，但采用长吊架施工边跨直线段较为

实际操作过程中需注意箱梁悬臂端和桥墩端的变少见；

以及长直线段的预拱度设置形不一致问题，

采用挂篮进行不对称悬浇较少，但挂篮施工工艺较为成

熟，操作简单；采用边墩顶托架施工相应的短直线段，操作较为方便，适用性较强

经济性

施工过程中需新增钢管及附属

；构件约２需新增支架基础００ｔ

处理工程费用

贝雷梁及其它型钢组成的吊架可在地面组装，需新增贝雷梁及其它型钢约３０ｔ施工托架可利用挂篮为自有，

主墩０号梁段托架的构件，无新增材料

预算工期

２３

方案一

从悬臂浇筑完成至全桥合

龙完成需３０～４０ｄ

方案二

从悬臂浇筑完成至全桥合龙完成需６０～７０ｄ

方案三

中跨合龙后进行挂篮不对称浇筑，然后边跨合龙，至全桥合龙完成需４０～５０ｄ

５　结　语

受山区峡谷地形限制，山区连续刚构桥常具有高边墩的特点。桥梁设计时，根据各桥位处不同的可采用单Ｔ刚构桥、不对称连地形地貌地质条件，

且合理的桥梁孔跨续刚构桥以及多跨连续刚构桥，

布置不仅要考虑结构受力还需考虑施工的可行性。当主、引桥过渡墩为高墩时，考虑到边跨现浇段施工可能采用墩旁托架，桥墩在施工中会承受较大弯矩，过渡墩的结构设计应留有一定的富余，以满足施工需求。

受地形地质条件限制，河头一号大桥采用大边施工存在一定困难。经研究跨且边跨桥墩为高墩，

该桥采用不对称浇筑结合墩顶托架的方式，利用挂篮多浇一个梁段，使边跨现浇段缩短，以减小施工难度及费用。目前，河头一号大桥已采用该方案在４５施工较为ｄ内完成了不对称浇筑至全桥合龙施工，

便捷，有效地节约了成本。参　考　文　献：

［］齐延祥．整体现浇混凝土箱形梁的施工支架设计及检算１

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［］张瑞霞，魏发保．厦门演武路立交桥上部结构现浇支架２

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（编辑：赵兴雅）

ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｃｈｅｍｅｏｆＣａｓｔｉｎＳｉｔｕＳｅｍｅｎｔｏｆＨｉｈＰｉｅｒｓａｎｄＳｉｄｅ　　　－－　　　　　　ｇｇ

ＳａｎｓｏｆＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＲｉｉｄＦｒａｍｅＢｒｉｄｅｉｎＭｏｕｎｔａｉｎｏｕｓＡｒｅａ　　　　　　　　ｐｇｇ

１２３２３２３

，，，ＧＯＮＧ　Ｙｕ－ｈｕａＣＨＥＮ　ＬｅｉＴＡＯ　ＬｕＰＥＮＧ　Ｘｕ－ｍｉｎ　

，

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（，；，１．ＧｕｉｚｈｏｕＥｘｒｅｓｓｗａＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔＣｏｒｏｒａｔｉｏｎＧｕｉａｎ５５０００４，Ｃｈｉｎａ２．ＢｒｉｄｅＳｃｉｅｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ　　　　　ｐｙｐｐｙｇｇ　　

，，Ｗｕ；Ｌｔｄ．ＣｈｉｎａＲａｉｌｗａＭａｏｒＢｒｉｄｅＥｎｉｎｅｅｒｉｎＧｒｏｕｈａｎ４３００３４，Ｃｈｉｎａ３．ＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒ　　　　ｙｊｇｇｇｐｙｙ　　　

，Ｗｕ）ｏｆＢｒｉｄｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅＳａｆｅｔａｎｄＨｅａｌｔｈｏｆＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅｈａｎ４３００３４，Ｃｈｉｎａ　　　　　　　　ｇｙ　

（下转第２７页）

繁忙干线间列车振动作用下连续刚构钻孔桩施工技术　　董高潮２７

ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｕｅｆｏｒＢｏｒｅｄＰｉｌｅｓｕｎｄｅｒｔｈｅＡｃｔｉｏｎ　　　　　　　ｑ

ＴｒａｉｎＶｉｂｒａｔｉｏｎｏｆａＦｌａｔＳｌａｂＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓＲｉｉｄｏｆ　　　　　－　　ｇＦｒａｍｅＢｒｉｄｅａｃｒｏｓｓＢｕｓＲａｉｌｗａＬｉｎｅｓ　　　ｇｙｙ　　

ＤＯＮＧ　Ｇａｏｃｈａｏ－

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，ｂｕｓｅｘｉｓｔｉｎｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄｒａｉｌｗａｌｉｎｅｓｔｈｅｅｏｌｏｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｔｔｈｅｂｒｉｄｅｓｉｔｅｉｓｃｏｍｌｅｘａｎｄ　　　　　　　　　　ｇｙｇｐｙｇｇ　　　ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｔｒａｉｎｓｒｕｎｎｉｎｏｎｔｈｅａｄａｃｅｎｔｌｉｎｅｓｏｓｅｓｉｍａｃｔｏｎｔｈｅｉｌｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃ　　　　　　　　　　　　　　－ｇｊｐｐｐ　ｔｉｏｎ．Ｔｈｅａｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｉｍａｃｔｄｒｉｌｌｉｎｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｉｌｅ　　　　　　　　　　　　　ｐｐｐｐｙ

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（上接第２３页）

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ｃｌｏｓｕｒｅｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓａｎ，ｔｏｃａｓｔａｓｉｄｅｓａｎｓｅｍｅｎｔｂｆｏｒｍｔｒａｖｅｌｅｒａｓｍｍｅｔｒｉｃｃａｎｔｉｌｅ　　　　　　　　　　　　　－ｐｐｇｙｙ　，ｖｅｒｃａｓｔｉｎａｎｄｔｈｅｎｔｏｓｅｔｕｂｒａｃｋｅｔｓａｔｔｈｅｔｏｏｆｔｈｅｓｉｄｅｔｏｃａｓｔｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒａｉｈｔｌｉｎｅｉｅｒ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｇｐｐｐｇ　　

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