现浇连续刚构桥V 腿施工技术研究

王文WANG Wen；马武正MA Wu-zheng

（中交二航局成都城市建设工程有限公司，成都 610000）

1 工程概况

本桥为某市政道路的控制性工程，大桥孔跨布置为33m+58m+33m，为现浇V 型连续刚构箱梁桥，主梁采用变高斜腹板预应力变高混凝土箱梁，梁高2.5～4.5m 渐变，变高采用1.5 次抛物线+圆曲线变化形式，桥梁分幅设置，单幅桥梁总宽14.99m，幅间间隔2cm，桥梁断面总宽30m。V 型墩结构由墩座和两个斜腿与其顶部主梁组成倒三角形结构，采用分离式V型墩（V 肢内夹角84°，顶部外缘间距8m），V 型墩两斜腿为等截面实体钢筋混凝土结构，下端与承台墩座刚性连接，从而形成连续刚构（见图1）。

图1 V 型墩立面图

2 结构特点

V 型墩及主梁区域属于三维空间结构体系，结构体系复杂，是V 构桥梁的受力相对集中位置，V型墩及墩顶梁体支架需要分别进行支撑，该部位混凝土浇筑过程中，支架的变形会影响混凝结构，在V 型斜腿根部极易开裂，因此支架各种结构性能验算必须满足要求，以确保支架变形不会对混凝土产生不利影响，尽量避免斜腿产生拉应力，从而保证V 型墩结构施工及表观质量。

3 施工技术重难点

①V 型墩斜腿与墩顶梁体形成稳定的体系，其内夹角为84°。两只斜腿在没有形成稳定的体系之前，其结构本身和支架会承受较大的来自水平方向的力，如何确保支架结构足以克服水平方向的力，从而保证混凝土浇筑过程中斜肢根部内侧混凝土不会产生裂缝。②V 型墩斜腿为等截面实体截面没有提前施加预应力，如何保证截面尺寸和钢筋精确定位。③如何精确、完整地测定V 型墩斜腿施工过程中的变形，以保证主梁线形优美。④采用何种混凝土施工支撑方式，以保证安全、高效、方便地施工。

4 施工方法选定

在本桥支撑体系方案比选时，参考了很多国内外相似结构特点桥梁的施工工艺和方法，目前较常用的施工工艺包括两种：①平衡架内外支撑加水平预应力拉杆相结合方法，即V 型墩施工用支架由内侧平衡架和外置式劲性型钢骨架组成；②万能杆件平衡架内外支撑方案，即主要采用万能杆件作为内外架桁架。通过对比及结合V 型墩结构特点及施工条件等具体情况，由于本桥桥墩墩座及斜腿不高（墩座+斜腿高度8.16m），且V 型墩设计未考虑预应力，结构配筋率较高，钢筋密集，采用预应力索或精轧螺纹钢拉杆实施难度较大，因此项目部决定采用盘扣式杆件平衡架内外支撑加落地斜撑的支架形式，利用落地斜撑替换常规平衡支架法中的预应力索或精轧螺纹钢拉杆，以克服施工过程中的水平力。

图3 V 构底部钢模板分段示意图

5 主要的施工工艺

V 构连续梁线形及受力复杂，综合考虑各方面因素，V构连续梁采用盘扣式满堂支架现浇施工，本桥V 型墩与墩顶支架结合在一起实施。混凝土分三次浇筑：第一次浇筑墩座；第二次对称浇筑2 只斜腿及连接段梁体底腹板；第三次浇筑梁体顶板。

5.1 地基与基础

该桥梁位于农田范围均为旱地，表土多为杂填土，考虑到立杆底部应力扩散引起的荷载重叠影响，通过计算立杆基础地基承载力不小于175.5kN/m2，应采取加固处理，使地基承载力满足V 构连续梁施工荷载的要求。清除素填土后填筑合格土石料分层填筑，在其表面填筑50cm 厚砂砾石作为支架地基加强层，面层浇筑20cm 厚C20 砼基础。

5.2 承台、墩座施工

承台、墩座施工时，提前预埋斜腿斜肢钢筋。混凝土浇筑时墩座预留0.2m 作为与V 腿根部连接施工缝。

5.3 支架布置

V 构连续梁现浇支架体系立杆采用48mm×3.2mm B 型承插型盘扣式满堂钢管支架作为模板支撑体系。根据变高连续刚构箱梁的高度变化，单幅箱梁模板满堂支架系统支撑形式分为3 个区，即一般支架区、加密支架1 区、加密支架2 区，支架分区详见图2。V 腿区属加密支架2 区，立杆间距为 0.6m×0.3m，步距为1.2m。

图2 V 构连续梁支架搭设立面图

5.4 模板选型

V 型墩底模及端模采用钢模，单侧V 腿模板共分为A1 至A5 共5 节，每节分为左、右幅两块，板面为δ=6mm钢板，横肋（加劲板）采用6mm 厚、100mm 高的钢板，间距0.5m 布置，竖肋采用10mm 厚、100mm 高的钢板，间距0.25m 布置。V 形墩内模采用12mm 竹胶板进行拼装，现场人工逐段拼装连接；相邻两段连接部位用胶带密封，防止漏浆。

5.5 V 形墩平衡架内外支撑加斜撑方法

本桥桥墩墩座及斜腿离地最大高度仅7m 左右，且地基承载力可靠，因此V 形墩外支撑采用盘扣式支架+落地斜撑钢管（沿底模纵横向布置）形式，使外侧模及支架平面形成刚性水平连接，并承受混凝土浇筑过程中的坚向荷载。由于斜腿内侧高度仅3.5m、斜腿上部梁体自重荷载不大，V 型墩内侧支架采用钢管平衡支架+斜撑的形式。V 型墩内侧支架立杆采用Φ48mm*3.2mm 扣件式钢管支架，横向间距60cm，纵向间距60cm，步距100cm（见图4）。由于V 腿顶面为斜面，因此支架底部通过与预埋ϕ28mm 钢筋连接固定后，再进行上部模板支架搭设。ϕ28mm 钢筋顶端打孔焊100*100*10mm 钢垫板，100*100*10mm 钢垫板作为模板支架立杆的底拖座，ϕ28mm 固定钢筋立在V 型墩斜腿底层钢筋网上，每组ϕ28mm 固定钢筋与V 型墩上、下层主筋焊接固定，V 型墩上、下层主筋纵横向相邻三根焊接。考虑V 型墩顶部（内侧）斜坡坡度角度达43°，故设置压模，模板采用12mm 竹胶板，次龙骨采用48*3.2mm 钢管，间距0.15m，主龙骨采用水平方向双拼48*3.2mm 钢管，钢管间距0.6m。

图4 V 形墩平衡内外支撑架立面图

V 型墩体及上部梁体浇筑时其施工荷载会从内侧支架传到斜腿上，会发生较大的水平应力及斜腿根部负弯矩，由于V 型斜腿未设计预应力，钢筋过密导致无法通过设置水平方向精轧螺纹钢拉杆承受水平力，而仅靠在支架上连接的水平杆、斜杆并不能完全保证斜腿的变形和位移。通过在V 形墩两端模开孔按间距30cm 设置Q235ϕ20对拉杆，使其与满堂支架固结的水平撑杆、斜杆撑共同承受施工荷载所产生的水平力，增加斜腿承受水平力的能力，以防止斜腿变形开裂，同时砼浇筑过程中要控制好浇筑速度，避免浇筑过快导致压模上浮斜腿变形。

5.6 混凝土施工

V 型墩2 只斜腿混凝土采取对称分层浇筑工艺，以确保支撑架的稳固，分层浇筑高度不大于50cm，且高差需控制在0.2m 以内，待下层砼达到一定强度后，再浇注上层砼，利用V 型斜腿本身结构支撑部分施工荷载，以确保架体的稳定。

通过现场管控，本桥梁V 构连续梁高强度混凝土浇筑过程中，未发生支架变形及模板上浮现象，浇筑后V 型斜腿根部未产生裂缝，混凝土表面未出现裂纹现象。

5.7 施工监测

在施工过程中，为避免斜腿根部内侧混凝土出现裂缝，斜腿根部与墩座结合部是受力关键截面，应设置应力监测点。施工过程中，观测支架纵、横向稳定和变位，斜腿线形变化随时观测并记录。一旦发现异常情况，立即停止施工，查明原因并及时制定针对性措施后再继续施工。

大桥施工过程中，监测数据显示斜腿根部及顶端最大向外位移仅1-2mm，说明采用平衡架内外支架+落地斜撑的支架形式的整体刚度可以满足施工要求。

6 V 形墩平衡架内外支撑加斜撑方法的优缺点

①V 形墩平衡架外支撑架与梁体支架同步实施形成整体，无需使用其它构件材料单独安拆，显著提高工效并降低了施工成本；

②V 型墩平衡架内支撑架未使用预应力拉杆（由落地斜撑承受水平力），不存在工序的转换问题，方便施工；

③该方法具有节约材料、缩短工期、便于操作、安全高效等特点，提供了一种简便而有效的施工方法；

④该方法适用于V 形墩斜腿离地高度不高（≤8m）、且斜腿底部具备旱地作业条件的情况，如高度较高，则必须使用水平预应力索或精轧螺纹钢克服水平力，因此具有一定的局限性。

7 结语

随着市政工程建设的高速发展，市政桥梁线性趋于美观化，结构趋于复杂化，V 型连续刚构作为一种结构受力和线形完美结合的桥梁结构，越来越多的在实际工程中应用。本文所提的大桥已施工完成，所使用的盘扣式杆件平衡架内外支撑加落地斜撑的支撑方法作为V 型墩施工支撑系统安全、高效、受力合理、节约工程成本，有利于加快施工进度，实践证明此方法是可行的，可为后续同类型V型连续刚构桥的施工提供参考借鉴。

图5 大桥完工航拍图