摘要：裝配式預(yù)應(yīng)力牛腿支架較傳統(tǒng)的滿堂支架、預(yù)埋牛腿法適用性更廣，具有易周轉(zhuǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化強(qiáng)的特點(diǎn)。文章介紹了裝配式預(yù)應(yīng)力牛腿支架在剛構(gòu)橋0#塊、1#塊現(xiàn)澆施工中的具體應(yīng)用方法，闡述了該施工方法的特點(diǎn)、適用范圍、工藝原理、施工流程及操作要點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞：裝配式預(yù)應(yīng)力牛腿;剛構(gòu)橋;施工方法

　　0 引言

　　隨著公路基礎(chǔ)設(shè)施由平原地區(qū)或微丘地區(qū)逐漸向崇山峻嶺山區(qū)挺進(jìn)，剛構(gòu)橋在公路所占的比例越來越大，同時(shí)剛構(gòu)橋在梁、墩(塔)結(jié)合的部位通常有著大體積的懸挑混凝土，這一部分混凝土的施工支架承重系統(tǒng)在滿足目前的常規(guī)施工基礎(chǔ)上，如何更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、高效、安全、環(huán)保，是個(gè)需要認(rèn)真思考的問題。

　　目前，我國在剛構(gòu)橋的0#塊、1#塊施工時(shí)主要采用滿堂支架法和預(yù)埋牛腿法。由于混凝土的體積大、重量大，滿堂支架法對地基的要求非常高，早期沉降和后期的不均勻沉降都會給混凝土帶來不可估量的破壞。而預(yù)埋牛腿法需要進(jìn)行大量的現(xiàn)場焊接作業(yè)，如果現(xiàn)場焊接條件并不是很好(如大風(fēng)天氣的影響、高空施工的影響、立焊作業(yè)的不可預(yù)見性等)，導(dǎo)致預(yù)埋件留下質(zhì)量隱患，從而導(dǎo)致牛腿的荷載承受能力下降、變形量增大，最終影響混凝土質(zhì)量和現(xiàn)場施工安全。

　　而在0#塊施工中采用預(yù)應(yīng)力牛腿支架施工工藝，有施工較為便捷、整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、施工安全、能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、較易周轉(zhuǎn)、降低施工成本、無污染等優(yōu)點(diǎn)。

　　1 方法特點(diǎn)

　　1.1 裝配化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高

　　預(yù)應(yīng)力牛腿克服了傳統(tǒng)滿堂支架和預(yù)埋牛腿結(jié)構(gòu)存在的不足，能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化制造，施工時(shí)安裝方便，結(jié)構(gòu)牢固，提高施工效率。所使用的三角桁架結(jié)構(gòu)、橫聯(lián)結(jié)構(gòu)和剪力槽制作材料均采用型鋼，材料來源便捷，工廠里集中加工，加工條件好，加工尺寸精度高，焊接質(zhì)量能得到充分的保證，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。

　　1.2 安裝簡單、受力明確

　　預(yù)應(yīng)力牛腿采用預(yù)應(yīng)力裝置的張拉來消除施工過程中三角桁架結(jié)構(gòu)的豎桿因承受懸臂荷載時(shí)產(chǎn)生的變形，系統(tǒng)整體穩(wěn)定性好，安全性高。使用預(yù)應(yīng)力牛腿施工時(shí)各部件安裝簡單，一目了然，現(xiàn)場不需要進(jìn)行焊接作業(yè)，操作方便，不需要強(qiáng)體力勞動(dòng)。

　　1.3 顯著優(yōu)勢

　　預(yù)應(yīng)力牛腿由三角桁架結(jié)構(gòu)、橫聯(lián)結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力裝置組成。安裝時(shí)為裝配式安裝，操作簡單，施工便捷，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工安全、能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，較易周轉(zhuǎn)、降低施工成本、無污染。

　　2 工藝原理及適用范圍

　　本工法適用于連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋等橋梁0#或1#塊懸澆大體積混凝土施工及其他類似大體積混凝土懸臂施工。

　　3 工藝原理

　　通過對牛腿施加預(yù)應(yīng)力從而減小實(shí)際施工時(shí)牛腿的變形，確保支架的穩(wěn)定性。同時(shí)，牛腿的安裝、拆除過程中無材料損耗，高裝配化保證了100%重復(fù)利用。

　　4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

　　4.1 施工工藝流程

　　施工工藝流程如圖1所示，分為以下幾個(gè)步驟：

　　(1)根據(jù)懸臂混凝土的重量計(jì)算，設(shè)計(jì)圖紙，加工部件，并運(yùn)至施工現(xiàn)場。

　　(2)按設(shè)計(jì)位置在墩身混凝土體澆筑時(shí)預(yù)埋剪力槽及預(yù)應(yīng)力通道。

　　(3)待墩身混凝土體強(qiáng)度達(dá)到要求后，吊裝三角桁架結(jié)構(gòu)，將三角桁架結(jié)構(gòu)下弦桿插入剪力槽中，將預(yù)應(yīng)力裝置中精軋螺紋鋼依次穿過三角桁架結(jié)構(gòu)的豎桿、預(yù)應(yīng)力通道、對稱側(cè)上三角桁架結(jié)構(gòu)的豎桿，上緊兩端的螺母，使混凝土體相互對稱的兩榀三角桁架結(jié)構(gòu)上的豎桿都緊貼混凝土體。

　　(4)重復(fù)步驟完成同一豎桿上其他組由精軋螺紋鋼及其配套的螺母組成的預(yù)應(yīng)力裝置的安裝，如圖2所示。

　　(5)將所有豎桿上的精軋螺紋鋼按計(jì)算值進(jìn)行張拉，完成張拉后上緊螺母。

　　(6)吊裝橫聯(lián)結(jié)構(gòu)連接混凝土體同側(cè)上兩兩相鄰的三角桁架結(jié)構(gòu)，采用焊接或者螺栓連接方式依次分別連接同側(cè)相鄰的三角桁架結(jié)構(gòu)的豎桿、上弦桿、斜撐桿。

　　4.2 操作要點(diǎn)

　　4.2.1 支架設(shè)計(jì)

　　支架設(shè)計(jì)考慮三個(gè)方面的內(nèi)容：

　　(1)支架的安全性，包括支架本身的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，也包括施工作業(yè)人員和材料設(shè)備的安全。

　　(2)施工方便，可操作性強(qiáng)，各項(xiàng)施工內(nèi)容明了、直接，各項(xiàng)數(shù)值盡量采用易記的數(shù)字，材料采用市場能買到的通用材料。

　　(3)經(jīng)濟(jì)性，即盡量少買新材料，從公司已有材料中組合搭配，即使需要用到新材料，也要考慮材料可回收，實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。

　　牛腿下弦桿通過預(yù)留方盒子，伸入混凝土55 cm，結(jié)構(gòu)如圖3～4所示。

　　橫聯(lián)結(jié)構(gòu)的主要作用是防止牛腿左右擺動(dòng)，在牛腿的立柱、水平弦桿、斜撐上各加一聯(lián)，材料用I10槽鋼。橫聯(lián)結(jié)構(gòu)與牛腿間用螺栓連接，如圖5所示。

　　牛腿下弦桿伸進(jìn)混凝土的部分設(shè)計(jì)深度≥55 cm，從剪力槽平面往下(5+7.5+7.5)cm布設(shè)3層鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)片用10 mm的螺紋鋼按7.5 cm×7.5 cm的網(wǎng)眼布置，下料長度為60 cm，每個(gè)牛腿下料48根。如圖6所示。

　　牛腿加工各焊點(diǎn)必須采用坡口焊，內(nèi)外熔透。工字鋼在貝雷梁支點(diǎn)處、張拉節(jié)點(diǎn)處、各桿件交叉處進(jìn)行加勁。

　　4.2.2 預(yù)埋件設(shè)置

　　承臺施工時(shí)應(yīng)預(yù)埋反拉用的精軋螺紋鋼，布設(shè)位置應(yīng)根據(jù)計(jì)算墩頂懸臂澆筑混凝土重心來確定。精軋螺紋鋼埋入混凝土里的深度應(yīng)≥2 m，且底部利用螺栓、錨墊板加以錨固。

　　根據(jù)懸臂澆筑的混凝土底模標(biāo)高確定牛腿預(yù)應(yīng)力管道和剪力槽標(biāo)高，在對應(yīng)墩身節(jié)段澆筑前預(yù)埋牛腿預(yù)應(yīng)力管道和剪力槽盒子。為保證預(yù)應(yīng)力管道在混凝土澆筑過程中保持順直，可將角鋼布設(shè)于預(yù)應(yīng)管道下方，焊接固定于墩柱主筋上面。剪力槽盒子安裝前應(yīng)當(dāng)應(yīng)檢查尺寸，精確到毫米，以保證牛腿能夠順利安裝上去。