浅述宁波南翔桥V腿施工技术

摘 要：南翔桥主墩墩身形状设计为英文字母“V”型的撑体结构，俗称V腿。结合V腿在施工阶段的受力特点，介绍V腿的施工支架以及施工要点等。

关键词：V腿；临时对拉；碗扣支架；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A

前言

斜腿墩连续刚构桥因具有造型活泼、美观、富有动感、桥梁景观效果好等特点，其在一些景观性要求高的城市中应用越来越广。斜腿墩施工过程中结构受力体系较为复杂，其根部内外侧极易因拉应力而产生裂缝，因而对整个支架的变形量控制要求很高；尤其在混凝土浇筑过程中如何让支架系统有效抵抗、消除其在斜角度向复杂分力和巨大的水平分力；一直是困扰许多工程技术人员的一大难题。本文结合南翔桥V墩施工实例，对V墩施工技术进行阐述。

1 工程概况

南翔桥横跨奉化江，位于宁波市鄞州区，为宁波市机场路高架南延的控制性工程。大桥主桥为双幅80+130+80=290m的V型墩连续刚构，分上行和下行两幅桥，单幅桥面宽度为23.3m，主墩Pzx45、Pzs46、Pzx46、Pzs47采用V型空心薄壁墩，墩梁固结。V型墩两斜腿截面为单箱双室的预应力钢筋混凝土箱形结构，高度2.0～2.4 m，横向宽度15.5m。箱体顶、底板厚度均为50cm，腹板厚度分别为80～120。两斜腿内中间设隔板，V撑斜腿顶、底部各设有一定长度的实体过渡段，以连接箱梁和V撑台座。中跨侧斜腿长14.935m,边跨侧斜腿长15.085m,两侧斜腿与铅垂线夹角均为38.752°。在每个斜腿的顶、底板中各设置12束12孔的预应力钢绞线，顺着斜腿直至0#块中横梁。

2 技术难点

2.1在V墩未形成倒三角之前，由于V墩自身砼的重力作用，在斜腿的根部会产生一个向外的不利弯矩。这个弯矩可能使得斜腿根部砼开裂，在施工过程中采取什么措施平衡这个不利弯矩，是一个难点。

2.2每个斜腿里面有24束预应力钢绞线，在分段浇筑的过程中如何安装定位波纹管是一个很伤脑筋的问题。

2.3砼的浇捣难度大，斜腿是一个箱型结构，插入式振捣棒很难伸入到最底层砼中，而附着式振捣器的应用又会对支架系统产生安全隐患，如何保证结构砼的密实度就成了一个问题。

2.4斜腿的横桥向宽度达到15.5m，而V墩支架采用在水中钢管桩平台上拼装碗扣支架，这种组合式支架形式给V墩模板系统的变形带来很多变数，不均匀的变形可能会使V墩产生纵向裂缝，如何减小这种不均匀变形，防止结构出现裂缝是我们必须面临的一个难点。

3 施工技术

对于V墩的施工常见的工艺有三种：平衡支架法，爬模法，满堂支架法。相比前两种施工工艺，满堂支架法我们有相关的施工经验，材料的供应能得到保障，现场的施工条件满足搭设满堂支架，所以南翔桥V墩支架系统采用在水中平台上搭设碗扣式满堂支架。

3.1支架

碗扣支架的布置：在斜腿腹板和横隔梁对应位置30cm×30cm，其余部位60cm×60cm，横杆间距60cm。碗扣式支架属于拼装式支架，支架的整体性不是很好，严格按照相关规范设纵、横、平三向剪刀撑。纵横两向每隔4米设置一根基准杆，以保证整个支架的垂直度和顺直度。支架顶部采用10#槽钢做分配梁。V墩支架示意图如下（图1）。

图1V墩支架示意图

a-水平拉杆体系；b-混凝土分层浇筑线；c-底模系统；d-碗扣支架；e-钢管贝雷梁组合支架

3.2骨架

南翔桥的体内骨架不参与施工过程的受力。只是为了斜腿内预应力波纹管的安装和定位。V墩预应力采用P锚，张拉端在0#块横梁位置，锚固端在承台里面。长度为29.135m～32.125m。骨架根据砼浇筑次数分段接高，采用10cm×10cm等边角钢焊接成桁架结构放置在三道腹板内，用10cm×10cm等边角钢做上下两道横向连接。骨架的放置的位置要准确，使得波纹管付托在骨架上。塑料波纹管和铁皮波纹管的自立性很差，为保证预应力管道的线形，采用壁厚2.5mm的焊管作为预应力孔道。焊管两端绞丝，焊管之间的连接采用螺栓头连接。

3.3模板

为提高底模板的刚度，抵抗支架的不均匀变形带来的不利影响，V墩底模采用钢模，其余部位模板均采用木模。钢模一次性拼装到位。钢模与每排碗扣支架的接触面均设置水平钢支座，保证力的竖向传递，有止推作用。

3.4混凝土施工

V型墩采用水平分层法分次浇筑施工，V腿高度约12m，共分4次浇筑，每次浇筑高度约3m。便于施工人员振捣密实。

控制混凝土自身质量：要求商砼公司配置免振捣自流平混凝土，碎石采用最大粒径为20―25 mm石子，连续级配，经过反击理（去除针片状石子和棱角），混凝土塌落度为22cm，扩展度为直径600mm以上。防止出现混凝土振捣不密实，减轻现场工人振捣工作量。

为保证V墩上表面的外观质量，减少表面气泡数量，在砼浇筑完成后1个小时左右时间安排工人对顶板进行复振。

插入式振捣棒很难插入到砼的底部，为此在砼浇筑前，在V墩的顶板和底板横向每隔1.2m设置一道8#槽钢作为振捣棒插入砼的通道，槽钢长度等长于砼浇筑长度。

V墩是一个斜面， V墩支架的预压很难实现，对于支架的塑性变形以及钢管桩的沉降的消除只有靠砼自重来完成，这就要求砼初凝时间尽可能的长点。在砼初凝之前支架的变形和沉降基本完成。南翔桥砼的初凝时间控制在12h。

3.5临时对拉系统

为保证V墩的受力安全，减小变形，防止斜腿根部弯矩过大而导致砼开裂，必须在V墩设置临时对拉系统。在斜腿的钢模上设置张拉锚固位置。

斜腿分4次浇筑，共设置4层水平精轧螺纹钢对拉杆。从下到上如下：

第一层：在标高6.793m处，设置6根φ32精轧螺纹钢，对应第一次砼浇筑。这一层拉杆为被动拉杆，不需张拉。

第二层：在标高9.86m处，设置16根φ32精轧螺纹钢，对应第二次砼浇筑。主动拉杆，在第二层砼强度达到设计强度的80%后张拉，张拉力为200KN。

第三层：在标高12.928m处，设置6根φ32精轧螺纹钢，对应第三次砼浇筑。主动拉杆，在第三层砼强度达到设计强度的80%后张拉，张拉力为200KN。同时补足第二层拉杆的拉力。

第四层：在标高14.456m处，设置16根φ32精轧螺纹钢，对应第四次砼浇筑。主动拉杆，在第四层砼强度达到设计强度的80%后张拉，张拉力为300KN。同时补足第三层拉杆的拉力。

在0#块砼浇筑前12小时内第二层拉杆张拉到400KN，第四层张拉到460KN，先张拉第四层拉杆，后张拉第二层拉杆，最后补张第四层拉杆。

4 结语

南翔桥V墩施工中采取的施工措施对支架的安全性、斜腿根部的裂缝控制、结构砼外观质量控制等均取得了良好的效果，为以后的同类型桥墩的施工提供了宝贵经验，可为类似工程借鉴参考。

参考文献：

[1]公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011 人民交通出版社）

[2]路桥施工计算手册（人民交通出版社）

作者简介：

谢含军，男，1980年， 工程师，宁波市政工程建设集团股份有限公司。

刘薇，男，1979年，工程师职称，宁波市政工程建设集团股份有限公司。