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[摘 要]蒙西华中铁路洞庭湖特大桥为三塔双索面钢箱钢桁结合梁斜拉桥，主塔桥面以上为倒Y形，桥面以下塔柱内收为钻石形。主塔与横梁同步施工，横梁为预应力混凝土结构，采用单箱三室空心矩形结构。每塔布置60束17Φs15.2预应力钢绞线。横梁施工采用落地钢管柱支架作为横梁施工的承重结构，在高度方向分两次（3.0m+3.0m）和同一高度范围内的塔柱同时浇筑，并且在横梁内设置冷却水管。
[关键词]横梁高度大、横梁支架法施工、预应力施工、混凝土养护
中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0124-01
1、工程概况
蒙西华中铁路洞庭湖特大桥为（98+140+406+406+140+98）m 三塔双索面钢箱钢桁结合梁斜拉桥，全长1290.24m，主塔桥面以上为倒Y形，桥面以下塔柱内收为钻石形。主塔横梁为单箱三室预应力混凝土结构，横梁高6m，宽7.8m，长23.18m；顶、底板厚0.8m，腹板厚1m，支座处设有横隔板，横隔板厚2.0m。每塔布置60束17Φs15.2预应力钢绞线。
2、横梁总体施工方案和施工特点
（1）总体施工方案
横梁采用落地钢管柱支架作为横梁施工的承重结构，在高度方向分两次（3.0m+3.0m）和同一高度范围内的塔柱同时浇筑，在第二次横梁施工前对部分预应力束进行张拉，并且在横梁内设置温控芯片和冷却水管。
（2） 施工特点
①横梁具有方量大、钢筋密的施工特点，横梁混凝土浇筑施工难度大。
②横梁高度大，且距承台高度大，施工安全风险高。
③横梁体积较大，外观质量要求高，施工时混凝土表面裂纹控制难度大。
3、详细施工方法及步骤
（1）横梁支架
横梁支架采取落地式钢管支架，整个支架采用2排3列直径为1000mm，δ=10mm钢管立柱，管立柱支撑于承台及塔座顶面的预埋件上。钢管立柱顶部设置砂箱便于拆模。砂箱安装前要进行预压（实际施工中确保砂箱中砂的相对密度达到0.96以上），然后在砂箱上安装分配梁，承重梁由柱顶分配梁、塔柱内预埋牛腿支撑，上铺底模系统。
（2）横梁钢筋
横梁钢筋骨架由底板钢筋网、顶板钢筋网、腹板钢筋及其他辅助钢筋组成，横梁钢筋分2次绑扎：第一次绑扎底板钢筋、腹板下部3.5m的钢筋，第二次绑扎腹板上部2.5m的钢筋。
（3）横梁预应力孔道
横梁与主塔锚固为预应力混凝土结构，横梁预应力采用夹片群锚体系，锚固端设置在主塔上下游面，共60束均为17φs15.2高强低松弛钢绞线.
①主塔横梁预应力钢铰线下料应在平整洁净的场地进行，钢铰线下料应采用砂轮切割机切割。
②横梁预应力孔道材料采用内径φ90mm的普通金属波纹管。金属波纹管安装前检查有无气孔、脱扣、开缝、死弯等现象。波纹管采用定位网定位，定位钢筋网间距按直线段不大于60cm、曲线段不大于30cm布置。
③防止预应力管道变形或堵塞，在波纹管中穿入钢绞线。
（4） 横梁支架预抬量和预埋冷却水管
①横梁施工支架系统由钢管立柱、桩顶分配梁、底模系统、预埋件及边支点组成。钢管立柱支承在承台上，横桥向布置三桁，顺桥向布置两桁，通过预埋件与承台及塔柱连接；桩顶分配梁采用 2HN700×300 型钢，由两段倾斜段和一段直线段组成，桩顶分配梁支承在钢管立柱顶和边支点的垫梁上；底模系统由 18mm 厚竹胶板、2[10 横向分配梁、HM488×300 纵向分配梁组成。通过计算桩顶分配梁按照最大竖向位移为 9mm，最大纵桥向水平位移为 21mm进行预抬。
②横梁由于体积大，施工时在横梁中预埋冷却水管，冷却水管按照横向间距50cm，竖向间距100cm布置。通过冷却水管循环，降低混凝土温度，防止混凝土出现收缩裂纹。
（5）横梁两侧塔柱节段及横梁模板
①横梁两侧塔柱南北侧外模采用原塔柱液压自爬模系统。塔柱上下游的外侧面有预应力锚具锯齿形块位置的模板采用竹胶板。
②横梁内箱侧模板采用木模，外侧模板采用钢模，模板强度、刚度能满足要求。
③横梁底模采用钢模，底模下设置50×100mm方木。
④横梁顶板模采用木模。整个底模由钢管支架支撑在横梁底板上，支架顶面设置设2]14mm型钢分配梁，间距0.9m，分配梁上面铺设50×100mm方木，间距30cm；方木上铺设δ=15mm竹胶板作为顶板内模。
（6）横梁混凝土浇筑
横梁混凝土浇筑采用泵送，混凝土分两次浇筑，横梁浇筑顺序如下：第一次：先分层浇筑塔柱部分，待塔柱部分混凝土面与横梁底面齐平时，再从横梁中部向两侧塔柱水平分层灌注混凝土。第二次：从横梁中部向两侧塔柱水平分层灌注混凝土完成横梁浇筑，然后分层浇筑横梁上以上塔柱两侧混凝土。
在灌注过程中，在底模上设置观测点随时监测支架和模板的挠度，并密切注意支架的受力情况和模板的受力情况，确保安全顺利浇筑。
（7）混凝土养护与拆模
①在横梁混凝土浇筑完成后冷却水管通水养护，冷却水管初次通水时进水口水温19.3°C，出水口水温21.3°C，环境温度21.8°C，混凝土表面温度31.2°C，混凝土芯部温度31.2°C，混凝土芯部温度与混凝土表面温差0.1°C，混凝土表面与环境温差5.5°C。混凝土芯部最高温度在混凝土浇筑完成后第三天，最高温度为55.8°C，此时混凝土表面温度40.9°C，温差15°C，满足设计及规范要求。通水养护8天后，混凝土表面温度33.7°C，混凝土芯部温度39.1°C，混凝土芯部温度与混凝土表面温差5.3°C，混凝土表面与环境温差7.2°C，满足设计及规范要求。 ②横梁顶面混凝土振捣完成后，修整、抹平混凝土裸露面，定浆后再抹第二遍进行收光抹面，初凝后覆盖薄膜，然后用土工布覆盖，洒水保湿养护。横梁拆模前带模养护，在模板上经常浇水保持湿润，适当延长外模脱模时间。
③横梁外侧模、内模待混凝土强度达到设计强度后拆除，横梁底模在中塔柱合拢段施工完成后拆除。
（8）横梁预应力施工
①横梁预应力张采用两端张拉工艺，张拉顺序按上下依次对称进行张拉。
②在横梁第一层混凝土浇筑完成后第14天，强度为56.3Mpa，弹性模量为43.5Gpa时，将底板4束N9钢绞线张拉至设计值的100%。
③张拉设备中千斤顶采用400t穿心式油压千斤顶，与千斤顶配套使用的压力表选择耐震紧密压力表，压力表型号/规格为60Mpa，精度为0.4级。
④在预应力束张拉前进行了预应力孔道摩阻试验，经试验结果表明直线测试孔道预应力损失在5%以内，曲线孔道预应力损失在10%时以内，预应力孔道摩阻损失Κ=0.0011<0.0015，？=0.16<0.17，均小于设计值。
⑤张拉顺序按设计图先长束，后短束，上下依次对称进行。0→初始应力（终张拉控制应力的20%）→分两级张拉（终张拉控制应力的40%和60%）→张拉控制应力→静停5min，校核到张拉控制应力→回油锚固。持压5min过程中若油压略有下降，补压至设计吨位油压后卸压锚固。预应力采用张拉应力和伸长量双控措施，预应力值以油表读数为主，以预应力束伸长值进行校核。预应力张拉完成，两端的伸长量基本一致。
⑥张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线上做记号，观察是否滑丝。经24h复查合格后，应用砂轮机切割钢绞线头，切断处距锚具外控制在3～5cm。
（9）预应力孔道真空辅助压浆
采取真空辅助压浆法进行管道压浆，水泥浆采用P·O42.5低碱水泥，水胶比为0.31，压浆配合比为水泥：压浆剂：水=1.00：0.09：0.34。
4、 结语
目前，蒙西华中铁路洞庭湖特大桥主桥3、4、5号墩横梁已全部施工完成，横梁结构尺寸、外观质量均符合规范及设计要求，本桥在横梁施工中采用的分次浇筑，安装冷却水管等技术措施，避免了横梁混凝土裂纹的产生，解决横梁混凝土方量大、钢筋密集等难题。为今后同类型主塔横梁施工提供了借鉴。
[关键词]横梁高度大、横梁支架法施工、预应力施工、混凝土养护
中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0124-01
1、工程概况
蒙西华中铁路洞庭湖特大桥为（98+140+406+406+140+98）m 三塔双索面钢箱钢桁结合梁斜拉桥，全长1290.24m，主塔桥面以上为倒Y形，桥面以下塔柱内收为钻石形。主塔横梁为单箱三室预应力混凝土结构，横梁高6m，宽7.8m，长23.18m；顶、底板厚0.8m，腹板厚1m，支座处设有横隔板，横隔板厚2.0m。每塔布置60束17Φs15.2预应力钢绞线。
2、横梁总体施工方案和施工特点
（1）总体施工方案
横梁采用落地钢管柱支架作为横梁施工的承重结构，在高度方向分两次（3.0m+3.0m）和同一高度范围内的塔柱同时浇筑，在第二次横梁施工前对部分预应力束进行张拉，并且在横梁内设置温控芯片和冷却水管。
（2） 施工特点
①横梁具有方量大、钢筋密的施工特点，横梁混凝土浇筑施工难度大。
②横梁高度大，且距承台高度大，施工安全风险高。
③横梁体积较大，外观质量要求高，施工时混凝土表面裂纹控制难度大。
3、详细施工方法及步骤
（1）横梁支架
横梁支架采取落地式钢管支架，整个支架采用2排3列直径为1000mm，δ=10mm钢管立柱，管立柱支撑于承台及塔座顶面的预埋件上。钢管立柱顶部设置砂箱便于拆模。砂箱安装前要进行预压（实际施工中确保砂箱中砂的相对密度达到0.96以上），然后在砂箱上安装分配梁，承重梁由柱顶分配梁、塔柱内预埋牛腿支撑，上铺底模系统。
（2）横梁钢筋
横梁钢筋骨架由底板钢筋网、顶板钢筋网、腹板钢筋及其他辅助钢筋组成，横梁钢筋分2次绑扎：第一次绑扎底板钢筋、腹板下部3.5m的钢筋，第二次绑扎腹板上部2.5m的钢筋。
（3）横梁预应力孔道
横梁与主塔锚固为预应力混凝土结构，横梁预应力采用夹片群锚体系，锚固端设置在主塔上下游面，共60束均为17φs15.2高强低松弛钢绞线.
①主塔横梁预应力钢铰线下料应在平整洁净的场地进行，钢铰线下料应采用砂轮切割机切割。
②横梁预应力孔道材料采用内径φ90mm的普通金属波纹管。金属波纹管安装前检查有无气孔、脱扣、开缝、死弯等现象。波纹管采用定位网定位，定位钢筋网间距按直线段不大于60cm、曲线段不大于30cm布置。
③防止预应力管道变形或堵塞，在波纹管中穿入钢绞线。
（4） 横梁支架预抬量和预埋冷却水管
①横梁施工支架系统由钢管立柱、桩顶分配梁、底模系统、预埋件及边支点组成。钢管立柱支承在承台上，横桥向布置三桁，顺桥向布置两桁，通过预埋件与承台及塔柱连接；桩顶分配梁采用 2HN700×300 型钢，由两段倾斜段和一段直线段组成，桩顶分配梁支承在钢管立柱顶和边支点的垫梁上；底模系统由 18mm 厚竹胶板、2[10 横向分配梁、HM488×300 纵向分配梁组成。通过计算桩顶分配梁按照最大竖向位移为 9mm，最大纵桥向水平位移为 21mm进行预抬。
②横梁由于体积大，施工时在横梁中预埋冷却水管，冷却水管按照横向间距50cm，竖向间距100cm布置。通过冷却水管循环，降低混凝土温度，防止混凝土出现收缩裂纹。
（5）横梁两侧塔柱节段及横梁模板
①横梁两侧塔柱南北侧外模采用原塔柱液压自爬模系统。塔柱上下游的外侧面有预应力锚具锯齿形块位置的模板采用竹胶板。
②横梁内箱侧模板采用木模，外侧模板采用钢模，模板强度、刚度能满足要求。
③横梁底模采用钢模，底模下设置50×100mm方木。
④横梁顶板模采用木模。整个底模由钢管支架支撑在横梁底板上，支架顶面设置设2]14mm型钢分配梁，间距0.9m，分配梁上面铺设50×100mm方木，间距30cm；方木上铺设δ=15mm竹胶板作为顶板内模。
（6）横梁混凝土浇筑
横梁混凝土浇筑采用泵送，混凝土分两次浇筑，横梁浇筑顺序如下：第一次：先分层浇筑塔柱部分，待塔柱部分混凝土面与横梁底面齐平时，再从横梁中部向两侧塔柱水平分层灌注混凝土。第二次：从横梁中部向两侧塔柱水平分层灌注混凝土完成横梁浇筑，然后分层浇筑横梁上以上塔柱两侧混凝土。
在灌注过程中，在底模上设置观测点随时监测支架和模板的挠度，并密切注意支架的受力情况和模板的受力情况，确保安全顺利浇筑。
（7）混凝土养护与拆模
①在横梁混凝土浇筑完成后冷却水管通水养护，冷却水管初次通水时进水口水温19.3°C，出水口水温21.3°C，环境温度21.8°C，混凝土表面温度31.2°C，混凝土芯部温度31.2°C，混凝土芯部温度与混凝土表面温差0.1°C，混凝土表面与环境温差5.5°C。混凝土芯部最高温度在混凝土浇筑完成后第三天，最高温度为55.8°C，此时混凝土表面温度40.9°C，温差15°C，满足设计及规范要求。通水养护8天后，混凝土表面温度33.7°C，混凝土芯部温度39.1°C，混凝土芯部温度与混凝土表面温差5.3°C，混凝土表面与环境温差7.2°C，满足设计及规范要求。 ②横梁顶面混凝土振捣完成后，修整、抹平混凝土裸露面，定浆后再抹第二遍进行收光抹面，初凝后覆盖薄膜，然后用土工布覆盖，洒水保湿养护。横梁拆模前带模养护，在模板上经常浇水保持湿润，适当延长外模脱模时间。
③横梁外侧模、内模待混凝土强度达到设计强度后拆除，横梁底模在中塔柱合拢段施工完成后拆除。
（8）横梁预应力施工
①横梁预应力张采用两端张拉工艺，张拉顺序按上下依次对称进行张拉。
②在横梁第一层混凝土浇筑完成后第14天，强度为56.3Mpa，弹性模量为43.5Gpa时，将底板4束N9钢绞线张拉至设计值的100%。
③张拉设备中千斤顶采用400t穿心式油压千斤顶，与千斤顶配套使用的压力表选择耐震紧密压力表，压力表型号/规格为60Mpa，精度为0.4级。
④在预应力束张拉前进行了预应力孔道摩阻试验，经试验结果表明直线测试孔道预应力损失在5%以内，曲线孔道预应力损失在10%时以内，预应力孔道摩阻损失Κ=0.0011<0.0015，？=0.16<0.17，均小于设计值。
⑤张拉顺序按设计图先长束，后短束，上下依次对称进行。0→初始应力（终张拉控制应力的20%）→分两级张拉（终张拉控制应力的40%和60%）→张拉控制应力→静停5min，校核到张拉控制应力→回油锚固。持压5min过程中若油压略有下降，补压至设计吨位油压后卸压锚固。预应力采用张拉应力和伸长量双控措施，预应力值以油表读数为主，以预应力束伸长值进行校核。预应力张拉完成，两端的伸长量基本一致。
⑥张拉完成后，在锚圈口处的钢绞线上做记号，观察是否滑丝。经24h复查合格后，应用砂轮机切割钢绞线头，切断处距锚具外控制在3～5cm。
（9）预应力孔道真空辅助压浆
采取真空辅助压浆法进行管道压浆，水泥浆采用P·O42.5低碱水泥，水胶比为0.31，压浆配合比为水泥：压浆剂：水=1.00：0.09：0.34。
4、 结语
目前，蒙西华中铁路洞庭湖特大桥主桥3、4、5号墩横梁已全部施工完成，横梁结构尺寸、外观质量均符合规范及设计要求，本桥在横梁施工中采用的分次浇筑，安装冷却水管等技术措施，避免了横梁混凝土裂纹的产生，解决横梁混凝土方量大、钢筋密集等难题。为今后同类型主塔横梁施工提供了借鉴。