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１２　重庆建筑　

Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ａｒｅｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　

重庆菜园坝长江大桥Ｙ型刚构施工技术　

Ｔｈｅ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆＹ　ｅ　Ｒｉｇｉｄ　Ｆｒａｍｅ　ｏｆＣｈｏｎｇ－ｑｉｎｇ　Ｃａｉ－ｙｕａｎｂａ　Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ　Ｂｒｉｄｇｅ　

魏善平’。沈其明　。罗志雄。　

（１、３中铁大桥局集团五公司江西九江３３２００１　２重庆交通大学重庆４０００７４　

摘要：本文介绍了重庆菜园坝长江大桥主桥Ｙ型刚构的施工方法和施工特点，着重阐述了施工方案、施工步骤和施工支架的布置和计算要　

点。　

关键词：Ｙ型刚构；施工方案；支架布置；工况计算　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：１１１ｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ｙ　ｔｙｐｅ　ｒｉｇｉｄ　ｆｒａｍｅ　ｏｆ　Ｃｈｏｎｇ－ｑｉｎｇ　Ｃａｉ－ｙｕａｎｂａ　

Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ　Ｂｒｉｄｇｅ，ａｎｄ　ｅｘｐａｔｉａｔｅｄ　ｈｅｔ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｌｎ，ｃｏｎｓａｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｎｄ　ａａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｒｔｅｓ－　

Ｕｅ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｙ　ｔｙｐｅ　ｒｉｇｉｄ　ｆｒａｍｅ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｌｎ；ａｒｒａａｎｇｅｍｅｎｔ　ｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｒｅｓｔｌｔｅ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆｗｏｒｋ　ｓｔａｔｅ　

面空心薄壁结构，纵向倾斜２Ｏ．３。，横向倾斜９。。在离主墩中　

１结构形式及特点　

１．１结构形式　

心１０２ｍ处设置了３．Ｏｍ×１．５ｍ的后次横梁：在离墩中心　

６８．０７ｍ处设置一道后主横梁：在边墩墩项设置了系杆索锚固　

结构（如图２所示）。　

重庆菜园坝长江大桥主桥采用Ｙ型刚构（以下简称Ｙ构）与　

提篮式钢箱系杆拱、桁梁的组合结构，为特大公（路）轨（道）两　

用无推力式钢箱系杆拱桥。系杆拱桥主跨为４２０ｍ，对称布跨　

的边跨和侧跨分别为１０２ｍ及８８ｍ，主桥全长为８００ｍ（如图１　

１．２结构特点　

重庆菜园坝长江大桥主桥Ｙ型刚构具有以下特点：　

Ｙ型刚构悬臂梁前悬臂竖向倾斜３７．８。，横向内倾９。；后　

悬臂竖向倾斜２Ｏ．３。，横向内倾９。；梁的高度、斜长均较大，混　

凝土方量大。　

所示）。主桥设六线行车道、双线城市轻轨、双侧人行道。六车道　

及双侧人行道设在桥面，双线轻轨设在主桥桁梁下横梁上，构　

成双层特大公轨两用桥。主桥行车道宽度２ｍ×３ｍ×３．７５ｍ，　

中央分隔带宽度１．Ｏｍ，两侧路缘带宽度２ｍ×２ｍ×０．５ｍ，人行　

道宽度２ｍ×２．５ｍ。主桥桥面纵坡０．５９％，桥面横坡２％。　

Ｙ型刚构由前、后悬臂，中横梁，前、后次横梁，前、后主横　

Ｙ型刚构悬臂梁为空心箱形断面，前悬臂顶板布置有预应　

力束，后悬臂根部１／３区段范围的顶板布置有预应力束，其余　

２／３区段范围的　

顶板未布置预应　

力束；后悬臂跨中　

１／２区段范围及　

梁及系杆索锚固结构组成。刚构前悬臂为１Ｏｍ×６ｍ一５．２ｍ　ｘ　

３．６ｍ的变截面空心薄壁结构，纵向倾斜３７．８。，横向倾斜９。。　

底板布置有预应　

力束。　

前、后悬臂梁　

为非对称结构，不　

在离墩中，ＵＳＯｍ处设置了３．６ｍ×３．３ｍ，长１４．６１５ｍ的系杆索　

剪力锚固　

接北引桥　接南引桥　

图２　Ｙ，ｒ４立体图　

键及一道　

前次横梁，　

为钢结构，　

能满足前、后悬臂对称平衡。　

前、后悬臂梁均有９。的内倾角，悬臂受力状态始终有由　

于内倾而产生的扭转弯矩，结构受力状态复杂。　

Ｙ构采用Ｃ６０高强度混凝土。　

在其上设　

图１主桥立面布置图　

置了吊索：　

在离墩中　

，Ｌ，３２．９１ｍ处设置一道前主横梁；中横梁设置在两墩顶部，连接　

主墩及两侧刚构。刚构后悬臂为１Ｏｍ×６ｍ一４ｍ×３．６ｍ的变截　

２施工方案　

施工方案应结合结构特点、工艺要求、地形条件、施工单位　

收稿日期：２００７－２－８　

作者简介：魏善平（１９６６一），男，中铁大桥局五公司重庆菜园坝长江大　

具有的设备及技术力量等而定。　

从地形方面来看，北岸Ｙ构悬臂梁下方为河滩地，洪水期　

处于深水中；南岸Ｙ构前悬臂位于主航道的上方，后悬臂位于　

斜坡陡坎上方，因此施工地形对支架现浇不利；由于悬臂梁竖　

向有较大的倾角且还有内倾角，前后悬臂又不对称，因此采用　

挂篮悬浇的方案几乎不可能：因此最终选择了支架现浇的施工　

桥项目部总工，高级工程师，主要从事大型桥梁的施工及施工技术、管　

理的研究。　

沈其明（１９４８一），男，重庆交通大学教授，注册监理工程师，造价工　

程师，（投资）咨询工程师，ＣＣＳＩ重庆菜园坝长江大桥副总监，主要从事　

工程项目建设管理的教学和研究。　

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２００７．ＮＯ．４总第４２期　重庆菜园坝长江大桥Ｙ型刚构施工技术　看点１３　

方案。　施工脚手架；　

采用翻模，胶　

合板作面板。　

混凝土采用商　

品混凝土，搅　

Ｙ构悬臂梁采用支架现浇施工方案，即首先要架立支架，　

然后按照设计对前、后悬臂梁的分段，在支架上分段立模板、　

扎钢筋，浇筑混凝土：待混凝土达到强度后，松侧模板、张拉预　

应力束ｉ侧模板拆除、底模支架脱出，结构处于悬臂状态ｉ继续　

进行下一节段施工。由于后悬臂有２／３区段范围顶板无预应　

拌运输车运送　

力束，无法满足悬臂施工条件，因此其节段在支架上现浇后，　

不脱底模，待各节段混凝土全部完成后，一次性张拉预应力　

束。　

根据Ｙ构的结构特点和施工条件，Ｙ构悬臂梁现浇支架的　

构成有支墩基础、支墩、承重主梁、模板支架等五部分。　

（１）支墩基础。支墩基础选型，根据所处位置的地形、地貌　

和水位情况，在滩地上，采用了扩大基础、钻孔桩基础ｉ在南岸　

边坡陡坎上，布置有桩基础ｉ在南岸高坡地上，地质条件较好，　

采用了扩大基础。　

（２）支墩。支墩结构，在南岸坡地上，采用了万能杆件支　

架：在南岸的前悬臂、北岸的滩地上，采用了钢管柱和万能杆　

件相结合的组合结构：洪水位在＋１９０ｍ以下部分，采用了钢管　

立柱。在＋１９０ｍ以上部分，采用了万能杆件拼装。　

（３）承重主梁。选用军用梁作承重主梁，并排布置１２Ｒ，宽　

度上满足了侧模支架布置要求；荷载分布上，满足了结构内倾　

力量不均匀受力的要求；选择军用梁拼装，有利于现场的安　

装、拆除：南岸前悬臂承重主梁，考虑到支架对主航道的影响，　

采用的结构是大悬臂支架，万能杆件拼装而成。　

在承重主梁顶面布置滑道，其上按照节段划分长度，设置　

有可移动式钢结构底模支架、侧模支架，随节段混凝土施工向　

前拖移。　

Ｙ构悬臂梁施工过程，也是前后悬臂“Ｙ”字型结构形成过　

程。在施工中，既要确保结构的前后对称（自重弯矩的平衡），　

又要保证悬臂梁内倾扭矩影响最小。因此，在作前后主横梁、　

次横梁时，采用了混凝土湿接头：设置了顶撑装置，以平衡上　

下游悬臂自重内倾弯矩。　

支架布置示意图如图３所示。　

３　Ｙ构施工步骤　

将Ｙ构分为四部分进行混凝土的浇筑：第一部分为墩身和　

中横梁混凝土施工，第二部分为前、后悬臂梁施工，第三部分　

为前、后主横梁施工，第四部分为前、后次横梁施工。　

３．１墩身和中横梁混凝土施工　

墩身施工，利用在墩身上留预埋件，搭设钢脚手架，分节　

段施工（每次灌注５ｍ）；墩身内空，用万能杆件拼装支架，作为　

至现场，混凝　

土输送泵输送　

到浇筑面。由　

南岸　

于每次浇筑混　

凝土的方量较　

大，在大体积　

混凝土的结构　

部位（一般为　

实心段），为降　

低水化热，设　

置了冷却水管　图３支架布置示意图　

循环系统。　

中横梁采用满铺支架法施工，混凝土分两次灌注。中横梁　

为宝石形，第一次施工底板和下腹板，张拉底板部分预应力束　

后施工上腹板和顶板，再张拉余下的预应力束；底模布置时，　

考虑了支架的弹性变形，设置了预拱度。　

３．２前后悬臂梁、前后主横梁施工　

前悬臂梁顶板布置有预应力束，选择支架法悬臂施工工　

艺，即按分节段混凝土灌注、张拉、形成悬臂等工序进行。后悬　

臂梁有预应力　

束的区段，同　

样选择了支架　

法悬臂施工工　

艺：无预应力　

束的部位，采　

用的是分节段　

支架法进行混　

凝土施工，整　

个后悬臂各节　

段浇筑完成，　

最后张拉预应　

力束，Ｙ构悬臂　

梁形成。　

悬臂梁施　

工的重点是　

前、后，上、下　图４施工分段示意图　

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１４　重庆菜园坝长江大桥Ｙ型刚构施工技术　

Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　

重庆建筑　

底平台横断面总布置图　

根据地形、地貌和地质情况，支架基础采用扩大基础和桩　

基础两种。设计计算时，考虑自重荷载、混凝土荷载、施工荷载、　

立柱上传下来的水平推力等，并检算了基础的抗滑移系数。经　

检算，扩大基础基底应力最大值为２０５．１　ｋＰａ，单桩承载能力安　

全系数为２．１　７。　

４．２支架立柱受力计算　

支架立柱结构，选用钢管立柱和万能杆件拼装立柱两种。　

位于北岸滩地的支架，在＋１９０ｍ标高以下部分，采用钢管立　

支架　

柱。设计计算时，考虑了自重荷载、混凝土荷载、施工荷载、风荷　

侧　

图５模板支架布置图　

游之间对称施工，以确保墩身前后受力平衡；在施工中加强了　

关键部位的应力测试，以确保墩身底部不平衡弯矩小于　

３０００ｔ—ｍ。　

施工分段示意图如图４所示：模板支架布置图如图５所示。　

前、后主横梁所在位置的悬臂节段完成后，即可进行前、后　

主横梁混凝土施工。混凝土采用满铺支架法施工，为消除悬臂　

梁内倾受力的不利影响，前、后主横梁混凝土浇筑前，在上下游　

悬臂之间设置临时顶撑，以抵消悬臂梁内倾产生的扭矩。　

３．３前次横梁、后次横梁混凝土施工　

前次横梁位于前悬臂的７＃节段位置，用于连接上、下游悬　

臂梁。在前次横梁上，设置有钢桁梁支点吊索上锚点。前次横梁　

结构，采用预应力混凝土牛腿和钢横撑结构。在施工前悬臂梁　

７＃节段时，同时施工牛腿部分。牛腿采用支架法进行混凝土施　

工，预应力束张拉后，再吊装中间钢横撑；与主横梁一样，为消　

除悬臂梁内倾受力的不利影响，在安装钢横撑前，在上、下游悬　

臂之间设置了临时顶撑，以抵消内倾扭矩：再将钢横撑焊接在　

混凝土牛腿的预埋件上。　

后次横梁设计采用的是预应力混凝土箱形梁，在侧跨钢桁　

梁安装就位后进行施工，采用了满铺支架法施工。　

４最不利工况计算　

按照施工工序和加载程序，利用结构软件ＭＩＤＡＳ计算临时　

支架受力，重点检算了施工支架基础、立柱、承重主梁、模板支　

架等四部分结构；同时，施工监控同步对Ｙ构进行监控计算，随　

时监控在施工过程中的结构内力和应力状态。　

４．１支架基础受力计算　

载、水流冲击荷载等，重点考虑了水流冲击的影响；检算了钢管　

柱的整体稳定性、局部稳定性。对万能杆件支架立柱，重点检算　

了风荷载对支架立柱的影响。　

４．３承重主梁的结构设计计算　

承重主梁结构为军用梁组拼形成，根据底模支架宽度、外　

侧模支架宽度需要，并排布置１２片军用梁。进行受力检算时，重　

点考虑了受力后的整体刚度，以支架系统的弹性变形满足混凝　

土施工过程的要求进行控制。　

４．４线形控制　

线形控制的重点在悬臂梁的纵向标高、横向位置坐标和横　

向扭转角度三个指标。立柱支架、模板支架和承重梁系统设计　

时，既考虑了Ｙ构支架系统的强度，又考虑了Ｙ构支架系统的刚　

度。充分利用了测量手段来控制模板安装时的立模坐标，并加　

强了混凝土浇筑过程中的变形观测：制定了应急预案，在混凝　

土浇筑过程中随时准备对支架体系进行加固。　

５结束语　

菜园坝长江大桥主桥Ｙ构混凝土的施工，表面看来似乎是　

常规性施工——支架现浇，实际上，由于悬臂梁上倾角较大，并　

存在向内偏转，因此实际施工难度很大。现Ｙ构已全部施工完　

毕，线形控制良好，结构受力满足设计、规范要求。其采用的支　

架系统、模板结构系统效果良好，成功解决了特殊Ｙ型刚构施工　

的问题，为今后类似工程施工提供了借鉴经验。　

参考文献：　

…中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》　

ＪＴＪＯ４１—２０００，北京：人民交通出版社，２０００．　

【２】黄纯武．桥梁施工及组织管理．北京：人民交通出版社，　

１９９２．　

【３】杨文渊．桥梁施工工程师手册．北京：人民交通出版社，　

１９９７．　

责任编辑：余咏梅