石大高架橋跨華中路變截面箱梁施工方案淺析

吳曉磊

【摘要】：以杭州市石大快速路高架橋工程為例，對現澆變截面連續箱梁施工方案進行了介紹，分別闡述了地基處理、支撐搭設、模板支設、鋼筋工程等關鍵工序操作要點及注意事項，以箱梁施工的質量。

【關鍵詞】：變截面 現澆 施工方案

一、工程概況

石大高架橋作為石大快速路高架部分，西接石橋立交，終至公鐵立交終點，全長1.4公里。高架快速路為四～六車道斷面布設，設計車速80km/h，橋梁設計荷載為城市A-級。其中跨華中路變截面大跨布跨形式為43.8+68+43.8，橋面寬33m，上部結構采用主跨68m整體式變截面預應力混凝土箱梁，箱梁斷面采用單箱五室布置形式，三向預應力體系。

二、施工背景

首先華中路為通車路段，且在石大路以南華中路上有一貨運市場，交通量很大。為了保證華中車流暢通，根據交通組織方案，華中路主跨采用碗扣支架、立柱和貝雷架保留4個車道，邊跨采用滿堂落地碗扣支架，一次搭設分節段澆筑施工。其次由于該變截面現澆箱梁長度長，橋寬大，鋼筋布設比較密，使得混凝土容易產生裂縫。再則考慮橋梁到自重荷載，該橋梁沒有砼鋪裝，為了確保瀝青路面施工質量，對橋面平整度要求較高。

三、施工方案

根據設計圖紙，箱梁跨中高2.0m，支點梁高4.0m。箱梁采用三向預應力體系，分為縱向預應力束、橋面板橫向預應力束和豎向力筋。分19次澆筑完成0#、1#、2#、3#、4#、5#、6#跨和邊跨現澆段各兩次，合攏段3個。采用節段現澆法施工。

1、支架基礎處理

原石大公路路面部分不需要再作處理，中央綠化帶部分填筑1m厚宕渣壓實，再在上面澆筑15cm厚C15厚砼作為支架搭設基礎。

2、支架搭設及預壓

碗扣支架水平橫向間距設為0.9m，水平縱向間距設為1.0，竹膠板厚度h=1.5cm，橫橋向10×10cm方木中心間距L=0.3m，托座上縱橋向方木采用12×15cm方木。支架搭設時，碗扣支架的安裝應縱向、橫向排列整齊，自一端延伸向另一端，自下而上保持垂直，并逐層改變架設方向，整架縱向、橫向垂直偏差小于H/600且小于5mm，且碗扣支架兩側設置交叉拉桿，與碗扣支架鎖銷鎖牢。

為檢查支架的整體穩定性及支架基礎的實際承載能力和支架的彈性變形，克服混凝土澆筑過程中支架的不均勻沉降，避免箱梁混凝土因支架不均勻沉降而出現裂縫，支架在澆筑箱梁前要進行加載預壓。加載試驗方法為：預壓荷載110%箱梁自重，以消除支架和地基的非彈性變形。預壓采用砂袋。加載四級進行，分別為箱梁自重的25%、50%、80%和110%，觀測分為：預壓前觀測、加載預壓分級觀測、超載預壓觀測、卸載前觀測、完全卸載觀測、完全卸載48小時后觀測等幾個階段。

3、預拱度設置

根據影響預拱度的主要因素計算出預拱度的理論值。在實際施工中，須監測砼箱梁的撓度變化情況，以驗證預拱度設置的準確性，取得經驗數值，來校正計算值。監測的內容包括：

（1）支架在裝上底模后自重作用下的撓度；

（2）內模和鋼筋重力作用下的撓度；

（3）澆筑砼過程中的撓度變化；

（4）箱梁在預應力作用下的撓度。

預拱度按二次拋物線設置。

4、箱梁模板的制作安裝

該現澆箱梁模板分為底模和側模，箱梁底板底模、翼板底模和側墻底外側模均采用防水竹膠板，以確保箱梁外觀平整、光滑、美觀，模板表面須干凈、光滑、平整、有破損的模板不得使用；而頂板底模和腹板側模由于無外觀要求，則采用普通木模。模板安裝時，拼接縫外須涂玻璃膠，橫縫下須有木橫擋。安裝時采用汽車吊進行吊裝安裝，但在底板底模安裝前先必須滿堂支架的可調托架上縱橋向鋪設12×15cm方木，再在縱向12×15cm方木上鋪設10×10cm方木，然后再鋪設底板模板。模板鋪設完畢后表面須涂刷脫模劑，要求涂刷均勻。箱梁底模按設計要求設置橫坡。

5、鋼筋骨架的制作與安裝

（1）非預應力筋加工及安裝

所有進場的鋼筋都必須分批作驗收試驗，鋼筋的化學成份和力學性能、工藝性能應符合技術規范要求，不得使用無出廠證明的鋼材。鋼筋骨架在地面焊接、用吊車整片吊運；為防止燒焊造成模板損壞，影響砼外觀，盡可能避免或減少在模板上燒割鋼筋，如無法避免則須采取襯墊的措施。

由于面積較大且大部分面板砼的重量通過頂撐傳至底板，頂板上操作人員行走，會造成鋼筋沉降或變形，為此在頂板和底板除增加扎結點外，還需布置一定數量的架立鋼筋，架立鋼筋直徑20mm，間距1m，砼澆筑用木板鋪設跑道以擴大受力面。同時為避免砼澆筑后出現露筋現象，在底板翼板的鋼筋底部及側面墻鋼筋的兩側應設置足夠的砂漿墊塊。

（2）預應力鋼筋束加工及安裝

鋼絞線到現場首先驗收合格證，無合格證不應卸料。預應力筋采用砂輪切割機下料，縱向預應力筋下料應比圖紙尺寸稍長30～50cm，以確保有足夠的工作長度。波紋管在普通鋼筋骨架吊裝完成后進行，按設計坐標精確定位，同時每50cm設置定位鋼筋，定位鋼筋均采用電焊固定，確保波紋管在施工期間管道順直、不發生位移。波紋管的接頭處采用大一個直徑級別的波紋管并用塑料膠帶綁扎，以防漏漿或卷口。在波紋管的最高點用內徑大于20mm的鋼管設置排氣孔，以確保壓漿水泥從最高點冒出。錨墊板安放時保持板面與孔道垂直，壓漿嘴向上。橫向及豎向預應力筋設計一端固定在梁體內，所以加工成套后，便于安裝和準確定位。

6、砼澆筑與養護

（1）砼的澆筑

本項目連續箱梁砼標號為C50，箱梁砼均采用商品砼，塌落度控制在10±2cm左右，并摻和早強緩凝劑，使砼初凝時間不得小于6小時，且3天砼強度達到設計強度的80%，七天達到設計強度的100%。箱梁施工順序為：主墩施工好后，在箱梁下搭設整體支架、安裝支座 立模澆筑0#梁段 張拉臨時束，完成臨時固結 對稱施工澆筑1#梁段，在達到強度后張拉 對稱施工2#～6#梁段 澆筑邊跨現澆段 澆筑邊跨合攏段 邊跨合攏段張拉 澆筑中跨合攏段 合攏段張拉后，解除臨時固結，完成體系轉化。

（2）砼的養護

在砼澆筑完成終凝后，立即進行保濕養護。用毛毯覆蓋并連續灑水養護。在10天時候內，持續養護始終保持砼表面處于濕潤狀態。按同等的條件養護試塊，在砼強度達70%時拆除內模，在張拉完成后拆除側模和松脫底模。

7、預應力束張拉

在箱梁砼強度達到95%設計強度后，按設計程序進行預應力張拉，張拉前應根據施工操作規范規定要求，對千斤頂、油泵車，油表、錨具等進行檢測。

張拉順序按設計要求先張拉橫梁出橫向鋼束再張拉縱向鋼束，且縱向預應力束先短后長的順序進行。對底板單端張拉預應力鋼束的張拉將在箱梁內進行，其余則采用兩端同時張拉進行操作。張拉控制采用應力和應變雙控，按照規范要求，應變誤差范圍控制在±6%之內，如在張拉過程中，張拉力與伸長量較大差異時，應及時分析原因，從張拉工藝、方法及伸長量計算上進行比較。

張拉過程中，上油要求緩慢、平穩進行，按張拉工藝要求進行張拉，如張拉過程中出現油表劇烈抖動，指標起伏變化及油管接口漏油，壓力上不去等現場，應停機檢查，查明原因后采取措施。如有滑絲或斷絲應及時停止，確定補救措施后再進行張拉。張拉過程中應注意事項：

（1）每束鋼絞線斷絲、滑絲不超過1根；

（2）整個斷面不超過該斷面鋼絲總數1%；

（3）千斤頂上的壓力表的精度不宜低于1.5級；

（4）校驗千斤頂用的試驗機或測力計的精度不低于2%。

8、孔道壓漿

張拉完畢后，應隨即壓漿，最好在24小時內完成，一般不宜超過三天。壓漿前必須對孔道進行檢查，對排氣孔，壓漿孔，鋼筋滑移等全面檢查，并對壓漿設置進行安裝檢查。壓漿拌和機應能制造出膠狀稠度的水泥漿。壓漿泵必須能以0.7MPa時的常壓連續進行作業；壓力表應在使用前進行校正，且最少每隔3h將所有設備用清水徹底清洗一次。

孔道灌漿水泥應采用標號不低于42.5級普通硅酸鹽水泥，配置的水泥漿，水灰比在0.3～0.4之間，攪拌后三小時泌水頂宜控制在2%，最大不超過4%，為了保證有足夠的流動性，可摻入一定比例的減水劑。

9、支架落架

滿堂支架落架原則要求對稱，少量、分次、逐漸完成，以便使箱梁本身逐步承受荷載，避免結構物在卸架過程中發生質量事故。

因此連續跨落架時從兩邊跨開始，從外側立柱端根部逐漸進行，而中央跨則從跨中開始，逐漸向兩側立柱進行，每次進行時箱梁橫斷面兩邊同時進行，防止單邊操作對箱梁影響，使橫斷面受力不均，落架過程中分批進行，多次拆除支架支撐，逐漸向中跨進行。在落架過程中及時對箱梁標高進行觀測，進行數據匯總，掌握支架落架情況。

四、結束語

隨著城市化進程的加快，將會有更多相似的大跨徑高架橋梁，因此通過對本項目的施工技術總結，為同類變截面箱梁的施工提供一些借鑒。

參考文獻：

[1] 羅家良《淺談預應力混凝土連續箱梁后張法施工控制》 山西建筑.2008，34（9）：173-174.

[2] 石國友《現澆64m公路鋼筋混凝土連續箱梁施工技術》 山西建筑.2008，34（14）：139-140.