某互通立交匝道橋現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)總結(jié)

霍海濤

(山西長興路橋工程有限公司，山西長治 046000)

1 互通立交匝道橋現(xiàn)澆箱梁工程概況及特點(diǎn)

某工程系城市互通式立交橋，共有八條匝道高架橋，匝道平面線型由各種直線、緩和曲線、圓曲線組成，且曲線半徑小，縱坡按曲線變化，受各種條件限制變化較大，橫坡超高按三次拋物線變化;上部構(gòu)造均為現(xiàn)澆箱梁，一為鋼筋混凝土箱形連續(xù)剛構(gòu)，一為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)，按設(shè)計(jì)方案均采用支架現(xiàn)澆施工;箱梁底板寬度 4.5(5.5)m ～15.0 m，頂板寬度 8.5(9.5)m ～19.0 m，翼緣板寬1.8 m，梁高1.0 m ～1.7 m，箱室高0.8 m ～1.4 m，箱梁底板至地面高度為7.0 m～18.0 m不等，單跨跨度15 m～26 m不等。

匝道橋范圍內(nèi)公路、河流、池塘及高壓線網(wǎng)星羅密布，需跨越車流量巨大的公路，七次跨越外塘河，兩次跨越高速公路，七次跨越池塘地段，施工現(xiàn)場條件復(fù)雜。

2 互通立交匝道橋現(xiàn)澆箱梁施工工序流程

該互通立交匝道橋現(xiàn)澆箱梁施工流程圖見圖1。

圖1 某互通立交匝道橋現(xiàn)澆箱梁施工流程圖

3 現(xiàn)澆箱梁施工步驟及技術(shù)控制

3.1 地基、基礎(chǔ)處理

3.1.1 地質(zhì)、氣候概況

路線所在區(qū)域?yàn)槠皆貐^(qū)，區(qū)內(nèi)河網(wǎng)、湖蕩密布，地面高程1.0 m～3.5 m。上層為粘土及亞粘土，天然含水量28%～38%，壓縮模量平均值為3.51 MPa。

區(qū)內(nèi)主要災(zāi)害天氣為雨澇。施工區(qū)域內(nèi)多為沼澤水草地段，這對采用支架施工時(shí)的地基處理提出了嚴(yán)格的要求。

3.1.2 地基處理方法

地基處理常用方法有表面處理法、換土回填法、反壓法、排水固結(jié)法、擠密法等，在滿堂支架施工中，我們根據(jù)荷載驗(yàn)算采用表面處理法、換土回填法即可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對匝道橋地基大多是原狀亞粘土地基，首先將施工承臺(系梁)時(shí)挖的基坑進(jìn)行分層回填并且夯實(shí)，分層厚度20 cm～30 cm，檢驗(yàn)其密實(shí)度，要求達(dá)到90%以上，然后整平整聯(lián)的地基，表面翻松25 cm，按8%的比例撒布生石灰粉，使用旋耕機(jī)拌勻，壓路機(jī)靜壓，使壓實(shí)度達(dá)到90%以上，再在其頂面鋪設(shè)30 cm碴石，整平并壓實(shí)。

3.1.3 橋式支架基礎(chǔ)

橋式支架由基礎(chǔ)和梁式結(jié)構(gòu)組成，其基礎(chǔ)分為鋼管樁柱基礎(chǔ)、混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)。

1)鋼管樁柱基礎(chǔ)。

用內(nèi)徑1.0 m，厚10 mm的鋼管樁打入土基內(nèi)，此方案適合于跨外灘河地段;地質(zhì)資料表明:施工區(qū)域內(nèi)土質(zhì)為粘土層，其極限摩阻力大于30 kPa，經(jīng)過受力分析，確定鋼管樁入土深度為5 m，采用60 t震動(dòng)沉樁機(jī)施工，實(shí)際施工時(shí)以沉樁機(jī)停止下沉為止。具體方案布置見圖2。

圖2 鋼管樁柱基礎(chǔ)布置圖

2)混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)。

經(jīng)受力計(jì)算確定擴(kuò)大基礎(chǔ)為C20混凝土塊，尺寸為1 000 cm×120 cm×50 cm，每個(gè)擴(kuò)大基礎(chǔ)上設(shè)立三根直徑為1 m的鋼管樁。此方案須檢驗(yàn)基坑頂面承載力，須保證其承載力大于0.3 MPa。此方案適合于跨路、跨水塘地段及局部地質(zhì)較差地段。

3.2 支架拼裝

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該互通立交橋匝道橋現(xiàn)澆箱梁均采用支架法施工，根據(jù)現(xiàn)場施工條件的不同，我們采用了兩種支架法施工:1)滿堂支架施工法;2)橋式支架施工法。

3.2.1 滿堂支架拼裝

滿堂支架有碗扣支架和門式支架兩種，匝道橋施工全部采用碗扣支架施工。碗扣支架由立桿、橫桿、可調(diào)底座、可調(diào)頂托等組成。經(jīng)受力分析計(jì)算(安全系數(shù)為1.5)，碗扣支架拼裝時(shí)立桿按如下原則拼裝:橫橋向底板按0.9 m間距，翼緣板部按1.2 m間距;順橋向按1.2 m間距，靠近墩柱處按0.6 m;縱橋向按1.2 m間距拼裝。

1)匝道橋曲線半徑小，圓曲線、緩和曲線變化多樣;設(shè)計(jì)行車道中心線，箱梁中心線和墩柱中心線不一致，而碗扣支架拼裝時(shí)曲線可調(diào)范圍太小，所以拼裝時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整支架中心線偏移量，以確保和箱梁中心線一致。

2)按設(shè)計(jì)尺寸間距安放可調(diào)底座，并按各跨不同的計(jì)算高度調(diào)整好底座上的可調(diào)螺帽的頂面高度，使其在同一水平面上。

3)拼裝時(shí)，立桿必須保證垂直度，必須在所有立桿與橫桿拼裝調(diào)整完成無誤后方可繼續(xù)向上拼裝。

4)依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高裝上頂層可調(diào)頂托，在其上安放15 cm×15 cm截面的方木。

5)在縱向方木頂面鋪設(shè)橫向方木，方木間距30 cm，方木截面為10 cm×10 cm。然后在其頂面鋪設(shè)竹膠板底模。

6)支架搭設(shè)完成后，在橫橋向、縱橋向用扣件鋼管設(shè)置剪刀撐，以加強(qiáng)其橫向及縱向穩(wěn)定性。

3.2.2 橋式支架搭設(shè)

橋式支架梁式結(jié)構(gòu)使用六四軍梁，貝雷架或工字鋼拼裝成單層的空間桁架結(jié)構(gòu)，用剪刀撐將每片軍梁，貝雷架或工字鋼連成整體，以加強(qiáng)其橫向穩(wěn)定性，注意在方木下應(yīng)設(shè)置對口木楔作為卸落設(shè)備，方木上鋪箱梁模板，進(jìn)行混凝土的澆筑。

3.3 模板安裝

1)底模安裝。

底板橫坡按設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的橫坡，調(diào)整縱向木方的標(biāo)高，縱、橫向標(biāo)高調(diào)好后，橫向?qū)挾葢?yīng)考慮外側(cè)模的支撐點(diǎn)寬度。底板面板采用122 cm×244 cm×1.5 cm竹膠板。底板面板鋪設(shè)完畢后，進(jìn)行平面放樣，全面測量底板縱橫向標(biāo)高，并調(diào)整至設(shè)計(jì)要求。

2)腹模安裝。

腹模面板采用竹膠板加工而成。竹膠板背后以木方聯(lián)結(jié)。面板接縫用玻璃膠封死，以防漏漿。腹模外側(cè)底部用固定于橫木方上的木方限位，防止腹模底部外移。

3)翼緣板模板底板安裝與箱室底模相似。

4)箱室模板的安裝與固定。

箱室橫截面為矩形，內(nèi)模均采用組合木模，內(nèi)支撐固定。在頂板預(yù)留人洞，內(nèi)模由人洞中取出。

3.4 預(yù)壓

支架搭設(shè)完畢，裝完底模后安裝鋼筋前，用砂袋對支架進(jìn)行預(yù)壓，施加荷載為梁體荷載的100%。壓前需在每跨布設(shè)觀測點(diǎn)，具體位置為左右翼緣板邊緣、底板邊緣及底板中心，縱向每2 m設(shè)一斷面，在壓前及上載后每日測同一點(diǎn)下沉量并進(jìn)行記錄，同時(shí)檢查碗扣支架整體有無偏移，桿件有無壓彎及變形，方木有無壓裂等幾項(xiàng)指標(biāo)。

3.5 鋼筋綁扎

普通鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁鋼筋型號多樣，布置錯(cuò)綜復(fù)雜，鋼筋綁扎時(shí)，應(yīng)該按設(shè)計(jì)要求控制鋼筋間距、位置，并綁扎牢固。鋼筋搭接方式、焊縫長度、厚度、外觀應(yīng)滿足規(guī)范要求。

預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力管道埋設(shè)時(shí)，其位置應(yīng)從縱向、橫向、豎向三個(gè)方向嚴(yán)格控制。定位鋼筋與頂板或底板鋼筋應(yīng)牢固焊接，以防混凝土振搗時(shí)管道移位。

橋面標(biāo)高的控制，采用布設(shè)標(biāo)高控制線來控制，在護(hù)欄內(nèi)側(cè)、箱梁腹板正上方及箱梁中心線上各布設(shè)一道順橋向鋼筋，在混凝土澆筑過程中各斷面橫向拉管線找平。

3.6 混凝土澆筑

按照施工方案，箱梁混凝土分兩次澆筑，第一次澆完底板及肋板，第二次完成頂板混凝土澆筑?；炷翝仓捎梅謱訚仓炷琳駬v采用插入式振搗，考慮箱梁鋼筋較密，為保證底板混凝土施工質(zhì)量，對混凝土的配合比及振搗方法必須嚴(yán)格控制?，F(xiàn)澆箱梁混凝土澆筑一次性澆筑方量大，因此要求每次澆混凝土前應(yīng)預(yù)先了解天氣情況，做好技術(shù)交底，施工過程中應(yīng)全過程守值，及時(shí)了解施工過程中支架模板變形情況，以保證混凝土澆筑過程連續(xù)。

3.7 預(yù)應(yīng)力施加及管道壓漿

1)預(yù)應(yīng)力施加。

待混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力束張拉。張拉前千斤頂及油表必須經(jīng)過檢驗(yàn)標(biāo)定，并配套使用。

實(shí)際伸長值的計(jì)算方法為:

ΔL=ΔL1+ΔL2。

其中，ΔL1為從初應(yīng)力至控制張拉應(yīng)力間的實(shí)測伸長值，cm;ΔL2為初應(yīng)力時(shí)的推算伸長值，cm，可采用相鄰級的伸長度。

理論伸長值的計(jì)算:

其中，P為預(yù)應(yīng)力束的平均張拉力，N;L為預(yù)應(yīng)力鋼材長度，cm;Ag為預(yù)應(yīng)力束截面面積，mm2;Eg為預(yù)應(yīng)力束彈性模量，N/mm。

根據(jù)新規(guī)范，箱梁張拉程序按低松弛力筋計(jì)，張拉程序如下:

0→初應(yīng)力→σcon(持荷2 min錨固)。

預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)按圖紙規(guī)定的順序進(jìn)行，若設(shè)計(jì)沒有明確提出張拉順序，采取相同截面上相同編號分批分階段對稱張拉。張拉時(shí)，用應(yīng)力控制方法張拉，并以伸長值進(jìn)行校核。若引伸量超出千斤頂一次拉伸量，要采用兩次張拉，在第二次張拉時(shí)，應(yīng)扣除初始預(yù)應(yīng)力，即當(dāng)油表讀數(shù)達(dá)到第一次停表讀數(shù)時(shí)，此時(shí)的千斤頂引伸量為初始引伸量。

2)壓漿。

壓漿前，須將孔道沖洗干凈、濕潤，緩慢、均勻進(jìn)行，并作好壓漿施工記錄。

3)封錨。

封錨前應(yīng)焊接好槽口鋼筋，封錨時(shí)混凝土標(biāo)號應(yīng)與梁體混凝土標(biāo)號一致，封錨后應(yīng)對箱梁頂面標(biāo)高及箱梁位移復(fù)測。

3.8 支架卸落

當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或張拉完畢后，可進(jìn)行支架卸落，卸落支架時(shí)應(yīng)按先跨中后兩邊的順序均勻拆除，拆除后的支架應(yīng)堆放整齊，以方便以后的施工。

4 結(jié)語

本文從施工的角度簡要的介紹了某互通立交匝道橋現(xiàn)澆箱梁的施工步驟和質(zhì)量控制方法，望各位批評指正。

[1] 姚林森.橋梁工程[M].第2版.北京:人民交通出版社，2001.

[2] JTJ 04-2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 方立耿.談現(xiàn)澆箱梁施工工藝[J].山西建筑，2013，39(32):166-167.

[4] 趙文光.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋施工技術(shù)與應(yīng)用[D].成都:西南交通大學(xué)，2008.