大縱坡群體橋梁現澆連續箱梁施工技術研究

羅中

（湖北水利水電職業技術學院，武漢 430202）

大縱坡群體橋梁現澆連續箱梁施工技術研究

羅中

（湖北水利水電職業技術學院，武漢 430202）

針對重慶一橫線大縱坡群體橋梁工程施工，既有渝鄰高速拓寬改造有邊坡高、地質條件復雜、施工安全和技術難度均大、合同工期緊、管理要求高等特點，分析其大縱坡預應力鋼筋混凝土現澆連續箱梁施工方法，可為今后類似工程選擇合理的施工方法提供參考。

大縱坡；現澆；群體；連續箱梁

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.038

1 引言

橋梁是道路的重要組成部分，橋梁工程現在已經成為交通建設中必不可少的一部分，因此，橋梁工程建設的質量對社會經濟發展以及城市規劃都具有非常重要的意義。

重慶市一橫線（回興至張家梁立交段）道路工程二標段K18+400～K20+760，包含全長2 360m范圍內的路基、橋梁、隧道、人行天橋、地通道、路面基層、面層、房屋建筑、設備安裝及道路改移等。

2 工程概況

2.1 地理位置及工程范圍

本標段起點位于重慶市規劃建設機場路石壩子立交高架處，隧道穿越環山山脈后終點止于林家灣大橋處，下穿渝鄰高速形成全互通立交。本標段起迄里程K18+400～K20+760，全長2360m。該工程包含的橋梁工程主要是：張家梁立交形式為“Y”形加喇叭形立交。利用渝鄰高速鄰近的現狀何家溝大橋布置匝道下穿渝鄰高速，設置1個“Y”形加喇叭形立交，與渝鄰高速相接處設置匝道標準較高的“Y”型立交，各條匝道均下穿渝鄰高速現狀何家溝大橋；與一橫線相接處設置變異的A式喇叭型立交。9個匝道總長約3379m，匝道橋梁總長約2510m。

立交主線左幅橋：橋梁起點樁號ZK20+279.336，終點樁號K20+768.996m，全橋長480m，部分橋梁位于變寬段上，標準橋寬13.5m。立交主線右幅橋：橋梁起點樁號K20+286.5，終點樁號K20+768.966m，全橋長482.466m。橋梁樁基總長2 886m，其中石方挖孔16 715m3，土方25 861m3。主線橋左右

幅2座，分別為主線左幅橋480m/1座，主線左幅橋482.466m 1座；8條匝道橋分別為：B匝道164m 1座、C匝道410m 1座、D匝道567m 1座、E匝道116m 1座、F匝道294m 1座、G匝道325m 1座、H匝道374.252m 1座、I匝道311.543m 1座；人行天橋60m 1座。

2.2 工程地質及水文地質情況

沿線多數地段基巖覆蓋第四系土層下，基巖有零星露頭。地表下有第四系素土或雜填土(Q4ml)、粉質黏土層(Q4el+dl)，下臥基巖侏羅系上沙溪廟組～珍珠沖組巖層，標段線路沿線的巖層以砂巖和泥質巖為主。

橋梁下臥基巖為砂巖和砂質泥巖。高架梁局部地形起伏較大，部分墩、臺位置覆土較厚，地下水賦存條件較好。

3 工程特點、施工重難點分析

本標段為橋、涵、隧、路基一體的大型綜合性基礎建設項目，根據實際情況分析項目施工具有以下特點：

1)工期緊、任務重。

2)要求項目管理水平高。本工程作為兩江新區重點建設工程，施工質量以及安全文明施工要求均比較高。

3)縱坡現澆梁施工難度大。橋梁縱坡較大，橋梁成群，全部共135跨現澆梁，其中30m以上的橋位現澆共26跨，施工技術控制較難。

4)既有渝鄰高速接口施工難度大。張家梁立交A、B、C、D匝道與既有渝鄰高速相接，需將既有渝鄰高速拓寬改造且具有邊坡高地質條件高，安全和技術難度大，張家梁人行天橋跨既有渝鄰高速，行車密集，跨既有線施工安全控制要求難度大。

4 橋梁工程施工方案

本工程的關鍵為大縱坡預應力鋼筋混凝土現澆連續箱梁及普通混凝土現澆箱梁施工。根據施工場地情況，施工時首先將地基硬化處理，然后采用拆裝方便的碗扣式腳手架搭設滿堂支架，在跨中采用鋼管柱和貝雷梁桁架搭設門式支架并對支架進行預壓以保證施工變形安全。隨后施工順序為：模板安裝→鋼筋加工及安裝→預應力工程施工→混凝土澆筑→養護。養護到梁體混凝土強度達到設計強度90%，實測混凝土表層與芯部、箱內外、表層溫度與環境溫度之差均不大于15℃時，在能保證構件表觀完整時方可進行側模和端模拆除。

具體施工工藝流程圖見圖1。

圖1 施工工藝流程

4.1 碗口式滿堂支架搭設

支架搭設前需處理地基，具有一定強度后布置底托并搭設滿堂紅碗扣式腳手架，碗扣支架采用48mm×3.5mmQ235鋼管，橫桿步距120cm；由于箱梁荷載分布為腹板處較大，底板次之，翼緣板下最小，為適應荷載分布，滿堂支架立桿采用橫向布置，翼緣板、底板和腹板下立桿間距分別為90cm、60cm和30cm，橫向間距半幅為90+60+2×90+6×30+3×60，全副支架總寬13.8m，較箱梁頂板兩側各出邊90cm；支架邊上設置安全圍欄并上掛防護網。立桿縱向間距除兩中墩兩側各安排63排間距30cm立桿，其余部位立桿間距均為60cm。

4.2 門式桁架搭設

門式桁架采用獨立基礎、挖孔樁基礎、鋼管立柱、工字鋼橫梁和貝雷桁架縱梁。根據改淮南線線路走向，施工門洞寬度為15m，凈空保證在6m。

4.2.1 基礎澆筑

根據本段施工的實際情況，采用獨立基礎及樁基礎。

根據計算知，獨立基礎的尺寸選為：2m×2m×1m（高），樁基礎為直徑1.25m，樁長10m，混凝土強度C25。基礎澆筑時，基礎頂部按支架設計位置預埋80cm×80cm，厚度20mm鋼板。

4.2.2 鋼管柱及工字鋼梁安裝

門式桁架支撐鋼管柱采用管徑630mm，壁厚10mm的普通螺旋焊接鋼管，鋼管柱門式支架梁底部間距2.5m,外側均按3.5m間距布置。

4.2.3 貝雷桁架梁拼裝

貝雷桁架梁采用2排單層加強型321貝雷片拼裝，貝雷梁間間距按梁底（含底板、腹板、翼緣板）及梁體投影外分布間距分別為90cm和45cm，采用標準桿件連接。

用試拼合格的貝雷片進行拼裝，將貝雷梁吊至鋼管樁上。吊裝之前檢查吊鉤、鋼絲繩、卡子、吊車制動、限位裝置，確保吊裝安全。

4.2.4 貝雷梁架設

貝雷梁吊裝就位后，立即用U型卡將其與工字鋼橫梁連接，并用14b槽鋼將每組貝雷梁連接為一整體。

4.2.5 二次支架搭設

貝雷梁搭設好后，橫向上鋪60cm間距15cm×15cm木方，方木上裝底托及碗扣式支架，搭設間距及要求同滿堂支架。

4.3 支架預壓

支架預壓是支架搭設好后一項非常重要的工作，直接關系到支架的穩定性和變形安全。支架預壓是為檢驗支架及基礎承載力是否滿足施工承載要求，提前消除支架及基礎和地基的非彈性變形，提高現澆梁質量，為方便后續施工預留拱度，同時檢測出地基沉降量。支架進行預壓應在箱梁支架搭設完畢、箱梁底模鋪好后進行。

4.4 模板安裝

箱梁內模采用竹膠板，支撐采用滿堂支架。豎肋有兩種類型，一種是橫向間距60cm的雙排48mm鋼管；另一種是豎向間距40cm的10cm×10cm木方；橫肋采用橫向間距60cm的2根10號槽鋼。外模采用定型組合鋼模。內、外模之間固定采用25mm拉桿，拉桿縱距不大于150cm，橫距不大于60cm；內模滿堂支架按縱橫30cm×60cm間距，豎向90cm間距搭設，沿橋縱向每排加設剪刀撐1道，內模支架橫、豎向均頂緊內模，在通氣孔位置安裝25mm拉桿用以強化側模橫向聯系。底模滿堂支架與外模支架采用同一支架體系，即間距縱橫30cm×60cm間距，豎向90cm間距搭設，沿橋縱向每3排加設剪刀撐1道，支架橫桿與外模豎肋需頂緊。

箱梁底模骨架支撐采用15cm×15cm方木，底板模板采用18mm厚優質竹膠板作面板，模板與木方用鐵釘固定。箱梁端模采用同內模制作方法一樣的木模。

4.5 鋼筋制作安裝

連續梁鋼筋、預應力鋼絞線制作及安裝工程量大，鋼筋排列緊密，規格種類繁多，形狀各異。為保證鋼筋工程進度和質量，所有鋼筋均在棚內集中下料加工，現場安裝和綁扎。鋼筋綁扎前需完成支架預壓和底板標高精細調整，底模需按要求預留拱度。模板及支架驗收合格后進行模內清理。鋼筋綁扎順序為：梁底板鋼筋→橫隔板鋼筋→腹板鋼筋。波紋管、鋼絞線安裝與鋼筋綁扎結合進行，在鋼筋綁扎過程中固定安設波紋管和鋼絞線。頂板及翼板鋼筋在底板和腹板混凝土澆筑后進行施工。鋼筋和鋼絞線制作安裝均嚴格按照合同、施工組織設計方案和相關質量驗收規范要求進行，做到下料準確、安裝仔細、連接牢固、成型規則。

4.6 預應力工程施工

本項目連續箱梁梁體均按三向預應力體系設計，橫、縱、豎三向均設預應力，橫、縱向預應力筋采用高強低松弛鋼絞線，豎向采用預應力鋼筋。

4.6.1 預應力筋的制作安裝

鋼絞線技術標準需符合GB/T 5224—2003預應力混凝土用鋼絞線1×7相關要求，具體參數為：直徑15.2mm，彈性模量E=195GPa，抗拉強度標準值fpk=1860MPa，張拉控制應力為1302MPa，用金屬波紋管成孔后穿鋼絞線線束，鋼絞線波紋管安裝時若與普通鋼筋相干擾，應優先保證管道位置，確保鋼絞線安裝位置準確。鋼絞線進行下料、制束嚴格按相關施工及質量驗收規范和圖紙要求進行，確保線束綁扎牢固、端頭無彎折，鋼絞線穿管前檢查錨固墊板，檢查和沖洗孔道，確保管道暢通。鋼絞線對號入孔，線束較短穿管阻力小的主要采用人工直接穿束，較長的可用5mm鋼絲牽引用卷揚機輔助穿束。

表1 預應力筋下料長度的允許偏差和檢驗方法

檢驗數量：施工單位檢查預應力筋總數的3%，且不少于5根（束）。

4.6.2 預應力張拉

縱向預應力鋼絞線張拉采用YCW350B型千斤頂兩端對稱張拉。縱向預應力鋼絞線線束采用金屬波紋管成孔安裝，真空輔助壓漿；橫向預應力鋼絞線張拉千斤頂采用YDC250Q型千斤頂，工作平臺搭設在翼板的支架上，張拉順序為至墩頂現澆段中心向兩側逐束對稱張拉后輔以真空壓漿。

豎向預應力筋張拉施工在縱向預應力筋張拉后進行，采用后張法施工，張拉順序為由外到內左右對稱張拉。豎向預應力施工時混凝土強度必須達到容許張拉設計值后進行，施工有干擾時，豎向預應力筋可最后張拉；預應力的施工以張拉力和伸長值雙重控制，以張拉力為主、伸長值為輔進行張拉控制和校核。

張拉部位施工順序：先腹板后頂板，從外到內左右對稱張拉。張拉過程要保證張拉效果，防止出現斷絲、滑絲、預應力損失等問題。

4.7 混凝土澆搗

預應力混凝土箱梁采用C50商品混凝土，普通鋼筋混凝土箱梁采用C40商品混凝土。坍落度在混凝土運至澆筑地點為120～160mm,混凝土罐車運輸，泵車澆搗。

混凝土澆筑前應檢查鋼筋、模板及各種預埋件，混凝土采用輸送泵澆注，澆注方向采用水平斜向分層的方式澆注，水平分層控制在30cm左右。因為預應力筋周圍鋼筋密集，為了減少碰撞，保證混凝土澆注質量，振搗采用不同直徑的插入式振動捧，頂板底板用B70、B50，腹板用B30、B50，混凝土澆筑完畢后要及時進行灑水養護。梁體張拉后，壓漿混凝土強度達到設計強度100%，進行支架和底模的拆除工作。

4.8 線形監控測量

為了檢測箱梁高程是否符合設計及監控的要求，了解箱梁每節段混凝土澆筑對線形的影響，在整個施工過程中用全站儀進行監控測量，指導支架搭設、底模安裝，觀測箱梁標高變化，做好記錄，以便出現異常變化能夠及時采取措施。

4.9 防撞墻和橋面施工

防撞墻是橋梁結構及外觀的重要組成部分，防撞墻模板采用定型加工的鋼模板整孔支立調整，利用梁頂預埋的拉環撐拉結合固定模板，模板的拼縫要平整嚴密。防撞墻模板見圖2。

圖2 防撞墻模板示意圖

防撞墻施工前測放橋面中心線及模板控制線，并以此作為鋼筋綁扎和立模的依據。測量應考慮到防撞墻的線形，每次測量與相鄰的梁跨進行聯測，并在設計和規范允許的誤差范圍內對控制線進行調整。

5 結語

本項目是一個具有一定典型性的橋、隧、涵、路一體的土建項目，地理位置特殊，地質條件復雜，工期緊、任務重、要求高。本文著重探討大縱坡的預應力現澆箱梁施工的技術方案和施工組織，結合實際情況研究制定了一套有效的施工方案并予以實施，實施效果良好，取得比較好的經濟效益。該項目的施工方案和施工組織形式可為今后類似項目建設提供參考和借鑒。

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Research on the Construction Technology of Continuous Box Girder Bridge with Large Longitudinal Slope

LUO Zhong
（HubeiWaterResourcesTechnicalCollege,Wuhan 430202，China）

ForChongqingyihengxianlargelongitudinalslopecomplexbridgesengineeringconstruction,ChongqingLinshuiexpressway widening and both the high slope geological conditions,safety and technical difficulty are large,the contract period tight,management requirements higher characteristic,analysis the prestressed reinforced concrete cast-in-situ continuous box beam construction method,to providereferenceforthereasonableconstructionmethodofsimilarprojectsinthefuture.

largelongitudinalslope;cast-in-place;complexl;continuousboxgirder

U445.4;U448.34

A

1007-9467（2016）07-0147-04

2016-04-11

羅中（1979～），男，湖北公安人，講師、工程師，從事現代土木工程施工技術和施工管理研究，（電子信箱）luo_zho@163.com。