小半徑曲線現澆連續梁施工技術淺析

張 松，王 超

(東營市公路勘察設計院有限公司，山東 東營 257000)

1 工程概況

某高速公路工程項目一樞紐D匝道橋，采用異型單喇叭的樞紐形式，橋梁的孔徑布設方案：第一聯為4～20 m，第二聯為4～20 m，第三聯為4～20 m，第4聯為3～20 m。其中橋梁的上部結構是滿堂支架現場澆筑箱型梁。平面曲線要素分別為R=75 m、A=70 m、R=140 m、A=70 m，有非常小具的半徑曲線；縱斷豎曲線要素分別為R=1 600 m、T=56 m、E=0.98，縱坡坡度為+3.5%，-3.5%，縱坡比較大。箱梁橫截面是單箱室結構，直腹板設計，頂底板平行的斷面形式，橋梁5%橫坡由墩柱高度調整，箱型梁的中心高度為1.40 m，箱型梁是等截面結構樣式，頂板的寬度為8.5 m，底板的寬度為4.5 m，懸挑翼緣板的寬度為2.0 m，橫坡比較大。

通過以上數據顯示，該樞紐D匝道橋是一種比較經典的曲線半徑比較小、橫斷面坡度非常大、縱斷面坡度非常大的橋型結構。

2 小半徑曲線現澆橋梁的應用

近些年來，高速公路工程互通樞紐、規模較大的城市立交橋的設計時，為了盡量減小土地占用面積，節約工程建設投資，很多匝道會應用小半徑平曲線，由此產生了很多的曲線橋梁?，F澆混凝土連續梁因線形圓滑弧線優美的優勢，在半徑較小的匝道橋梁中應用廣泛。

3 小半徑曲線橋梁的特點

(1)大多數橋梁為斜彎橋，施工時難度系數較大；

(2)半徑小于100 m，彎度大，線型美；

(3)設置較大超高、橫坡較大，箱梁的高差較大；

(4)一般設置較大的縱坡，橋梁比較長。

4 小半徑曲線現澆箱梁施工關鍵質量控制點

4.1 地基處理

小半徑曲線段橋梁施工時滿堂支架體系的受力模式與直線段橋梁施工時滿堂支架受力模式不同，小半徑曲線橋梁有著比較大的縱坡和超高。直線橋混凝土澆筑時的施工荷載傳遞給支架的力基本為豎直向下的力，不存在水平推力，但是小半徑曲線橋梁伴隨著很大的超高段(例如某高速樞紐D匝道橋橫坡5%，單向坡)，施工時的荷載在水平方向存在較大的分力，這就要求內側支架基礎必須比直線橋的要更加的牢固，承載力更加的強大。

支架地基處理要用平地機把地基表面腐質土刮平，然后將基底土層翻曬并用壓路機碾壓成型，若存在碾壓不密實的地方，翻開摻石灰或水泥處理一下，用壓路機壓實到緊密為止，保證這一層土有大于85%的壓實干密度。然后再填筑20 cm厚的石灰土翻曬碾壓成型，保證壓實度不低于90%，并且保證承載力大于200千帕。石灰土養護期后在其上面澆筑一層15 cm厚的混凝土墊層。

在支架四周修筑寬是60 cm、高是45 cm的溝渠用來排出匯集水，并且在支架基礎范圍內設置排水橫坡，保證支架在下雨時不被浸泡，從而保證支架基礎的穩定性，進而保證箱梁施工的安全性。

4.2 支架搭設

因為受力作用的復雜，小半徑曲線橋梁支架搭設尤為關鍵。最關鍵的是增加其支架體系的整體性及穩定性，使支架受力更加均勻分布。

(1)減小剪刀撐的搭設間距，以減小橫橋梁方向和順橋梁方向的搭設間距，直線段橋梁一般5排支架搭設1道，小半徑曲線橋梁一般按照2～3排搭設1道；

(2)因橫坡為5%、橋面寬度為8.5 m，箱梁兩側高差為42.5 cm，支架的高差調整比較困難，必然會存在臺階現象，為消除臺階帶來的不穩定因素，必須加強支架頂部橫桿的連接及頂部水平方向的剪刀撐搭設；

(3)因為支架存在水平推力的作用，為增加其穩定性必須降低可調頂底托的調節長度，減短自由端的長度。

(4)支架形狀必定是曲線狀，雖說碗口支架可以搭設處帶有一定角度弧度的狀態，但是小半徑曲線太小，無法直接形成一聯箱梁長度且彎度較大的搭設狀態，我們按照每隔10 m為一個單位進行分開搭設，相鄰單位支架間存在一個扇形的夾角。為增加支架的整體性及穩定性，相鄰單位支架體采用鋼管腳手架按照碗扣支架橫桿及立桿的布置原則進行加強連接。

4.3 支架預壓

由于小半徑曲線搭設的支架形式不規則，受力復雜不均勻，因此支架預壓必須嚴格按設計圖紙及規范實施。

采用堆放沙袋的方式進行支架預壓并且進行全過程監測，記錄好預壓數據，消除沉降和塑性變形，計算彈性變形，為支架搭設時設置預拋高提供數據支持。下雨天及時用彩條布進行覆蓋防雨水淋濕沙袋增加不可控重量，預壓荷載重量要達到箱梁自重與施工荷載總重，連續測量3 d時間，總沉降小于3 mm時停止觀測，箱梁預壓保證大于7 d時間才可卸載。預壓前對沙袋進行稱重。

預壓荷載重量要達到箱梁自重與施工荷載總重。預壓時先不鋪設模板，預壓完成后再鋪設模板，目的是保證模板干凈整潔。

預壓重量分配完全根據箱梁截面混凝土的數量計算進行分配，端橫梁、中橫梁、邊腹板、中腹板位置沙袋堆載多，懸臂翼緣板及箱室位置沙袋堆載少，盡量按照混凝土澆筑時對支架的受力影響而堆載。

沉降觀測點，嚴格按照設計圖紙布設，支架基礎對應布置觀測點。

觀測步驟為不加荷時載測一次，堆載至設計預壓荷載時測一次，堆滿荷載12 h后測一次，堆滿荷載36 h后測一次，堆滿荷載48 h測量一次，滿載60 h測量一次，以此類推連續測量3 d時間，總沉降小于3 mm時停止觀測，箱梁預壓保證大于7 d時間，然后進行分級卸載，根據測量結果分析出支架的彈塑性沉降值，再調整底模標高。

4.4 模板拼裝

(1)側模與底模拼接采用底包邊的方式

箱梁采用竹膠板作為底面模板和側面模板，模板之間的連續縫必須封堵密實，來達到不漏漿的目的。腹板為直腹板形式，采用側面模板在底面模板上面的形式支立模板，本橋為小半徑曲線橋梁，直接用側面模板調整曲線線型，線型更加順暢，不會裁掉底面模板，節約了模板材料的數量，能夠增加模板的使用次數，從而減少成本的支出。

腹板模板加固采取不使用對拉的方法施工，用腳手架和頂托配合加固外面腹板模板。外側模板沿箱梁縱向間隔每30 cm設置一根豎向方木，然后再用豎向方木和縱向方木加強外面模板的強度剛度和穩定性。外側腹板澆筑混凝土時的混凝土自重和各種施工臨時荷載通過頂托傳遞到橫桿，并搭設剪刀撐。

(2)翼緣板拼接采用大板加小板的方式

由于橋梁屬小半徑曲線橋，為順出橋梁的曲線線型，腹板側模與翼緣板模板拼接時翼緣板模板采用大板加小板的方式進行拼裝。為了調整曲線線型，必須用裁成梯形狀的小板與整塊大板拼接，即兩塊大板之間夾著一塊梯形小板。

4.5 鋼筋綁扎

彎橋的鋼筋綁扎完成后的鋼筋保護層厚度是很難控制好的，所以鋼筋綁扎時嚴格按照圖紙設計尺寸放樣出每根鋼筋的位置，尤其是靠近側板的鋼筋位置必須準確定位，以求箱梁的鋼筋保護層凈厚滿足要求。

4.6 混凝土澆筑

常規的箱梁結構(直線段落、坡度比較小的混凝土箱梁)，混凝土一般先灌注箱梁中間部分，然后再逐漸向橫梁方向灌注，留著橫梁部位混凝土最后灌注。灌注混凝土時一定要連續灌注成型。但是D匝道橋為小半徑曲線橋梁，存在5%的橫坡，及+3.5%的縱坡，橫坡縱坡均比較大，不管是橫橋梁方向還是順橋梁方向都要從高程比較小的地方向高程比較大的地方灌注混凝土。

混凝土澆筑前將支座進行鎖定，避免支座受混凝土沖擊力及重力的影響發生過大的位移而破壞。

4.7 落架

滿堂支架卸落時懸臂部位優先拆除，然后由跨中間逐漸向兩側對稱進行支架卸落，一般分兩次進行卸落支架，首先進行松架，方向為從中間向兩側對稱進行，再從每跨中間向兩側對稱拆除。

拆除支架的時候必須按照先拆除上面的支架再拆除下面的支架的原則，先安裝的支架要后拆除，后安裝的支架先拆除的原則。必須按照支架拆除施工方案進行拆除支架，禁止出現立體交叉拆架，優先拆除并運走已經松動開鋼管、零件等，以防出現誤扶誤靠現象，發生安全事故。嚴禁上下兩層立體交叉同時拆架。必須達到拆除一步支架就要清理干凈一步支架，從上到下拆除干凈、清理利索、不留任何障礙物后再繼續進行支架的拆除作業。支架拆除時不管是拆除哪種類型的桿件都要拿穩再拆防止發生安全事故。

支架拆除開始后肯定會破壞架體的穩定性，因此要根據實際情況隨時準備增設臨時支撐保證剩余架體的穩定。

5 結 論

某高速公路一樞紐D匝道橋施工工程中非常順利，拆模落架后線型順滑美觀，由此可見小半徑曲線滿堂支架現澆箱梁由于半徑小、橫縱坡大的緣故，導致施工難度大，但只要在施工過程中嚴格按照方案執行，箱梁施工完成后的工后效果也是比較完美的。