淺談江門市金星路跨線橋現澆箱梁施工技術

劉忠寬 唐 奇 陳 朋

（中國水利水電第十四工程局有限公司華南事業部，廣東 江門 529000）

1 概述

金星路跨線橋跨越金星路，左幅跨徑組合為7×30m+（25+35+30）m+3×30m+（20+35+35）m+2×30m，右幅跨徑組合為7×30m+（25+35+30）m+3×30m+（30+35+25）m+2×30m，橋梁總長545m。上部結構為等截面預應力砼連續箱梁。下部結構為薄壁花瓶墩、U型薄壁臺，基礎采用鉆孔灌注樁基礎。預應力砼連續箱梁按A類預應力結構設計，采用等梁高斜腹板單箱雙室斷面，斜腹板斜率為1：4。梁高為1.8m，兩側懸臂長度均為2.5m，懸臂端部高18cm，懸臂根部厚度為45cm；等寬箱梁的頂板寬13.25m，底板寬7.57m；跨中腹板厚度采用45cm，支點端部6.0米范圍內腹板厚度從45cm變化到75cm。箱梁頂板厚度25cm，底板厚度22cm。箱梁頂底板橫向平行設置，腹板保持鉛垂直，梁底設置鋼筋砼楔形調平塊。

2 施工工藝

2.1 工藝流程

挖除表層軟土→換填石渣→混凝土墊層澆筑→支架搭設→鋪設縱、橫向方木→安裝底模→支架預壓→支架及底模調整→鋼筋加工及綁扎→安裝波紋管和預應力鋼束→安裝內模板、端模板→底板和腹板砼澆筑→混凝土養護（強度達到70%）→頂板底模板安裝→頂板、翼緣板鋼筋綁扎→頂板翼緣板砼澆筑→混凝土養護（強度達到90%）預應力張拉→壓漿、封堵端頭→養護→拆除模板和支架（混凝土強度達到100%）。

2.2 基礎處理

金星路跨線橋左幅位于舊路（五邑路）行車道上，瀝青路面不做處理，中央綠化帶挖除后按20cm厚C25砼+hcm厚石渣回填硬化至原路標高。右幅橋位于土基上，清表后，按20cm厚C25砼+hcm厚石渣回填硬化處理，地基處理寬度比鋼管支架寬度大1.0米為準。在地基處理時應設0.5%的橫向排水坡，并沿橋向設排水溝，確保排水順暢，防止地面水流入支架區域內，使地基受水浸泡，地基縱向可根據路面設置縱坡。在場地兩側開挖30×30cm矩形排水溝，溝底設置縱坡，注意保持排水暢通，溝面抹1:2水泥砂漿，以保證雨水及時排除，避免雨水浸泡地基而導致地基承載力下降危及支架的安全，嚴禁在施工場地內形成積水，造成地基不均勻沉降，引起支架失穩，出現安全事故隱患。

2.3 支架搭設

本預應力現澆連續箱梁支架采用碗扣式腳手架，鋼管為Φ48×3.5mm。碗扣式腳手架具體布置形式為：支架橫向間距腹板底下60cm，底板下90cm，翼緣下90cm；縱向間距均為60cm；橫桿層距120cm，縱橫向分別布置。剪刀撐沿線路方向每7～9跨（≤6m）在橫截面上設置一道；橫向設置為架體兩側下各1道，梁體中間2道，每道間隔≤6m；水平方向在底層掃地桿及架體頂層水平桿上設置水平剪刀撐。剪刀撐與地面成45°～60°角，寬度6m～9m。剪刀撐需通長布設，即剪刀撐支立鋼管斜向下到底，上至頂節點。支架上端設置頂托，下端設置底托，用來調節支架高度。頂托順橋向設置10cm×10cm的方木為縱梁，間距60cm，橫梁上縱向鋪設10cm×10cm小方木，方木間距離30cm。在縱梁上鋪竹膠板（2.44m×1.22m×1.8cm）作為底模和側模。

2.4 模板施工

支架順橋向頂部鋪設10cm×10m方木，方木間距離30cm，模板采用竹膠合板（2.44m×1.22m×1.8cm）。箱梁內腔模板用竹膠合板，背楞為10cm×10m方木，方木間距離30cm，用Ф48*3.5鋼管作內支撐，縱橫間距均為60cm，澆筑混凝土時頂部預留1000×800mm的人孔，用作內支撐拆除以及腹板鋼絞線張拉。端模板用竹膠合板，以對拉螺栓和斜撐加固，封端混凝土在預應力施作完成，管道壓漿之后立模、澆筑。

2.5 支架預壓、觀測

2.5.1 支架預壓的目的

1）檢查支架的安全性，確保施工安全。

2）消除地基和支架的非彈性變形，計算支架的彈性變形，有效地控制預應力混凝土現澆箱梁在施工過程中的變形，檢驗預拱度設置是否合理。

3）控制橋面線形，使得箱梁線形美觀大方。

4）確保支架現澆梁混凝土結構在施工過程中不出現過大拉應力而產生裂縫。

2.5.2 預壓注意事項

預壓加載分三次完成，支架預壓區域應根據箱梁各部位重量劃分預壓單元，每個預壓單元內預壓荷載強度的最大值不應大于該預壓單元內荷載（梁體自重以及支架模板）的110%，加載時按照預壓重量的60%、80%、100%加載，各次加載的間隔時間為24h，預壓時必須有專人指揮，以確保荷載分布的均勻及施工安全。

預壓時不論在橫向還是縱向（對每孔而言）均應從結構中心線向兩側且對稱的順序進行，預壓物均勻布置，嚴禁荷載集中而引發支架失穩。每級加載完成后，應每隔12h對支架沉降量進行檢測，當支架測點連續2次沉降平均值小于2mm，方可繼續加載。

2.5.3 沉降觀測

采用精密水準儀進行觀測，考慮梁體自重、地面下沉及支架的彈性和非彈性變形等因素影響，觀測點直接做在碗扣件支架上，加載前觀測一次作為原始標高。按設計要求采用不小于箱梁自重與模板重量之和的1.1倍荷載進行預壓，加載采取三次加載方法，分別為60%、80%、100%預壓，從60%起邊加載邊觀測記錄，加載至100%時至少停留12小時。當預壓沉降觀測穩定后開始卸載，卸載應對稱、均衡、同步。

沉降觀測步驟：加載之前監測點標高→每級加載后監測點標高→加載至100%后每隔24小時監測點標高→卸載6h后監測點標高。

觀測點布置：每跨設5個觀測斷面，觀測斷面布置在縱向兩鋼管立柱之間，反光貼支架焊接在相鄰橫桿，位置分別為：起點、1/4跨、1/2跨、3/4跨和終點，每個斷面設兩側翼、板箱梁左、中、右5個觀測點，分別等距設在翼板、箱梁底板兩側邊緣及橋中心線處箱梁底板上，對應地面布設相同觀測點。保護觀測點，不得人為或機械設備破壞監測點，發生碰撞后及時進行復測，必要時重新觀測。

卸載條件：根據《鋼管滿堂支架預壓技術規程》（JGJ/T194-2009），支架滿足下列條件之一時，判定支架預壓合格：

1）各監測點連續24h的沉降量平均值小于1mm；

2）各監測點連續72h的沉降量平均值小于5mm。

2.6 鋼筋安裝

首先安裝綁扎箱梁底板下層鋼筋網，再安裝腹板鋼筋骨架和鋼筋，而后安裝端橫梁、中橫隔梁鋼筋骨架和鋼筋，同時要安裝定位波紋管，最后再進行安裝綁扎翼板及頂板鋼筋網。安裝鋼筋時要放置足夠的砼保護層墊塊，厚度要符合設計要求。

鋼筋安裝過程中要控制好間距、位置及數量，鋼筋需綁扎牢固，要求焊接的鋼筋應提前成批次焊接，以提高效率。鋼筋焊接長度、飽滿度等方面要滿足規范要求，采用單面焊接為10d，雙面焊接為5d。鋼筋安裝位置與預應力管道或錨件位置發生沖突時，應適當調整鋼筋位置，確保預應力構件位置符合設計要求。焊接鋼筋時要避免波紋管被電焊燒傷，防止造成管道被砼堵塞而無法進行張拉、壓漿，鋼筋焊接盡量避開預應力管道安裝之前完成。鋼筋安裝要注意提前預埋防幢欄、伸縮縫錨筋、縱橫向排水系統、透氣孔、預留孔道等各種預埋件，同時注意保護墩頂支座漏出的連接鋼筋。

2.7 倉面設計

箱梁混凝土澆筑采用兩次澆筑，第一次澆筑箱梁底板及腹板，第二次澆筑至頂板，第二次澆筑應在第一次澆筑砼強度達到70%后進行。

第一次澆筑：混凝土澆筑時每個倉號準備兩臺混凝土泵車采用水平分層、斜向分段、橫橋向全斷面（以消除沉降）推進式，從低端向高端縱橋向連續澆筑。在澆到最后一跨時，最后6～8m先澆筑端部：因端部高度高，混凝土重量大，需先讓端部支架承受壓載，再向中間澆筑，以便減少結構沉降裂縫產生。砼分層連續澆筑，分層厚度按30cm控制，澆筑過程中隨時檢查砼的塌落度。

現澆箱梁混凝土澆筑順序：1）先澆筑底板混凝土，水平均勻向前推進澆筑，待底板混凝土產生一定強度時（既不能出現冷縫，又不能因澆筑腹板混凝土時底板混凝土被擠壓凸起），開始澆筑腹板混凝土，水平均勻向前推進；2）待腹板混凝土產生一定強度時（既不能出現冷縫，又不能因澆筑腹板混凝土時底板混凝土被擠壓凸起），開始澆筑腹板上層混凝土，水平均勻向前推進。以此循環有序向前推進澆筑。

在第二次澆筑前將混凝土鑿毛，以保證連接面混凝土的質量，并用水槍將己澆混凝土表面沖洗干凈。

砼振搗采用φ50型插入式軟軸振搗棒振搗密實，移動距離不超過振搗棒作用半徑的1.5倍，即25～35cm，砼振搗時間控制在20～30S為宜，振搗過程中，應做到快插慢拔，插入點要均勻排列，逐點移動的順序進行，嚴防漏搗、欠搗和過振。當預應力管道密集，空隙小時，采用φ30型插入式軟軸振搗棒振搗密實，振搗時不可在鋼筋上平拖，不可碰撞預應力管道、模板、鋼筋、輔助設施（如定位架等），避免發生跑模及位移現象，并加強對構造物邊角部位的振搗，振搗器與模板應不大于振搗器作用半徑的0.5倍，且不宜緊靠模板。振搗上層砼時要插入下層砼5～10cm，使兩層砼結合牢固，且對每一振搗部位要振搗至砼停止下沉、不冒氣泡、表面平坦、泛漿為止。對于斜腹板，采用軟膠管開槽輔助振搗。

砼澆筑必須連續進行且澆筑速度適當，不得間歇。當因故間歇時，其間歇時間宜縮短，（通過實踐總結得出：其間歇時間不得超過2h，當溫度高達30℃左右時，不得超過1.5h；當溫度低于10℃左右時，可延至2.5h）。澆筑過程中，設專人對模板的穩定性、連接加固件的巡視，發現問題應及時處理。

澆筑完成后應根據氣候條件，及時做好砼養生工作，砼養生采用土工布覆蓋灑水養生，保證砼表面始終處于濕潤狀態，養生時間不小于7d，并且隨梁做3組試件同步養生，養生期內橋面嚴禁堆放材料。

2.8 預應力施工

2.8.1 預應力管道定位及要求

1）預應力管道定位采用φ12鋼筋，直線段每隔80cm設置一段，曲線段每隔30cm設置一組；另外頂底板豎彎段每隔15cm設置一組防崩鋼筋。與箱梁梁體鋼筋焊接，保證其準確牢固，嚴禁波紋管上、下浮動，切忌震搗棒碰穿孔道。安裝管道必須順直、無折角，管道所有接頭長度以5d為準，并采用大一號波紋管套接，用膠帶纏好接頭以防水泥漿滲入。

2）預應力管道與非預應力通鋼筋與之間相干擾，以預應力管道位置為準，可適當挪動鋼筋，保證預應力管道位置準確。

3）預應力管道端部的預埋錨墊板應垂直于管道中心線，并在預埋錨墊板后面豎向插入2排φ25鋼筋以固定彈簧筋，以便澆筑期間不發生位移。

4）砼澆筑前對預應力管道仔細檢查，主要檢查預應力管道是否有孔洞，接頭是否簡介牢固，管道位置是否有偏差。

2.8.2 預應力鋼束張拉及壓漿

1）砼強度達到90%設計強度，施工齡期不應小于7天，方可施加預應力，預應力鋼束張拉后，應盡快壓漿（48小時內）。

2）預應力采用延伸量與張拉力雙控，如張拉應力達標的前提下，理論伸長值與實際伸長值對比，當理論伸長值與實際伸長值超過±6%時應停止張拉，待查明原因后并采取措施方可繼續張拉。

3）開始張拉之前應將所有鋼絞線尾端切割成一個平面或采用與鋼絞線顏色反差較大的顏料標注處一個平面，在任何步驟下量測引伸量均應量測該平面距錨墊板之間的距離，不得以油缸伸長值代替引伸量，預應力鋼束的張拉方式嚴格按照施工圖要求的張拉方式。

4）管道壓漿：采用真空輔助壓漿，使用的水泥漿嚴格按照監理工程師批復的配合比配制，控制好水膠比。管道壓漿要求密實，壓漿過程中要求實驗人員做好記錄，并現場制作標準試件3組，標養28d檢查其抗壓強度，壓漿壓力控制在0.5～0.7MPa，梁端封錨砼應在壓漿后盡快施工。澆筑封錨混凝土時應注意伸縮縫處縫隙尺寸。

5）封錨：鋼束多余長度待壓漿后，采用砂輪切割機割去錨環外多余鋼絞線，切割時長度要留下3cm，并不斷灑水阻止熱量傳遞，封錨澆筑與梁體同標號砼，在澆筑過程中嚴禁用振搗棒振搗，采用人工振搗抹平，砼終凝后及時灑水養護，養護時間不少于7d。

2.9 模板支架拆除

2.9.1 模板拆除

1）現澆箱梁的翼緣板和側模板應在砼強度能保證其表面及棱角不致因拆模而手受損壞時方可拆除。

2）現澆箱梁的內模頂模應在砼抗壓強度滿足設計強度標準值的75%后，方可進行拆除。

3）底模板在張拉完縱向鋼束且砼強度達到設計強度的100%后方能進行拆除。現澆箱梁的底模板拆除完成后，方可進行鋼管支架的拆除。

2.9.2 支架拆除

對于橫橋向由翼緣板向中間的腹板進行，對于順橋向由跨中向兩端進行，原則上是先搭后拆、后搭先拆。

拆除應符合以下要求：拆除順序應逐層由上而下，從中間向兩邊進行，嚴禁上下同時作業；支架采用分段、分立面拆除。支架拆除從中跨跨中開始進行，自上而下，按一步一清的原則依次進行，要嚴禁上下同時進行拆除作業。

3 質量控制措施

1）支架原材料進廠前需對其進行檢驗，所有支架材料均符合國標標準方可進行使用，非標材料一律不得作為支架材料使用。

2）檢查支架鋼管立柱是否與混凝土擴大基礎充分接觸，不得有空隙。檢查各桿件是否橫平豎直，其間距是否符合要求，各聯結是否牢固可靠。

3）要求模板拼裝整齊、平直、接縫嵌密實，防止漏漿。

4）砼澆注完畢后及時用土工布覆蓋灑水養生防止砼裂縫產生。

5）箱梁鋼筋安裝時，底板鋼筋不得采用綁扎連接方式，全部采用焊接連接；對于其他部位的鋼筋直徑＜Φ16，采用綁扎搭接方式連接；對于直徑≥Φ16的鋼筋，采用焊接方式連接。

6）墊塊在結構或構件側面和底面所布設的數量不得少于3個/m2，重要部位適當加密。

7）腹板位置波紋管安裝完成后需對波紋管進行檢查，如發現波紋管發生破損，需立即對波紋管進行修復，修復宜采用塑料膠帶，以確保波紋管不發生漏漿。單頭張拉波紋管，截頭部分鋼絞線一定要封嚴，緊頭螺栓要與張拉板緊密來接，中間不能有縫隙。

8）穿鋼絞線時對鋼絞線需要進行編號，防止張拉時發生錯誤。鋼絞線在澆筑混凝土時要時常人工拉動，防止漏漿。

9）張拉設備要求先率定，張拉記錄完善，采取油表讀數（應力指標）為主和伸長量為輔的雙控措施，確保預應力張拉數據準確，符合規范要求。

10）注漿料必須按照試驗室提供的試驗單或配合比進行制漿，壓力表讀數符合規范要求。

4 結語

現澆箱梁相比預制箱梁所面臨的技術問題更為復雜，不同現澆箱梁的支架基礎承載力、支架類型、支架布置間距、箱梁形式、箱梁跨徑、是否跨河（江）或跨路等都會各不相同，在后期施工過程中需要根據不同情形而采用不同的技術參數。