弧形連續箱梁施工技術研究

秦 雷

中鐵十五局集團城市建設工程有限公司 河南 洛陽 471000

1 工程綜合說明

林州市紅旗渠生態涵養項目實驗路4號橋全橋長 103.08米。橋梁平面位于曲線上，曲線半徑 87.5m。橋梁縱斷面位于 i1=0.283%上坡段，橋面橫坡為 1.5%。橋梁上部結構采用 6*16m現澆鋼筋砼箱梁， 單箱五室， 梁高 1.2m， 梁頂寬25m， 梁底寬 20.6m，懸臂 2.2m，腹板采用直腹板。箱梁共有六道腹板，橋面和底板設向外側 1.5%的單向橫坡，通過頂底板傾斜橫坡形成。箱梁頂板厚 22cm，底板厚 22cm，腹板厚 40cm。近支點段頂板、底板厚度增厚至 42cm，中腹板、邊腹板分別逐漸增厚至 70cm。端橫梁厚 1.2m，中橫梁厚 2m。橋墩在設計過程中選擇了樁柱式的，鉆孔灌注樁基礎。設置樁柱間距 5.7m，對應的橋臺為樁柱式橋臺。

2 施工方案比選

在現澆箱梁施工技術中，可選擇的方法主要包括：鋼管型鋼支架施工方法、碗扣式滿堂腳手架、門式支架施工法。對比分析可知這些方法各有一定的優缺點，在實際應用中需要綜合分析經濟性，安全、質量、時間相關因素而優化選擇。支架法現澆連續梁施工的關鍵控制點地基處理、支架安裝、預壓、模板、預應力施工等工藝控制[1]。土模法在箱梁施工中應用較少，本橋屬于跨越新建景觀河的跨河梁，橋位處現狀地形基本和橋面齊平，無落差，無河道，且橋位處地質條件良好、高程條件合適，具備土模施工條件，經比較支架法和土模法各自特點，最終采用土模法施工[2]。

3 箱梁現澆施工

3.1 樁基及墩柱、橋臺施工

1）樁基施工

根據地質報告和現場揭露地質情況，本橋樁基礎采用沖擊鉆成孔，沖擊鉆成孔灌注樁施工工藝流程見圖1。

圖1 沖擊鉆施工工藝流程圖

2）墩柱、橋臺施工

橋臺采用樁接蓋梁型式；橋墩接樁設地系梁，無蓋梁。全橋共2排蓋梁、5排系梁，20根墩柱。橋臺、墩柱、蓋梁等現澆砼采用木模板，樁基完成后開挖地面至樁頂破樁頭標高，施工樁頂蓋梁/墩柱，中跨墩柱高約3m，采用木模澆筑墩柱及底部系梁混凝土，橋臺蓋梁直接在地面澆筑墊層后再施工蓋梁[3]。

墩柱及系梁施工工藝流程：鑿樁頭、檢測樁質量—→測量（立柱中心、鑿后灌注樁頂面標高）—→澆筑系梁墊層砼—→安裝系梁鋼筋固定模板—→澆筑樁頭及系梁砼—→立柱鋼筋綁扎—→立柱模板組拼、安裝—→立柱混凝土澆筑—→拆?！B護。

橋臺蓋梁耳墻施工工藝流程：鑿樁頭、檢測樁質量—→測量—→澆筑蓋梁墊層砼—→蓋梁鋼筋、模板—→澆筑蓋梁—→背墻耳墻鋼筋—→模板安裝—→背墻耳墻澆筑—→拆?！B護。

3.2 土?；A施工

1）橋位土模地基換填及壓實

橋位處現狀原地面高程330.0-331.0。箱梁底設計標高從0號臺至6號臺逐漸上坡，左低右高，0號臺左側梁底328.55m，右側梁底328.86m,6號臺左側梁底328.83m，右側梁底329.14m。整體上箱梁底板在96m長抬高約28cm，左右梁底高差約30cm，整體坡度較小，結合地質勘探情況下部地基較好[4]。

樁基施工階段328以上土層已被擾動，因此對箱梁底模下方1.5m范圍采用砂礫料換填，分層壓實，壓實標準按照0.92壓實度標準。頂部15cm采用C20砼澆筑墊層找平。

2）墩柱周圍回填

橋墩柱系梁自箱梁底開挖高度約3.5m，低于橋位大面積換填深度，底部空間小，采用人工夯配合小型壓路機分層填筑，夯實、碾壓，人工夯分層厚度不大于0.2m。分層回填時，根據梁底縱坡、橫坡控制好回填頂面標高[5]。

3）剩余區回填

除橋墩區域外，其它區域先根據墊層混凝土底部1.5m換填深度開挖整平，然后采用壓路機分層壓實，虛鋪厚度在30-35cm，每層壓實完成檢測壓實度。

4）梁底墊層澆筑

梁底分層壓實完成并檢測合格后，復核頂面標高，根據梁底設計標高扣除底模和底模支撐方木高度，計算出墊層混凝土頂面標高并現場放樣，立側模，澆筑墊層混凝土。

5）翼板下支架搭設

由于翼板為懸挑結構，土模墊層在底板底部，因此箱梁翼板需要自地面墊層上搭設滿堂支架施工。選擇了扣件式滿堂紅腳手架做為翼板支架，基于相應的設計圖而確定出支架邊線及底托標高，接著對枕木進行緩慢的放置，結束后安裝腳手架。底托下設置標準尺寸的方木。支架設計過程中應該綜合考慮到各種載荷的影響，最終使用Φ48×3.5的普通鋼管支梁，底板橫橋向間距為0.6，縱向0.6-0.9m；水平步距都為0.9米。支架搭設結束后，全面的檢查支架平面位置、頂面高程牢固性，且給出檢查報告。

3.3 預壓與預拱度設置

箱梁底模鋪設完成后進行沙袋預壓，預壓重量按照1.2倍上部箱梁荷載計算。以觀測基礎處理效果和沉降情況。根據預壓觀測沉降數據，結合實際設置跨中最大預拱度。

預壓時對比分析而選擇沙袋法，在每斷面設五個沉降測點，（對應的測點位置包括翼板兩邊緣、底板中間和兩邊），沿橋縱向設置一定量斷面，間距為5m。進行觀測時，基于多點動態觀測方法確定出沉降值，且為備調標高提供參考。在預壓施工過程中不可對這些測點產生影響。

預壓的時間點設置為，安裝后每12小時，在支架很穩定條件下，如果持續觀測發現3天累計沉降量低于三毫米，同時預壓時間大于7天條件下則可進行卸載。其后依據確定的經驗沉降值對模板標高進行適當的調節，從而確保施工結束后底模的設計位置也保持合理。對應的拱度設置在支架頂部。

3.4 箱梁澆筑

1）支座安裝

工藝流程：安裝前處理→安放支座→灌注支座套筒砂漿→拆除連接裝置并設置預偏值→養護。

2）混凝土澆筑

本橋箱梁混凝土為C50，共1575m3，分兩次澆筑，第一次澆筑至腹板頂面位置，拆除腹板側模支立頂板模板，綁扎頂板鋼筋；第二次澆筑頂板和相應的翼板，材料選擇了商砼，泵送入模的方法。單次澆筑混凝土方量大，是施工中的重點控制點。

澆筑混凝土按照從低向高、從一端向另一端澆筑的原則。初次澆筑過程中先澆筑箱梁底板，且進行充分的插入式拖振及插振，再澆腹板混凝土，兩邊對稱分層澆筑，用插入式振動器振搗密實。第二次澆頂板混凝土前應該適當的處理施工縫，將腹板頂面對應的松散土層處理掉，且充分沖洗后鑿毛，接著二次澆筑。

箱梁內側模在混凝土強度達到2.5Mpa時即可拆除，箱梁頂板內模通過在頂板澆筑時預留的120cm*80cm拆?？兹斯げ鸪?。小心的割開拆模孔處鋼筋，拆模后進行牢固的焊接。同時應該保證接頭錯開加固。拆內膜后還應該對預留孔進行封閉處理。

3.5 底模拆除

混凝土強度達到設計強度的75%后可拆除梁體內模板，梁體砼強度達到設計強度100%拆除兩側懸臂端及梁底模。通過人工配合吊車的方法進行拆模。

相應的拆模次序為翼緣板→腹板→底板。

1）翼板模板拆除，在檢測發現翼板混凝土的強度達到設定值情況下可對其支架和模板進行拆除，在此過程中先去除墊梁，其后緩慢的卸載，不可以突然放松。在拆除后應該根據要求保養桿件、配件要，且妥善的放置。

2）箱梁底模拆除，梁的落架程序應從梁撓度最大處的支架節點開始，接著將兩側的節點拆除，在此過程中應該滿足一定對稱和均勻性要求；對簡支梁可從跨中向兩端操作。

3.6 附屬結構箱梁澆筑

箱梁拆模成橋后，依次施工橋面系、左側人行道及護欄、右側非機動車道及防撞墩、橋臺伸縮縫施工、橋臺搭板及錐坡等施工。

4 結語

目前支架法現澆箱梁應用廣泛，工藝趨于完善，但土模法在市政及公路橋梁的現澆箱梁中應用較少，本例由于地質和地形條件的特殊性，具備了土模施工的良好條件，因此選用了土模法施工。本文側重于用土模法現澆箱梁的工藝流程和關鍵技術，相比較于傳統支架法，節約了大量的鋼管支架材料投入，減少了高空作業，土模法整體荷載受力均勻，且基礎有效壓實和混凝土墊層澆筑有效減少了不均勻沉降，確保了澆筑質量，加快施工進度，可為類似工程施工提供參考，也為現澆箱梁施工技術的優化與改進起到借鑒作用，提高施工科學性。