城市立交連續箱梁現澆支架施工技術

摘要：在城市立工程交修建體系中，由于現澆支架技術具備搭設靈活、施工中不需體系轉換、連續梁整體性好等特點，被廣泛用于連續箱梁橋的施工中。以重慶兩江新區盛唐路立交工程為例，詳細闡述了連續箱梁現澆支架施工流程及施工中涉及的地基處理、支架設計、布設、預壓和解決交通干擾等關鍵技術問題，可為城市立交修建提供技術參考。

關鍵詞：城市立交；連續箱梁；現澆支架；施工技術

0" "引言

城市立交連續箱梁采用現澆支架施工，具備搭設靈活、無需大型起重設備、連續梁整體性好、對道路交通影響小等優點，且施工過程易于控制，設計計算較為簡單，有利于縮短施工方案設計時間。很多學者對連續箱梁的施工技術和流程開展了相關研究，王特強等[1]針對實際工程問題，從施工流程和混凝土澆筑手段，討論了連續箱梁的施工技術。孫小雷等[2]針對山區公路工程應用現澆箱梁施工技術，詳細闡述了箱梁的支架設計方法和流程。李峰[3]和張遠等[4]基于實際工程案例，從地基處理、支架搭設、混凝土澆筑等方面，研究了施工過程中的關鍵技術結點。本文以重慶兩江新區盛唐路立交工程為例，詳細闡述了連續箱梁現澆支架設計、地基處理、支架搭設、支架預壓、預拱度設、模板安裝、鋼筋和預應力安裝、混凝土澆筑、預應力張拉和模板支架拆除施工流程及施工過程中涉及到的關鍵技術問題。

1" "工程概況

某項目建設區域位于兩江新區龍盛片區，龍盛片區由渝北區龍興鎮和石船鎮組成。在盛唐路上設置兩幅橋TF1和TF2，上跨H2路，橋幅寬度分別寬13.25m，設置三車道，共雙向六車道。兩幅橋之間留出2m間距，兩幅橋之間存在一定高差，TF1在最上層，TF2在第二層。同時設置一根左轉匝道A，匝道下穿西側上跨橋，然后與H2地面道路合流。盛唐路地面道路與H2道路平交，采用交通信號燈控制各方向車流有序通過。H2道路近期采用與盛唐路平交形式，遠區預留采用下穿隧道，立交橋橋梁部分使用C50混凝土進行施工澆筑。盛唐路立交平面布置如圖1所示。盛唐路立交橋立面布置如圖2所示。

該項目立交區沿線地貌屬構造剝蝕淺丘地貌，溝嶺相間，溝谷地段大多為水田、魚塘，丘陵地段多為居住地。地面坡角多在3°～30°之間，局部砂巖出露形成坡角60°的陡崖地形，支架施工時軟基處理是重難點之一。兩幅橋之間存在一定的高差，TF1在最上層，TF2在第二層，同時設置一根左轉匝道A匝道下穿西側上跨橋，然后與H2地面道路合流。在既有建筑物上搭設支架，存在荷載疊加效應、結構穩定不確定性和施工干擾問題，施工順序安排是一大難點。

2" "連續箱梁現澆工藝流程

現澆梁支架采用Φ48×3.5mm碗口式滿堂支架搭設。根據TF1、TF2和A匝道的平面位置和立面設計要求，為減少施工荷載傳遞風險和施工干擾，在同時滿足H2路路基填筑要求和現澆支架基礎荷載的前提下，橋梁部分先施工最上層TF1，然后進行下層TF2和A匝道橋梁施工。

以TF2為例，現澆箱梁施工流程如下：支架設計→地基處理（軟基換填）→墊層澆筑→支架搭設→支架預壓→預拱度設置→模板、鋼筋和預應力管道安裝→混凝土澆筑→預應力張拉→模板支架拆除等，連續箱梁現場施工工藝流程如圖3所示。

2.1" " 支架設計與布設

根據截面荷載和施工荷載分布情況，在滿足規范和安全系數要求下，逐層進行強度、剛度、穩定性、地基承載力驗算和預拱度設置，均符合要求。進行防排水功能設置后確定支架搭設方案如下：

2.1.1" "地基處理

該立交中心位于溝谷地段，大多為水田、魚塘，為確保現澆箱梁支架的強度和穩定性，在支架搭設前需進行如下處理：一是軟基片石換填處理。作業順序為清除表層雜物→清除淤泥質土→分層填石（每層厚為40cm）→用擊振力不小于40t的重型壓路機碾壓→重復分層填石并碾壓→填石碾壓后至原地面上20cm處→填砂礫墊層并碾壓。二是硬化處理。片石換填處理的壓實度和平整度達到要求后，表面用20cm厚的C20混凝土進行硬化處理，表面設1.5%的雙向橫坡。混凝土墊層兩側順橋向設置排水溝，以防止地表水浸泡地基。地基處理如圖4所示。

2.1.2" "碗扣支架布設

碗扣支架搭設高度約5.3～14.4m。支架搭設間距分為三部分：第一部分底板區尺寸為60cm×60cm×120cm（縱向×橫向×步距）；第二部分翼緣區尺寸為 60cm×90cm

×20cm（縱向×橫向×步距），兩側各設1.2m人行通道。第三部分墩頂及腹板區尺寸為60cm×30cm×120cm（縱向×橫向×步距）。為限制立柱自由度，從立柱頂部向下30cm處兩道水平桿步距加密至60cm。支架立桿結構穩定性可通過下式檢算：

N=φAf" " " " " " " " " " " " " " " " " "（1）

式中：

N——容許軸力，kN；

φ——穩定性系數，取0.95；

A——鋼管截面面積，m2；

f ——臨界壓力，MPa。

經過檢算，立桿的容許軸力為67.11kN，表明其穩定性符合要求。

2.1.3" "施工注意事項

支架搭設的步驟為拉線、放底座，然后調平底層支架，連接掃地桿，開始分層搭設支架，安裝可以調節的頂托，安裝縱橫向、水平剪刀撐，全面調平。安裝立桿時，需要保證安裝完成后的桿件軸心受力，因此要使用吊線錘檢測立桿是否垂直。桿件間需要使用碗扣構件連接。立桿底部距底座30cm處設置縱向掃地桿，用直角扣件固定；

支架搭設過程中，需由下至上設置剪刀撐，其間距應小于或等于4.5m。剪刀撐的接長宜采用搭接。針對高于4m的模板支架，其兩端與中間每隔4排立桿從頂層開始向下每隔4步設置一道水平剪刀撐。剪刀撐和水平面的角度應控制在45°左右，斜桿應每步與立桿扣接。

支架立桿搭設完成后，需要架設橫桿，其橫截面尺寸為10cm×10cm。而后鋪設底板模板，底板材質選擇竹膠板。竹膠板用鐵釘釘在橫桿上，竹膠板與竹膠板之間用雙面膠連接。竹膠板的縱向拼縫下面必須設置通長方木，確保竹膠板拼縫質量。在交通導行處設置門型支架，采用Φ500×8mm鋼管立柱加I56a作為主要承重結構。支架縱向布置如圖5所示。支架橫向布置如圖6所示。

2.2" " 支架檢查

支架搭設完成后，按照設計方案和《建筑施工碗扣式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ166-2008）等進行檢查，并作好詳細記錄，滿足要求后方可進入下一步施工。

2.3" " 支架預壓

2.3.1" "支架預壓設計

為保障項目施工安全，提升連續箱梁工程質量，在支架搭設、檢查完成后，需要對支架進行預壓。通過預壓的方式，來消除支架和地基產生的非彈性變形。加載前，先在地基和支架上布設觀測點，以便測量沉降量。預壓的總重依據腹板橫向分布分為4個部分，分別為腹板、底板、翼緣板和施工通道。加載分2次進行，按50%、100%分級加載，每次加載完成后，均記錄下沉量直至穩定。預壓監測次序為壓重前對支架進行一次觀測，壓重50%時進行一次觀測，壓重完成后觀測一次，然后每3h觀測一次，直至壓重完成后的24h開始卸載時停止觀測。

2.3.2" "支架預壓施工方式

加載前，首先要按照相關規范要求布設觀測點，并對所有的觀測點進行高度標定，記錄原始高程。加載時采取分級加載方式，第一次加載總質量的50%，即0.5Q，同時記錄其高程；第二次加載總質量的Q，同時記錄其高程。加載時需要控制加載速率，待加載周期和高程數據沒有明顯波動之后，再進行下一級的加載。

2.3.3" "支架預壓沉降計算方法

針對支架預壓沉降結果，應滿足《公路橋涵施工技術規范》（JTJ041-2000）等相關規范要求。支架的總沉降變形量，為預壓前高程和預壓結束后穩定時的高程差。支架發生的彈性變形量，為卸荷后的高程值和加載穩定時的高程差。非彈性變形為預壓前高程減去卸荷后的高程。

2.4" " 施工預拱度的設置

為了使梁在完成后達到規定的標高，模板調整時要考慮設置預拱度。設置預拱度考慮以下因素：梁自重產生的彈性變形，支架在設計荷載作用下的非彈性變形量，支架在設計荷載作用下的彈性變形量，支架基礎受荷載后的非彈性變形和地基的彈性變形量，預應力鋼絞線張拉后引起的箱梁上拱度、預應力損失產生的變形。

2.5" " 模板、鋼筋和預應力筋管道安裝

預壓完成后，對底側模在平面位置、高程方面進行詳細檢查，底模標高、預拱度及橫向曲線，根據預壓數據通過頂托調節桿調整，底模邊線通過細致測量劃線來調整。特別對底側模接縫進行詳細檢查，避免邊角混凝土表面出現蜂窩、麻面等，確保拆模后的箱梁底板邊線條光潔、均勻順直。施工時所用鋼筋均需提前在預制場制作，之后運輸進場。進場后將底板腹板鋼筋綁扎成型，以保證其整體性和完整性。鋼筋和預應力筋管道安裝流程流程如圖7所示。

2.6" " 混凝土澆注

混凝土澆筑前要保證支架的底、腹板鋼筋和模板，確認無誤之后再進行混凝土澆筑。澆筑時應該先澆筑底、腹板根部區域，再進行腹板區域的澆筑，以有效降低混凝土的翻漿現象。在進行腹板澆筑時，采取分層澆筑法，以20～40cm為一層進行對稱澆筑，以有效提升澆筑質量。邊澆筑邊進行搗實，對于一些鋼筋分布密集區域，使用小型振搗器進行搗實。同時為有效避免箱梁出現早期收縮裂縫，嚴格控制水泥用量和水灰比，并對澆筑完成后的混凝土按照相關規定進行養護。

2.7" " 預應力張拉和注漿

根據設計要求和《城市橋梁工程施工與質量驗收規范》（CJJ2-2008），待混凝土強度達到85％設計強度以上，混凝土齡期達到7天時，方可張拉預應力鋼束。張拉完畢及時進行注漿封錨。

2.8" " 模板、支架拆除

混凝土澆筑和養護完成后，對預應力鋼筋進行張拉。待混凝土強度和注漿強度達到要求后，再進行支架和模板的拆除工作。拆除支架應從跨中向兩側拆，且拆除順序為先翼板區域后底板區域。拆除時需要分兩次進行，避免瞬時荷載過大引起混凝土開裂。

3" "結語

現澆支架設計、地基處理及支架布設是現澆箱梁施工控制中的關鍵工序，關系到梁體澆筑質量和安全。重慶兩江新區盛唐路立交工程通過地基處理、支架設計、布設、預壓很好的解決了這一難題，經質量監督單位核復，各項指標均滿足規范和設計要求，可為類似城市立交修建提供技術參考。

參考文獻

[1] 王特強，張振興.山區公路大跨徑高墩連續鋼構變截面現澆箱梁施工關鍵技術研究[J].中國設備工程，2022（2）：107-108.

[2] 孫小雷.山區公路高墩現澆箱梁施工安全關鍵技術探討[J].青海交通科技，2021，33（4）：93-98+110.

[3] 李峰.現澆預應力混凝土連續箱梁施工技術研究[J].工程機械與維修，2020（3）：130-132.

[4] 張遠，甘戈金，王斌，李孟佳.滿堂支架現澆預應力混凝土連續箱梁施工關鍵技術研究[J].粉煤灰綜合利用，2018（6）：102-10.