某道路橋梁工程施工技術淺析

文＿李煥坤（廣西路建工程集團有限公司，項目副總工程師，工程師）

韋并生（廣西路建工程集團有限公司，設備分公司副總經(jīng)理，高級工程師）

伴隨我國道路橋梁建設事業(yè)不斷發(fā)展，橋梁建設規(guī)模也在逐漸增大。施工過程中，應用先進施工技術的同時，也要保障道路橋梁施工質(zhì)量及安全。例如普通混凝土施工質(zhì)量易受諸多因素影響，穩(wěn)定性相對偏低，極易在施工后期發(fā)生裂縫、變形等問題，對道路橋梁工程整體質(zhì)量有著極大影響。為切實提升道路橋梁施工穩(wěn)定性與安全性，需提升道路橋梁施工相關技術應用與推廣力度，滿足業(yè)主對道路橋梁工程日益復雜的要求。

一、道路橋梁施工特點

（一）質(zhì)量要求高，資金投入大

道路橋梁工程因其承擔著重要的功能，故對施工質(zhì)量要求極高，以確保工程的安全性和穩(wěn)定性。選材是道路橋梁工程中非常重要的一環(huán)，不僅需要考慮材料的耐久性和可靠性，還需考慮其抗風、抗震等特性，施工材料的質(zhì)量直接決定了工程的質(zhì)量，使用劣質(zhì)材料會導致工程易出現(xiàn)各種安全隱患，甚至影響人們的生命和財產(chǎn)安全，因此，選材要經(jīng)過嚴謹?shù)臏y試和評估。由于道路橋梁工程的規(guī)模較大，施工過程中需要進行鋼筋加工、混凝土澆筑等多道工序，這些工序不僅需要消耗大量人力物力，還需要投入大量的資金。同時，防護裝置是保障施工人員人身安全的重要措施，但過多的防護裝置不僅會增加資金投入，還會加大工程建設方和業(yè)主的壓力。因此，在施工過程中需要平衡資金投入和防護裝置的使用。

（二）施工地點存在局限性

道路橋梁工程是城市現(xiàn)代化建設的重要組成部分。施工地點通常在兩座山之間或河流兩岸，施工環(huán)境較為惡劣、地形復雜，即便在城市中施工也存在諸多限制，需要在施工前評估所產(chǎn)生的噪聲、塵土、振動等因素對周邊的干擾，制訂合理的施工方案以盡可能減少對附近居民的影響。由于施工地點的限制，施工隊伍可能需要在有限的空間內(nèi)進行施工，這給施工人員帶來很大的壓力和困難，影響施工的效率和質(zhì)量。

二、工程概述

（一）案例概述

加意大橋K86+640為新建橋梁，該橋位于廣西河池市都安瑤族自治縣九渡鄉(xiāng)加意村附近，為橫過刁江而設，以K86+570.42為起點，K86+640為中間段，結束段為K86+709.58，橋長139.16m，采用單層形式，寬度為11m。該工程為單孔、雙向航行，可達到Ⅶ級航道的通航標準。橋梁上部結構為35m+60m+35m的三跨預應力變截面連續(xù)箱梁，其結構形式為縱向、橫向、垂直預應力。箱頂寬度12m，厚度0.28m，橫坡為2%，基板寬度為6m。箱梁底板上下緣順橋向均為1.80次拋物線，橫橋的頂點位于主橋中跨閉合段的邊沿，并與底板保持水平。箱梁基梁高3.80m，跨中梁高1.90m，箱梁的高度由跨中部到距橋墩中心2m的距離為1.80次拋物線。腹板厚度在1—3梁段之間為0.80m，5—7梁段為0.50m，4梁段為腹板厚度從0.50m到0.80m的過渡區(qū)。機翼邊緣的懸臂長度為3m，末端厚度為0.20m，底部厚度為0.60m。除此之外，在橋墩頂部增加一塊3m厚的橫梁，在橋墩兩端各增加一塊厚度為1.50m的橫梁。懸澆箱梁懸吊掛籃對稱澆注，其縱向長度為64m+12m。加意大橋橋位平面布置圖和加意大橋橋型詳情見圖1、圖2。

圖2 加意大橋橋型

（二）工程施工要求

掛籃的設計要輕巧、合理，掛籃和建筑機械的重量不能超出設計要求。同時掛籃還應可調(diào)節(jié)垂直高度，調(diào)節(jié)垂直偏差為±8cm。吊桿梁段混凝土的澆筑必須遵循從懸臂端到根部的順序，在澆筑梁段混凝土時，要注意調(diào)整因混凝土自重引起的掛籃變形，防止出現(xiàn)縱向開裂。采用懸臂式掛籃結構，嚴格遵循對稱平衡原則，嚴格控制主墩底縱橋方向的不平衡彎矩，以免引起主墩底面混凝土裂縫，在施工中要注意觀察墩柱的接合部和墩底，防止發(fā)生異常。在澆注混凝土時，必須對梁段超方進行嚴格控制，每一段實際澆筑的混凝土質(zhì)量不能超出理論值的2.50%。箱梁頂部澆筑混凝土時，不均勻度不能超過5mm，并嚴格控制底板厚度。在混凝土澆筑時，在錨桿下方、波紋管下方和錨塊等部位要注意搗固，以保證有效預應力滿足設計要求。

（三）工程水文地質(zhì)條件

該橋梁位于亞熱帶季風氣候地區(qū)，春季多雨、日照時間短，夏季炎熱、降雨多，秋季多陽光、常有秋旱，冬季寒冷、降雨少。地下以碳酸鹽巖溶洞穴為主，地下水的主要來源是橫向徑流和大氣降水。該地區(qū)橋位區(qū)為橫跨刁江的峰叢洼地地貌區(qū)，其形狀為U形，寬度約70m，水流湍急，水深5m～8m，水流方向由西到東，水流速度快，在高峰季節(jié)流量很大，河道兩側的坡面起伏不大，比較平坦，但是坡度比較陡峭，坡高在3m～8m左右，天然坡度在25°～50°之間。地表為第四系覆蓋層，巖層以第四系沖洪積層和黃龍組底層為主，構造較為發(fā)達，沒有斷裂的構造形跡，部分河岸部分出現(xiàn)了基巖。拉烈端河岸上有兩個水洞，其他如滑坡等不良地質(zhì)活動均未發(fā)生，天然斜坡具有良好的穩(wěn)定性。橋位附近的該橋址地區(qū)已規(guī)劃為Ⅳ級航道。

（四）施工計劃

2號樁墩0號混凝土澆筑于2021年5月10日完工，1#樁（采用掛籃施工）于2021年6月25日開工；掛籃安裝和預壓計劃20d，需采用掛籃施工區(qū)段，1#至6#區(qū)塊共6個區(qū)段，每區(qū)段規(guī)劃12d，共計72d，首次完工日期為2021年9月26日；根據(jù)1#橋墩目前的施工進度，將掛籃懸澆段的施工時間定在2021年7月15日至2021年9月26日，隨后進行邊跨與跨中合攏段施工計劃20d完成。工程施工詳細進度見表1，所使用材料詳情見表2。

表1 2021年加意大橋施工周期

表2 工程所用材料

三、工程施工方法

（一）掛籃設計

主橋掛籃的設計應著重考慮掛籃的結構形式和承載能力，掛籃的材質(zhì)、懸臂的撓度控制、橫向穩(wěn)定的處理方法、關鍵部件如步行系統(tǒng)和后錨的布置是否合理，都會對掛籃的設計產(chǎn)生直接影響。如果變形太大，不僅會影響主梁的質(zhì)量，還會造成危險。此次工程采用“三角形”掛籃，該類型掛籃已在同類型橋梁施工中多次使用，效果良好，施工質(zhì)量達到設計要求，掛籃結構詳情見圖3。

圖3 掛籃與模板系統(tǒng)

前橫梁和主桁條的前端用Φ32精軋的螺紋鋼連接，在各吊點上設置一根精軋螺紋鋼，并將其固定在扁擔梁上。前、后橫梁與下橫梁的交接處另設有一根扁擔梁和一根螺栓固定裝置，以防止因箱梁梁高變動而引起的底籃傾斜，保證吊桿在豎向上的受力。吊籃內(nèi)部的滑梁以懸掛方式連接吊桿，其材質(zhì)是Φ32的帶螺紋粗鋼。對內(nèi)滑梁和底籃后錨固點采用精軋螺紋鋼進行澆筑，其強度高、可調(diào)性好，在較小的受力條件下，是一種理想的吊桿材料。在使用吊桿時，用Φ50mmPVC管材對精軋螺紋鋼進行防護，防止在使用時出現(xiàn)焊接鐵絲。在后梁懸掛的混凝土基板和混凝土頂部預留直徑為Φ70mm的孔洞以便安裝吊桿。提升系統(tǒng)由鏈滑車驅動，應在各吊點上按受力大小安裝不同規(guī)格的鏈條滑車，以實現(xiàn)能及時、迅速地調(diào)整模板高度，提高生產(chǎn)效率，縮短工期。

（二）邊跨現(xiàn)澆段施工

本工程連續(xù)箱梁邊跨設計長度為3.92m，分別在0#、3#橋臺處。梁高1.90m，梁段體積42.09m3，重113.70t。采用三向預應力體系，混凝土澆筑施工時全幅現(xiàn)澆段擬一次澆筑完成，混凝土采用泵送澆筑工藝。連續(xù)箱梁的邊跨設計為3.92m，其結構形式為貝雷梁。根據(jù)原有的地表標高和地質(zhì)條件，對原有的地基進行了1m的更換和夯實。在原有的地面上填入三根C25混凝土條狀地基后，在地基上鋪設兩層貝雷梁，將I20a工字鋼作為分布梁，在分布梁和隔板之間安裝三角木，調(diào)整高度，拆卸支架。墩頂部用鋼板做豎板，中間用砂石夯實，頂部用2mm厚的鋼板做支撐，其上鋪底模具。底部模具整體成型，鋼管托架采用雙拼式16槽鋼與橋臺橫向交叉連接，這種連接方式可減小支架和蓋梁的不均勻沉降。箱梁的頂板支撐架為φ48mm鋼管，模板為2cm的竹膠板，背楞為方木。基礎采用鋼模板施工。在模板安裝之前，應由監(jiān)理工程師對模板進行檢驗，主要檢查模板之間的銜接、變形情況，以及模板背面和面板能否良好連接。根據(jù)統(tǒng)計檢查結果，篩選出不合格的模板，進行標記并清除，禁止施工過程中使用不合格的模板。將涂有脫模劑的模板吊起至工作面，將界面擦凈后先用雙面膠或海綿將兩個模板拼接在一起，之后用螺栓將模板固定并進行模板豎直度校正，使豎直度偏離處于規(guī)范允許的范圍內(nèi)，最后在水平方向和鉛垂面上用剪刀撐加固，保證模板和支撐體系的穩(wěn)定。模板安裝完成后，開始進行混凝土澆筑施工。施工過程中，混凝土分為兩級振搗，由挖掘機配合測量控制標高。澆注完成后，在當層的頂部預先埋設鋼筋，使其與支架的連接更加緊密。

（三）鋼筋加工與安裝

鋼筋必須在使用之前將表面油污、漆皮、銹跡等清理干凈。在下料之前，應仔細閱讀有關圖紙，并在綁扎之前按照圖紙在基材上標出鋼筋間距，以保證鋼筋排出可用焊接連接。焊縫的長度、寬度、厚度等均要符合技術規(guī)范的規(guī)定，在使用搭接的情況下，使用502或506焊條，并將接頭事先折疊4°，以保證鋼筋的軸線處于相同的位置。在焊接完畢后，應對各連接部位進行徹底檢查，以保證焊縫的長度與規(guī)格一致。焊縫應飽滿，無氣孔，并清除焊渣。箍筋的彎制是手工完成的，在制造過程中，要嚴格地控制其幾何形狀和彎角，以確保在捆扎后不會對骨架的外形尺寸產(chǎn)生任何影響。在鋼筋安裝時，應確?；炷练雷o層厚度，并在鋼筋與模板之間放置同等強度的砂漿墊，每平方米不得少于5個，視具體情況決定是否增加，保護層應與鋼筋進行牢固的捆綁，以確保其合格率。在澆注之前，應對鋼筋、預埋件、預應力筋的尺寸、位置等進行全面檢驗，并按照常規(guī)的施工程序上報監(jiān)理工程師。箱梁分兩段同時進行，當樓板、樓板混凝土澆筑完成后，在頂板鋼筋、防撞欄、伸縮縫鋼筋等基礎上進行鋼筋綁扎，最后澆注頂板混凝土。

（四）合攏段施工

合攏吊架和模板使用的是建筑吊籃和模板體系。懸臂梁模板整體是2.50m+2.50m，封閉部分2m，懸臂梁部分澆筑完成后應拆除中間部分的掛籃模板（邊跨、中跨掛籃同時拆除，避免兩邊受力不均勻）。邊跨現(xiàn)澆段需提前預埋孔洞作為精軋螺紋鋼的工作孔，6#塊向主墩方向50cm處和邊跨現(xiàn)澆段向交界墩方向50cm處需要預留孔洞作為滑梁起吊孔，采用φ32精扎螺紋鋼作為吊桿，懸臂端澆筑完畢后，用手拉葫蘆臨時豎向提拉住內(nèi)、外模板，然后將內(nèi)、外模板向前移動3m，再用邊跨現(xiàn)澆段預留的精軋螺紋鋼吊緊，垂直松開手拉葫蘆使模板落置在滑梁上。底模分布梁采用I22a型工字鋼，置于吊籃前下橫梁和邊跨現(xiàn)澆托架上，并以2cm木模和方木組合為底模板，與兩側澆注的底部模板進行調(diào)整。在6#分段澆筑完畢后，吊籃本體不移動，通過吊籃前下橫梁調(diào)整高度。

四、道路橋梁注意事項

（一）路基壓實

路面的攤鋪速度和壓路機碾壓長度是影響路面質(zhì)量的重要因素。如果攤鋪速度過快或壓路機碾壓長度過短，會出現(xiàn)凹坑和波浪狀路面等質(zhì)量問題。因此，在施工過程中，需要根據(jù)路面的情況合理控制攤鋪速度和壓路機碾壓長度，以確保路面質(zhì)量的穩(wěn)定。在進行路面壓實時，混合料往往會粘在碾壓輪表面上，影響壓實效果。為了解決這一問題，可以在施工過程中適量噴水，使碾壓輪表面保持光滑，有效解決混合料粘輪問題。同時，噴水還可以降低路面溫度，減少瀝青混合料的揮發(fā)，提高路面質(zhì)量穩(wěn)定性。在瀝青混合料路面較熱時，油料和礦料容易灑落在路面上，影響路面的平整度和美觀度，因此在施工過程中應禁止重型機械設備在較熱的瀝青混合料路面上施工，以免造成不必要的損失。

（二）高性能混凝土澆筑

在進行高性能混凝土澆筑前，必須制訂一套完整的澆注方案，明確需澆注的方塊和澆注方式。有關部門要重視固定模板的制作，并嚴格按設計圖紙確定尺寸、剛度等參數(shù)。在合適的位置埋入模板，再進行高強混凝土的澆筑。在澆注時，確保相應部位的混凝土澆筑水平達到要求，并在澆筑過程中及時進行振搗，保證在結構施工區(qū)內(nèi)，混凝土的粗細集料均能均勻分布，確保構件的質(zhì)量與施工要求一致。閉合段混凝土澆筑速度約為10m2/h，持續(xù)2～3h，澆筑應在一天中溫度較低（但不能低于5℃）的時段進行，這樣可以確保閉合段新澆筑的混凝土在溫度升高的時，能在受壓條件下達到終凝，防止混凝土出現(xiàn)裂縫。在閉合段張拉前，應采用覆蓋箱梁懸臂、噴灑水冷等措施，減少光照對箱梁懸臂的影響。在施工過程中要確保管線的暢通，在封閉段混凝土達到設計強度和相應的齡期后，應按張拉的噸位和順序，對邊跨的預應力束進行張拉。

（三）路面攤鋪

在道路的建設過程中，路基施工是非常關鍵的一步。在進行路基施工前，需要進行導線、中線和水準線的數(shù)據(jù)復測，以確保施工的準確性和可靠性。在完成數(shù)據(jù)復測后，需要對實際情況進行分析，確定最佳的導線和水準點。在這個過程中，監(jiān)理工程師需要核查測量數(shù)據(jù)，并進行基準線位置的測量放樣。水平層填筑技術是路基填筑時比較常用的一種方法，這種方法可以保證填筑的均勻和平整度，提高道路的使用壽命和舒適性。在路面攤鋪施工中，需要提前準備好平地機和推土機，并根據(jù)路堤試驗段數(shù)據(jù)確定具體的攤鋪厚度，以此確保施工的質(zhì)量和效率，避免施工中不必要的浪費。