高速公路橋梁工程高效施工技術研究

強軍QIANG Jun

（中國葛洲壩集團第一工程有限公司，宜昌 443002）

0 引言

高速公路橋梁工程是高速公路建設中的重要組成部分，其施工效率和質量直接影響到整個高速公路工程的進度和質量[1]。然而，由于高速公路橋梁工程具有施工難度大、技術要求高、工期緊張等特點[2]，如何實現高效施工成為了一個重要的問題。因此，本研究旨在探討高速公路橋梁工程的高效施工技術，以提高施工效率和質量。

高速公路橋梁工程的施工中，箱梁的預制-拼裝效率至關重要[3]。而箱梁的預制-拼裝速率，主要影響因素有：預制箱梁頂板鋼筋綁扎臺座技術、橫隔板澆筑模板技術和臨時支座優化技術。目前在這三方面，行業常用的技術裝置都存在一定局限：①預制箱梁頂板鋼筋綁扎臺座技術：當前工程使用的預制梁頂板鋼筋綁扎胎架多為整體式，占地面積較大且較為笨重、移動不便，不適應以“路基梁場”為代表的工作場地緊俏的梁場。②橫隔板澆筑模板技術：當前工程進行彎橋梁板的橫隔板處理多為在梁場內按標準尺寸進行梁板澆筑后，在橋上采用人工手動調整橫隔板后澆帶的鋼筋角度，再夾板立模進行澆筑，高空作業量大且φ28 鋼筋較難調整，有較大的安全風險；同時成橋后橫隔板連接處存在明顯折線，橫向力傳導易在折線處產生應力集中，傳力不暢[4-5]。③臨時支座優化技術：當前工程多采用上下圓鋼筒嵌套內充細沙的方法制作臨時支座，此類臨時支座在筒壁下方留出沙孔，受野外氣候條件影響，筒內沙易受潮結塊，出沙受阻。

本研究將從技術裝置的創新改進方面著手，通過優化裝置的結構形式和施工工藝，降低工程施工的安全風險與提升質量成果，提高施工效率。

1 工程概況

項目位于廣西壯族自治區百色市，路線總體呈東西走向，主線采用四車道高速公路標準，整體式路基寬25.5m，主線路線全長191.249km；連接線采用二級公路標準，路基寬10m，共有3 條連接線，共長1.258km。項目主線共設橋梁153 座/48.654km（其中特大橋1 座），隧道22 座/16.688km（其中長隧道4 座），通涵結構物451 道，互通10處，服務區4 處，收費站9 處，橋隧比33.5%。

橋梁工程鉆孔灌注樁基礎8746 根，樁長為20~30m不等，箱梁預制安裝12493 片，40m 以上高墩932 根，最高墩85m；水泥混凝土總量549.6 萬m3。

2 研究內容

2.1 預制箱梁頂板鋼筋綁扎臺座技術

針對山區路基梁場場地狹窄的問題，優化形成了可組裝移動的模塊化頂板鋼筋綁扎臺座，在龍門吊的工作范圍內可擇場地制作頂板鋼筋，提高了箱梁頂板骨架的產能。本研究內容為一種“預制箱梁頂板鋼筋綁扎裝置”，解決了預制箱梁頂板鋼筋綁扎時相對麻煩，整個支撐臺架不能移動，支撐臺架相對復雜，不能調整梳齒板，施工效率低的問題。“預制箱梁頂板鋼筋綁扎裝置”的結構形態如圖1，在工程中其發揮的高效作用如下：

圖1 預制箱梁頂板鋼筋綁扎裝置

①5 個萬向輪起到了承載受力和移動方便的作用，其中4 個萬向輪設置在框架的四個拐角，1 個萬向輪設置在框架底部加強筋的中間位置，整體受力均衡，移動更加穩定方便。

②加強筋保證了上部結構的穩定，同時鋼筋能方便的安拆梳齒板，根據不同的使用需要，靈活的調整梳齒板的結構和尺寸，施工更加方便，且鋼筋可以借助固定單元和相鄰的平臺支撐架連接，操作便捷。梳齒板可以方便的和鋼筋連接，整體使用方便，結構穩定。

③圓弧槽分別對鋼筋和加強筋起到定位的作用，同時固定板為萬向輪提供連接基礎，連接更加穩定，承載能力更強。兩個加強筋連接時更牢固，同時固定板為萬向輪提供連接基礎，整體剛性好。可通過固定柱調整套筒的位置。

2.2 橫隔板澆筑模板技術

預制橫隔板與現澆筑橫隔板之間會產生澆筑折線，不但會影響橋梁的整體美觀，而且處理也相當費時費工，錯位情況嚴重的甚至會影響橋梁使用功能問題。針對這類問題，優化了彎橋上預制梁的橫隔板澆筑模板，橫隔板澆筑模板結構如圖2 所示。本次研究改進了其模板澆筑方法，主要體現在以下幾方面：

圖2 橫隔板澆筑模板

①預制梁增加固定連接：將并列的兩個預制梁之間的多股鋼筋通過鋼筋骨架固定連接，并對預制梁上的鋼筋處進行鑿毛處理；

②側模板和底模板安裝：在預制梁橫隔板的底部中心為位置將側模板拼裝在底模板上進行預固定；向上吊裝預固定的底模板和側模板，使得底模板抵靠在預制梁底部，側模板抵靠在預制梁側面，將鋼筋骨架包裹在模板內；在側模板之間安裝套管與絲桿并鎖緊螺母固定；

③底模板固定：調節好模板位置位于鋼筋骨架橫隔板的中心位置，然后通過絲桿抵靠在底模板上，絲桿端部通過固定座抵靠在預制梁的頂部；調節絲桿上的螺母，使得絲桿帶動底模板更加貼合預制梁的底部固定；

④預制梁、底模板及側模板密封：在底模板、側模板與預制梁連接處采用木模貼合密閉，并打膨脹劑進行密封；

⑤澆筑成型：向底模板、側模板與預制梁形成的空腔內澆筑混凝土，待混凝土凝固后拆除模板與絲桿，即完成了預制梁之間連接的橫隔板的澆筑。

2.3 臨時支座優化技術

本技術優化了臨時支座內部結構，具有結構簡單、安拆方便、且能重復使用的特點，有效降低了臨時支座拆除難度。同時解決了傳統的臨時支座內砂受潮不易放出的問題，同時降低了高墩蓋梁表面結構施工過程的安全風險。優化后的臨時支座結構如圖3。

圖3 優化后的臨時支座

優化后的臨時支座施工工藝如下：先將筒體組裝至接沙盒上，然后向筒體內裝填河沙，裝填河沙至一定高度后，將混凝土塊放入筒體內，使混凝土塊壓緊河沙，即可進行預制小箱梁的臨時支撐。完成支撐并進行支座拆卸時，通過手動（或在旋座內插入鋼筋）旋轉筒體，使筒體底部的過沙孔與接沙盒頂面的沙孔對齊，河沙落下，混凝土塊頂面與預制小箱梁之間形成間隙，當發生河沙不再下降時，再次旋動筒體一圈，使導沙機構導出部分接沙盒內的河沙，當筒體內的河沙落完之后，旋動筒體使導沙機構導出全部接沙盒內的河沙7，然后手動取出裝置即可。

3 技術優勢

①預制箱梁頂板鋼筋綁扎臺座技術，采用模塊化制作，將原頂板胎架一分為六，且配制萬向輪方便移動，在龍門吊的工作范圍內可增加頂板鋼筋骨架的產能。

②橫隔板澆筑模板技術在梁場制作過程即采用“一梁一計算”的精細化處理，在預制環節內取消橫隔板的澆筑，將鋼筋角度提前調整完畢，在橋上采用整體式模板澆筑，有效消除折線，使成橋后橫向力傳導順暢，橋下外觀質量也得到了提升。

③臨時支座優化技術對筒內出沙的方式進行了限制，使得沙處于半密閉的空間內，有一定的防潮效果，同時改側面為下方出沙，使出沙過程更加順暢，有效解決問題。

4 工程效果

①“預制箱梁頂板鋼筋綁扎裝置”投入使用后，由于其模塊化的設計理念，使得頂板鋼筋可以在梁場內龍門吊工作范圍內“見縫插針”的制作，變流水作業為平行施工，較為契合面積“捉襟見肘”的山區路基梁場，提高了頂板鋼筋的產能，縮短平均工序時間3h。

②本工程設計有64 跨小半徑彎橋梁板拼裝，共有2道×4×64 跨=512 道橫隔板需要進行連接，“彎橋上預制梁的橫隔板澆筑模板”投入使用后，鋼筋工由原來的10 人變為4 人，縮短了工序時間約2h。

③“預制小箱梁架設的臨時支座”投入使用后，縮短了平均工序時間約1h。

5 結語

本研究對高速公路橋梁工程箱梁的幾處施工技術進行了深入探討，從施工裝置結構組成、施工工藝、技術優勢和工程效果等方面進行了系統研究。通過理論分析、工程試驗，本研究提出了三種施工裝置和工藝技術，分別為①預制箱梁頂板鋼筋綁扎臺座技術；②橫隔板澆筑模板技術；③臨時支座優化技術。

本研究成果可以為我國高速公路橋梁工程的高效施工提供重要參考和技術支持。同時，本研究也存在一些不足之處，例如未能全面考慮施工環境、工程地質等因素對高效施工技術的影響等，需要在未來的研究中進一步加以完善和優化。