大縱坡群體橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)研究

羅中

（湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430202）

大縱坡群體橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)研究

羅中

（湖北水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，武漢 430202）

針對重慶一橫線大縱坡群體橋梁工程施工，既有渝鄰高速拓寬改造有邊坡高、地質(zhì)條件復(fù)雜、施工安全和技術(shù)難度均大、合同工期緊、管理要求高等特點，分析其大縱坡預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工方法，可為今后類似工程選擇合理的施工方法提供參考。

大縱坡；現(xiàn)澆；群體；連續(xù)箱梁

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.038

1 引言

橋梁是道路的重要組成部分，橋梁工程現(xiàn)在已經(jīng)成為交通建設(shè)中必不可少的一部分，因此，橋梁工程建設(shè)的質(zhì)量對社會經(jīng)濟發(fā)展以及城市規(guī)劃都具有非常重要的意義。

重慶市一橫線（回興至張家梁立交段）道路工程二標段K18+400～K20+760，包含全長2 360m范圍內(nèi)的路基、橋梁、隧道、人行天橋、地通道、路面基層、面層、房屋建筑、設(shè)備安裝及道路改移等。

2 工程概況

2.1 地理位置及工程范圍

本標段起點位于重慶市規(guī)劃建設(shè)機場路石壩子立交高架處，隧道穿越環(huán)山山脈后終點止于林家灣大橋處，下穿渝鄰高速形成全互通立交。本標段起迄里程K18+400～K20+760，全長2360m。該工程包含的橋梁工程主要是：張家梁立交形式為“Y”形加喇叭形立交。利用渝鄰高速鄰近的現(xiàn)狀何家溝大橋布置匝道下穿渝鄰高速，設(shè)置1個“Y”形加喇叭形立交，與渝鄰高速相接處設(shè)置匝道標準較高的“Y”型立交，各條匝道均下穿渝鄰高速現(xiàn)狀何家溝大橋；與一橫線相接處設(shè)置變異的A式喇叭型立交。9個匝道總長約3379m，匝道橋梁總長約2510m。

立交主線左幅橋：橋梁起點樁號ZK20+279.336，終點樁號K20+768.996m，全橋長480m，部分橋梁位于變寬段上，標準橋?qū)?3.5m。立交主線右幅橋：橋梁起點樁號K20+286.5，終點樁號K20+768.966m，全橋長482.466m。橋梁樁基總長2 886m，其中石方挖孔16 715m3，土方25 861m3。主線橋左右

幅2座，分別為主線左幅橋480m/1座，主線左幅橋482.466m 1座；8條匝道橋分別為：B匝道164m 1座、C匝道410m 1座、D匝道567m 1座、E匝道116m 1座、F匝道294m 1座、G匝道325m 1座、H匝道374.252m 1座、I匝道311.543m 1座；人行天橋60m 1座。

2.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況

沿線多數(shù)地段基巖覆蓋第四系土層下，基巖有零星露頭。地表下有第四系素土或雜填土(Q4ml)、粉質(zhì)黏土層(Q4el+dl)，下臥基巖侏羅系上沙溪廟組～珍珠沖組巖層，標段線路沿線的巖層以砂巖和泥質(zhì)巖為主。

橋梁下臥基巖為砂巖和砂質(zhì)泥巖。高架梁局部地形起伏較大，部分墩、臺位置覆土較厚，地下水賦存條件較好。

3 工程特點、施工重難點分析

本標段為橋、涵、隧、路基一體的大型綜合性基礎(chǔ)建設(shè)項目，根據(jù)實際情況分析項目施工具有以下特點：

1)工期緊、任務(wù)重。

2)要求項目管理水平高。本工程作為兩江新區(qū)重點建設(shè)工程，施工質(zhì)量以及安全文明施工要求均比較高。

3)縱坡現(xiàn)澆梁施工難度大。橋梁縱坡較大，橋梁成群，全部共135跨現(xiàn)澆梁，其中30m以上的橋位現(xiàn)澆共26跨，施工技術(shù)控制較難。

4)既有渝鄰高速接口施工難度大。張家梁立交A、B、C、D匝道與既有渝鄰高速相接，需將既有渝鄰高速拓寬改造且具有邊坡高地質(zhì)條件高，安全和技術(shù)難度大，張家梁人行天橋跨既有渝鄰高速，行車密集，跨既有線施工安全控制要求難度大。

4 橋梁工程施工方案

本工程的關(guān)鍵為大縱坡預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁及普通混凝土現(xiàn)澆箱梁施工。根據(jù)施工場地情況，施工時首先將地基硬化處理，然后采用拆裝方便的碗扣式腳手架搭設(shè)滿堂支架，在跨中采用鋼管柱和貝雷梁桁架搭設(shè)門式支架并對支架進行預(yù)壓以保證施工變形安全。隨后施工順序為：模板安裝→鋼筋加工及安裝→預(yù)應(yīng)力工程施工→混凝土澆筑→養(yǎng)護。養(yǎng)護到梁體混凝土強度達到設(shè)計強度90%，實測混凝土表層與芯部、箱內(nèi)外、表層溫度與環(huán)境溫度之差均不大于15℃時，在能保證構(gòu)件表觀完整時方可進行側(cè)模和端模拆除。

具體施工工藝流程圖見圖1。

圖1 施工工藝流程

4.1 碗口式滿堂支架搭設(shè)

支架搭設(shè)前需處理地基，具有一定強度后布置底托并搭設(shè)滿堂紅碗扣式腳手架，碗扣支架采用48mm×3.5mmQ235鋼管，橫桿步距120cm；由于箱梁荷載分布為腹板處較大，底板次之，翼緣板下最小，為適應(yīng)荷載分布，滿堂支架立桿采用橫向布置，翼緣板、底板和腹板下立桿間距分別為90cm、60cm和30cm，橫向間距半幅為90+60+2×90+6×30+3×60，全副支架總寬13.8m，較箱梁頂板兩側(cè)各出邊90cm；支架邊上設(shè)置安全圍欄并上掛防護網(wǎng)。立桿縱向間距除兩中墩兩側(cè)各安排63排間距30cm立桿，其余部位立桿間距均為60cm。

4.2 門式桁架搭設(shè)

門式桁架采用獨立基礎(chǔ)、挖孔樁基礎(chǔ)、鋼管立柱、工字鋼橫梁和貝雷桁架縱梁。根據(jù)改淮南線線路走向，施工門洞寬度為15m，凈空保證在6m。

4.2.1 基礎(chǔ)澆筑

根據(jù)本段施工的實際情況，采用獨立基礎(chǔ)及樁基礎(chǔ)。

根據(jù)計算知，獨立基礎(chǔ)的尺寸選為：2m×2m×1m（高），樁基礎(chǔ)為直徑1.25m，樁長10m，混凝土強度C25。基礎(chǔ)澆筑時，基礎(chǔ)頂部按支架設(shè)計位置預(yù)埋80cm×80cm，厚度20mm鋼板。

4.2.2 鋼管柱及工字鋼梁安裝

門式桁架支撐鋼管柱采用管徑630mm，壁厚10mm的普通螺旋焊接鋼管，鋼管柱門式支架梁底部間距2.5m,外側(cè)均按3.5m間距布置。

4.2.3 貝雷桁架梁拼裝

貝雷桁架梁采用2排單層加強型321貝雷片拼裝，貝雷梁間間距按梁底（含底板、腹板、翼緣板）及梁體投影外分布間距分別為90cm和45cm，采用標準桿件連接。

用試拼合格的貝雷片進行拼裝，將貝雷梁吊至鋼管樁上。吊裝之前檢查吊鉤、鋼絲繩、卡子、吊車制動、限位裝置，確保吊裝安全。

4.2.4 貝雷梁架設(shè)

貝雷梁吊裝就位后，立即用U型卡將其與工字鋼橫梁連接，并用14b槽鋼將每組貝雷梁連接為一整體。

4.2.5 二次支架搭設(shè)

貝雷梁搭設(shè)好后，橫向上鋪60cm間距15cm×15cm木方，方木上裝底托及碗扣式支架，搭設(shè)間距及要求同滿堂支架。

4.3 支架預(yù)壓

支架預(yù)壓是支架搭設(shè)好后一項非常重要的工作，直接關(guān)系到支架的穩(wěn)定性和變形安全。支架預(yù)壓是為檢驗支架及基礎(chǔ)承載力是否滿足施工承載要求，提前消除支架及基礎(chǔ)和地基的非彈性變形，提高現(xiàn)澆梁質(zhì)量，為方便后續(xù)施工預(yù)留拱度，同時檢測出地基沉降量。支架進行預(yù)壓應(yīng)在箱梁支架搭設(shè)完畢、箱梁底模鋪好后進行。

4.4 模板安裝

箱梁內(nèi)模采用竹膠板，支撐采用滿堂支架。豎肋有兩種類型，一種是橫向間距60cm的雙排48mm鋼管；另一種是豎向間距40cm的10cm×10cm木方；橫肋采用橫向間距60cm的2根10號槽鋼。外模采用定型組合鋼模。內(nèi)、外模之間固定采用25mm拉桿，拉桿縱距不大于150cm，橫距不大于60cm；內(nèi)模滿堂支架按縱橫30cm×60cm間距，豎向90cm間距搭設(shè)，沿橋縱向每排加設(shè)剪刀撐1道，內(nèi)模支架橫、豎向均頂緊內(nèi)模，在通氣孔位置安裝25mm拉桿用以強化側(cè)模橫向聯(lián)系。底模滿堂支架與外模支架采用同一支架體系，即間距縱橫30cm×60cm間距，豎向90cm間距搭設(shè)，沿橋縱向每3排加設(shè)剪刀撐1道，支架橫桿與外模豎肋需頂緊。

箱梁底模骨架支撐采用15cm×15cm方木，底板模板采用18mm厚優(yōu)質(zhì)竹膠板作面板，模板與木方用鐵釘固定。箱梁端模采用同內(nèi)模制作方法一樣的木模。

4.5 鋼筋制作安裝

連續(xù)梁鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼絞線制作及安裝工程量大，鋼筋排列緊密，規(guī)格種類繁多，形狀各異。為保證鋼筋工程進度和質(zhì)量，所有鋼筋均在棚內(nèi)集中下料加工，現(xiàn)場安裝和綁扎。鋼筋綁扎前需完成支架預(yù)壓和底板標高精細調(diào)整，底模需按要求預(yù)留拱度。模板及支架驗收合格后進行模內(nèi)清理。鋼筋綁扎順序為：梁底板鋼筋→橫隔板鋼筋→腹板鋼筋。波紋管、鋼絞線安裝與鋼筋綁扎結(jié)合進行，在鋼筋綁扎過程中固定安設(shè)波紋管和鋼絞線。頂板及翼板鋼筋在底板和腹板混凝土澆筑后進行施工。鋼筋和鋼絞線制作安裝均嚴格按照合同、施工組織設(shè)計方案和相關(guān)質(zhì)量驗收規(guī)范要求進行，做到下料準確、安裝仔細、連接牢固、成型規(guī)則。

4.6 預(yù)應(yīng)力工程施工

本項目連續(xù)箱梁梁體均按三向預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計，橫、縱、豎三向均設(shè)預(yù)應(yīng)力，橫、縱向預(yù)應(yīng)力筋采用高強低松弛鋼絞線，豎向采用預(yù)應(yīng)力鋼筋。

4.6.1 預(yù)應(yīng)力筋的制作安裝

鋼絞線技術(shù)標準需符合GB/T 5224—2003預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線1×7相關(guān)要求，具體參數(shù)為：直徑15.2mm，彈性模量E=195GPa，抗拉強度標準值fpk=1860MPa，張拉控制應(yīng)力為1302MPa，用金屬波紋管成孔后穿鋼絞線線束，鋼絞線波紋管安裝時若與普通鋼筋相干擾，應(yīng)優(yōu)先保證管道位置，確保鋼絞線安裝位置準確。鋼絞線進行下料、制束嚴格按相關(guān)施工及質(zhì)量驗收規(guī)范和圖紙要求進行，確保線束綁扎牢固、端頭無彎折，鋼絞線穿管前檢查錨固墊板，檢查和沖洗孔道，確保管道暢通。鋼絞線對號入孔，線束較短穿管阻力小的主要采用人工直接穿束，較長的可用5mm鋼絲牽引用卷揚機輔助穿束。

表1 預(yù)應(yīng)力筋下料長度的允許偏差和檢驗方法

檢驗數(shù)量：施工單位檢查預(yù)應(yīng)力筋總數(shù)的3%，且不少于5根（束）。

4.6.2 預(yù)應(yīng)力張拉

縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉采用YCW350B型千斤頂兩端對稱張拉?？v向預(yù)應(yīng)力鋼絞線線束采用金屬波紋管成孔安裝，真空輔助壓漿；橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉千斤頂采用YDC250Q型千斤頂，工作平臺搭設(shè)在翼板的支架上，張拉順序為至墩頂現(xiàn)澆段中心向兩側(cè)逐束對稱張拉后輔以真空壓漿。

豎向預(yù)應(yīng)力筋張拉施工在縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉后進行，采用后張法施工，張拉順序為由外到內(nèi)左右對稱張拉。豎向預(yù)應(yīng)力施工時混凝土強度必須達到容許張拉設(shè)計值后進行，施工有干擾時，豎向預(yù)應(yīng)力筋可最后張拉；預(yù)應(yīng)力的施工以張拉力和伸長值雙重控制，以張拉力為主、伸長值為輔進行張拉控制和校核。

張拉部位施工順序：先腹板后頂板，從外到內(nèi)左右對稱張拉。張拉過程要保證張拉效果，防止出現(xiàn)斷絲、滑絲、預(yù)應(yīng)力損失等問題。

4.7 混凝土澆搗

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁采用C50商品混凝土，普通鋼筋混凝土箱梁采用C40商品混凝土。坍落度在混凝土運至澆筑地點為120～160mm,混凝土罐車運輸，泵車澆搗。

混凝土澆筑前應(yīng)檢查鋼筋、模板及各種預(yù)埋件，混凝土采用輸送泵澆注，澆注方向采用水平斜向分層的方式澆注，水平分層控制在30cm左右。因為預(yù)應(yīng)力筋周圍鋼筋密集，為了減少碰撞，保證混凝土澆注質(zhì)量，振搗采用不同直徑的插入式振動捧，頂板底板用B70、B50，腹板用B30、B50，混凝土澆筑完畢后要及時進行灑水養(yǎng)護。梁體張拉后，壓漿混凝土強度達到設(shè)計強度100%，進行支架和底模的拆除工作。

4.8 線形監(jiān)控測量

為了檢測箱梁高程是否符合設(shè)計及監(jiān)控的要求，了解箱梁每節(jié)段混凝土澆筑對線形的影響，在整個施工過程中用全站儀進行監(jiān)控測量，指導(dǎo)支架搭設(shè)、底模安裝，觀測箱梁標高變化，做好記錄，以便出現(xiàn)異常變化能夠及時采取措施。

4.9 防撞墻和橋面施工

防撞墻是橋梁結(jié)構(gòu)及外觀的重要組成部分，防撞墻模板采用定型加工的鋼模板整孔支立調(diào)整，利用梁頂預(yù)埋的拉環(huán)撐拉結(jié)合固定模板，模板的拼縫要平整嚴密。防撞墻模板見圖2。

圖2 防撞墻模板示意圖

防撞墻施工前測放橋面中心線及模板控制線，并以此作為鋼筋綁扎和立模的依據(jù)。測量應(yīng)考慮到防撞墻的線形，每次測量與相鄰的梁跨進行聯(lián)測，并在設(shè)計和規(guī)范允許的誤差范圍內(nèi)對控制線進行調(diào)整。

5 結(jié)語

本項目是一個具有一定典型性的橋、隧、涵、路一體的土建項目，地理位置特殊，地質(zhì)條件復(fù)雜，工期緊、任務(wù)重、要求高。本文著重探討大縱坡的預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁施工的技術(shù)方案和施工組織，結(jié)合實際情況研究制定了一套有效的施工方案并予以實施，實施效果良好，取得比較好的經(jīng)濟效益。該項目的施工方案和施工組織形式可為今后類似項目建設(shè)提供參考和借鑒。

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Research on the Construction Technology of Continuous Box Girder Bridge with Large Longitudinal Slope

LUO Zhong
（HubeiWaterResourcesTechnicalCollege,Wuhan 430202，China）

ForChongqingyihengxianlargelongitudinalslopecomplexbridgesengineeringconstruction,ChongqingLinshuiexpressway widening and both the high slope geological conditions,safety and technical difficulty are large,the contract period tight,management requirements higher characteristic,analysis the prestressed reinforced concrete cast-in-situ continuous box beam construction method,to providereferenceforthereasonableconstructionmethodofsimilarprojectsinthefuture.

largelongitudinalslope;cast-in-place;complexl;continuousboxgirder

U445.4;U448.34

A

1007-9467（2016）07-0147-04

2016-04-11

羅中（1979～），男，湖北公安人，講師、工程師，從事現(xiàn)代土木工程施工技術(shù)和施工管理研究，（電子信箱）luo_zho@163.com。