高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋現(xiàn)澆段施工技術(shù)淺析

傅東流

摘要：近年來(lái)，我國(guó)高速公路工程建設(shè)項(xiàng)目逐步增多，完善了我國(guó)的高速公路網(wǎng)絡(luò)。但是，與一般的公路工程相比，高速公路施工中常常需要進(jìn)行橋梁工程的建設(shè)，面臨著復(fù)雜、惡劣的施工環(huán)境。連續(xù)剛構(gòu)橋是很多高速公路中應(yīng)用較多的橋梁結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中，最為關(guān)鍵的是要保障現(xiàn)澆段的施工質(zhì)量。連續(xù)剛構(gòu)橋現(xiàn)澆段施工時(shí)，需充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的情況，選用科學(xué)的施工技術(shù)。基于此，本文分析了高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋現(xiàn)澆段施工技術(shù)的應(yīng)用，有利于保障連續(xù)剛構(gòu)橋現(xiàn)澆段施工的安全性與便捷性。

Abstract： In recent years， China's highway construction projects have gradually increased， improving China's highway network. However， compared with general highway engineering， bridge construction is often required in highway construction， and it faces a complex and harsh construction environment. Continuous rigid frame bridges are the most frequently used bridge structures in many expressways. During construction， the most important thing is to ensure the construction quality of the cast-in-place section. When constructing the cast-in-place section of the continuous rigid frame bridge， it is necessary to fully combine the site conditions and select scientific construction techniques. Based on this， this paper analyzes the application of the construction technology of the cast-in-place section of the continuous rigid frame bridge of the expressway， which is conducive to ensuring the safety and convenience of the construction of the cast-in-place section of the continuous rigid frame bridge.

關(guān)鍵詞：高速公路;連續(xù)剛構(gòu)橋;現(xiàn)澆段;施工技術(shù)

1? 連續(xù)鋼構(gòu)橋現(xiàn)澆段施工技術(shù)

1.1 原地面加固地基施工技術(shù)

高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋現(xiàn)澆段施工時(shí)，如果應(yīng)用原地面地基加固施工方式，主要是直接對(duì)原地面加固地基支設(shè)模板來(lái)進(jìn)行現(xiàn)澆段的施工。從其施工特點(diǎn)來(lái)看，在橋臺(tái)位置的現(xiàn)澆段更為適用，在地面以下或者地面上不高的位置上，可以應(yīng)用此種施工技術(shù)。施工過(guò)程中，施工人員需直接在原地面開(kāi)挖基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上將型鋼等材料作為底模架子，在模板安裝結(jié)束以后即可直接進(jìn)行現(xiàn)澆段的施工。相比較而言，這種施工技術(shù)下的施工操作相對(duì)簡(jiǎn)單。當(dāng)前，很多高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋中都含有引橋，此時(shí)，現(xiàn)澆段處于交界墩位置處，再加上現(xiàn)澆段與地面的高差較大，此種施工技術(shù)難以取得理想的施工效果[1]。

1.2 臨時(shí)支墩施工技術(shù)

臨時(shí)支墩施工技術(shù)在高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋現(xiàn)澆段施工中極為常用。在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員需在現(xiàn)澆段下部位置設(shè)置挖孔灌注樁結(jié)構(gòu);隨后，澆筑臨時(shí)鋼筋混凝土墩身，并在臨時(shí)支墩頂部進(jìn)行支架的鋪設(shè);然后，鋪設(shè)現(xiàn)澆段底模并澆筑混凝土。這種施工技術(shù)對(duì)于墩身高度、現(xiàn)澆段長(zhǎng)度沒(méi)有嚴(yán)格的限制，施工技術(shù)具有極高的適用性，但是，施工投入相對(duì)較大。

1.3 支架施工技術(shù)

支架施工法的應(yīng)用過(guò)程中，需對(duì)現(xiàn)澆段位置的地面加以硬化處理，并在該地面上搭設(shè)腳手架、貝雷梁，鋪設(shè)模板架與模板，最后實(shí)施混凝土的澆筑。支架施工技術(shù)在墩身高度在20m以?xún)?nèi)的現(xiàn)澆段施工中更為常用，如果其墩身高度達(dá)到了20m以上，支架的穩(wěn)定性難以達(dá)到現(xiàn)澆段施工的質(zhì)量要求。（圖1）

1.4 牛腿托架施工技術(shù)

牛腿托架施工技術(shù)的應(yīng)用中，需在墩身或者蓋梁位置預(yù)留槽或者預(yù)埋工字鋼，如果采用的是預(yù)埋工字鋼處理方式，要將工字鋼采用斜撐加以加固處理，而牛腿托架的一端設(shè)置于分布梁上，通過(guò)模板的鋪設(shè)與混凝土的澆筑來(lái)達(dá)到施工效果。此種施工方式在墩身高度在20m以上、現(xiàn)澆段長(zhǎng)度在8m左右的現(xiàn)澆段施工中更為常用，此種施工技術(shù)具有成本的合理性[2]。

2? 工程概況

以某高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋現(xiàn)澆段工程為例，其主橋?yàn)?1m+81m 預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)，3#為過(guò)渡墩，過(guò)渡墩現(xiàn)澆箱梁底寬與箱梁頂寬與整個(gè)橋梁工程完全保持一致。而現(xiàn)澆段箱梁結(jié)構(gòu)尺寸為：長(zhǎng)5.5m、底寬6.6m、頂寬12.5m、梁高3.4m。結(jié)合對(duì)本工程的分析，現(xiàn)澆段選用了支架施工技術(shù)。

3? 支架及混凝土澆筑施工要點(diǎn)

由于現(xiàn)澆段箱梁長(zhǎng)度在5.5.m左右，在過(guò)渡墩現(xiàn)澆段的施工過(guò)程中，選用鋼管支架施工技術(shù)，而混凝土的澆筑中，需應(yīng)用混凝土泵車(chē)來(lái)完成。

3.1 支架系統(tǒng)選取

3#墩現(xiàn)澆段由于為過(guò)渡段結(jié)構(gòu)，在實(shí)際的施工過(guò)程中，為保障支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，綜合工程各個(gè)方面的因素，最終所確定的支架結(jié)構(gòu)為“鋼管柱+工字鋼”的結(jié)構(gòu)。在過(guò)渡墩柱承臺(tái)位置處，與薄壁墩外側(cè)相距1m的位置設(shè)置一排鋼管支架，相隔一定距離以后，再進(jìn)行第二排鋼管支架的設(shè)置，每排包含5個(gè)鋼管支柱。不同規(guī)格型號(hào)的工字鋼可以分別作為橫向主梁與縱向次梁。

3.2 支架系統(tǒng)施工

3.2.1 基礎(chǔ)施工

在正式的支架施工技術(shù)應(yīng)用之前，有關(guān)工程人員需首先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)加以勘察，尤其是要做好施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地平整工作，檢測(cè)鋼管支撐下部基礎(chǔ)地基承載力，如果其承載力能夠符合標(biāo)準(zhǔn)，需立即進(jìn)行混凝土條形基礎(chǔ)的施工[3]。將特定型號(hào)的混凝土作為基礎(chǔ)施工材料，在該基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)位置，應(yīng)用混凝土條形擴(kuò)大基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，并在其下設(shè)置兩側(cè)鋼筋網(wǎng)片。在實(shí)際的施工過(guò)程中，要嚴(yán)格根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖紙的要求，保障鋼板預(yù)埋處理的效果，只有保障了預(yù)埋的規(guī)范性，方可進(jìn)行混凝土的澆筑。要提高鋼板的穩(wěn)定性，需應(yīng)用焊接加固螺紋鋼的方式，實(shí)現(xiàn)鋼板與螺紋鋼的焊接處理。隨后，應(yīng)用特定規(guī)格的定型鋼來(lái)對(duì)基礎(chǔ)模板加以加固處理，并按照工程設(shè)計(jì)要求，在外側(cè)豎向模板上進(jìn)行方木的布設(shè)。對(duì)拉桿的固定上，需將雙層鋼板在橫向位置設(shè)置背架來(lái)實(shí)現(xiàn)。在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)處理時(shí)，還需要做好相應(yīng)的排水溝設(shè)置，避免施工過(guò)程中排水不暢對(duì)基礎(chǔ)穩(wěn)定性產(chǎn)生的不利影響。

3.2.2 法蘭盤(pán)、鋼管立柱的制作與安裝

法拉盤(pán)的制作中，需結(jié)合工程施工的質(zhì)量要求，進(jìn)行制造材料的質(zhì)量選擇，比如，選用鋼板厚度在2cm的鋼板材料。鋼管立柱的拼裝與焊接施工往往要在施工現(xiàn)場(chǎng)完成，以保障整個(gè)的施工質(zhì)量。每處鋼管柱的剛度都需要以該地區(qū)的承臺(tái)、基礎(chǔ)預(yù)埋鋼管標(biāo)高、梁底板標(biāo)高為參照。在鋼管柱高度的測(cè)量過(guò)程中，需保障測(cè)量結(jié)果的精確性，一旦測(cè)量誤差過(guò)大，將會(huì)影響整個(gè)工程的施工效果。各個(gè)鋼管之間的連接由鋼板螺栓來(lái)實(shí)現(xiàn)，并要保障鋼管與法蘭盤(pán)的焊接質(zhì)量。

當(dāng)在施工現(xiàn)場(chǎng)完成鋼管柱的拼裝與焊接以后，要根據(jù)工程設(shè)計(jì)的要求來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的安裝作業(yè)，安裝需采用機(jī)械與人工配合的方式來(lái)完成。鋼管重量與高度都相對(duì)較大，需應(yīng)用大型設(shè)備來(lái)完成，并要在安裝過(guò)程中做好安裝的質(zhì)量控制與安全管理。在鋼管立柱安裝結(jié)束以后，要進(jìn)行預(yù)埋鋼管的固定，保障預(yù)埋鋼管與鋼管立柱的垂直性，做好位置的調(diào)整以后，進(jìn)行焊接處理。為了提高支架體系的穩(wěn)定性，便于后續(xù)的現(xiàn)澆施工，可以在鋼管柱頂部設(shè)置作業(yè)平臺(tái)。

3.2.3 落梁砂筒與支架的制作與安裝

砂筒的制作過(guò)程中，基本上與鋼管立柱的制作工藝相同，法蘭盤(pán)與砂筒體所采用的鋼板材料有所區(qū)別。在落梁砂筒的安裝工作開(kāi)始之前，需根據(jù)工程的質(zhì)量要求，進(jìn)行安裝高度、砂筒筒體高度的科學(xué)設(shè)計(jì)，尤其是要保障砂筒筒體內(nèi)裝入標(biāo)準(zhǔn)砂高度的準(zhǔn)確性。在裝砂過(guò)程中，需分層夯實(shí)，當(dāng)裝砂結(jié)束以后，進(jìn)行反力架的制作，由油頂施加反力，最大程度上控制砂的沉降值[4]?？傊?，落梁砂筒安裝結(jié)束以后，需保障砂箱與頂部標(biāo)高的一致性。通常情況下，裝砂高度要高于設(shè)計(jì)高度的2cm左右。

3.2.4 橫向主梁安裝

在落梁砂筒之上，往往需安裝2根一榀工字鋼，將其作為橫向傳力主梁結(jié)構(gòu)，2片工字鋼之間往往需應(yīng)用鋼板來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接處理，保障其連接處理效果。在縱向位置上間距0.3m的位置需將工字鋼直接放于另一工字鋼主梁結(jié)構(gòu)上，縱梁上方鋪設(shè)特定規(guī)格的鋼管，隨后在此鋼板上鋪設(shè)厚鋼模。工字鋼、鋼管與鋼模板的安裝均需要人工與機(jī)械設(shè)備的配合來(lái)完成。

在砂筒頂兩側(cè)，需設(shè)置3cm的高鋼板擋塊，并將該擋塊與工字鋼緊貼焊接于腹板，這種處理有效避免了工字鋼的移動(dòng)與變形，提高了支架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，不同的工字鋼之間采用焊接處理或者鋼板焊接處理，形成了整體結(jié)構(gòu)，使得結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性大大提高。

3.3 預(yù)壓支架、安裝鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)埋件

當(dāng)支架搭設(shè)完成以后，在箱梁底模板位置，采用箱梁自重對(duì)其施工荷載，進(jìn)行預(yù)壓處理。通常情況下，預(yù)壓至少要維持5d，方可起到預(yù)壓處理的效果。在預(yù)壓過(guò)程中，工程單位需指派專(zhuān)人進(jìn)行預(yù)壓全過(guò)程的監(jiān)測(cè)，尤其是要分析預(yù)壓對(duì)支架穩(wěn)定性的影響。當(dāng)預(yù)壓結(jié)束以后，施工人員要立即進(jìn)行鋼筋的綁扎處理，在工程施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼筋綁扎，需要加強(qiáng)鋼筋綁扎的質(zhì)量控制，隨后借助于吊車(chē)將其運(yùn)輸?shù)街付ǖ奈恢?，并做好鋼筋的加固處理。最后，需保障預(yù)應(yīng)力筋安裝的質(zhì)量，并采取必要的措施固定支座。

3.4 混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)

在本工程中，由于混凝土施工的特殊性，需借助汽車(chē)，將混凝土泵運(yùn)送至指定的施工位置，在澆筑過(guò)程中，依次按照底板、腹板與頂板的澆筑順序來(lái)進(jìn)行澆筑。澆筑過(guò)程中，相關(guān)的施工人員需結(jié)合工程的施工要求，做好澆筑質(zhì)量的控制，加強(qiáng)澆筑監(jiān)督與檢查，尤其是要對(duì)管道、混凝土澆筑與振搗加以科學(xué)控制。當(dāng)混凝土澆筑結(jié)束以后，為提高混凝土的性能，需采取必要的養(yǎng)護(hù)措施。

3.5 邊跨現(xiàn)澆段施工

現(xiàn)澆段施工過(guò)程中，有關(guān)的施工人員需要分析現(xiàn)澆梁施工荷載，保障其荷載能夠達(dá)到工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與要求。平臺(tái)支設(shè)過(guò)程中，需做好相應(yīng)的安全防護(hù)，否則，高空墜物可能會(huì)引發(fā)一定的安全事故?；炷琳駬v過(guò)程中，需保障振搗的充分性與均勻性，并要避免振搗對(duì)管道產(chǎn)生的不利影響。箱梁底板、腹板倒角位置都需要進(jìn)行振搗控制，否則，振搗不充分將引發(fā)現(xiàn)澆段的質(zhì)量問(wèn)題。

4? 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋現(xiàn)澆段施工技術(shù)發(fā)展已逐步成熟，但是，不同的施工技術(shù)有著不同的施工條件。對(duì)高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋現(xiàn)澆段施工而言，需結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，選用恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，并加強(qiáng)各個(gè)施工階段的管理與控制，提高施工的質(zhì)量，保障施工的安全性，發(fā)揮高速公路工程的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁曾奇，李因富，黃海東.連續(xù)剛構(gòu)橋長(zhǎng)懸臂掛籃施工現(xiàn)澆段、合龍段結(jié)構(gòu)行為分析[J].中外公路，2016，225（01）：202-206.

[2]馮曉丹.高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁施工過(guò)程控制[J].江西建材，2016（23）：173-174.

[3]胡會(huì)軒.高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁施工過(guò)程控制研究[J].交通世界，2018，478（28）：98-99.