王亮明

傳統(tǒng)的裝配式預應(yīng)力混凝土箱梁先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換在中期完成，由于高程、臨時支座砂子的沉降、空隙預留的位置和處理方法不當，導致拆除臨時支座進行體系轉(zhuǎn)換時橋面瀝青混凝土、二次澆筑的箱梁連接接頭、現(xiàn)澆中橫梁等關(guān)鍵部位都會不同程度的出現(xiàn)裂紋和裂縫，影響工程外觀和實體質(zhì)量。通過創(chuàng)新和優(yōu)化方案，針對高程、臨時支座砂子的沉降、空隙預留的位置和處理方法等關(guān)鍵工序進行控制，使得先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)在后期進行體系轉(zhuǎn)換取得了成功，不僅保證了施工質(zhì)量，同時解決了工期、成本等問題和矛盾。

一、工程介紹

1.工程概況

國道240（原國道220）蘭考境高場村至何寨段改建工程隴海鐵路分離式立交橋在（東環(huán)城路）公路里程K7+642.821 處與隴海鐵路交叉，交叉處鐵路里程為K453+698.638，道路中心線與鐵路下行線中心線交角為119°；在公路里程K7+307.714 處與縣道007 交叉，交角為106°。工程主要施工項目有：橋梁樁基、承臺、墩柱、蓋梁、預制梁、橋面系工程、排水工程等。全橋共5聯(lián)：5×30+25+5×30+4×35+5×30，橋梁總長622 米。橋梁為分離式四幅橋，總寬 49m，人行道凈寬 4.5m，非機動車道凈寬 4.5m，機動車道凈寬 11.5m，橋面設(shè) 2%的單向橫坡。下部結(jié)構(gòu)橋臺采用肋板式橋臺，橋墩采用樁柱接蓋梁；上部結(jié)構(gòu)第二聯(lián)采用現(xiàn)澆箱梁，第一、三、四、五聯(lián)采用裝配式預應(yīng)力混凝土箱梁。第二聯(lián)異形現(xiàn)澆箱梁梁長25m，梁高1.8m，人非混合道橋幅寬10.5m，機動車道寬12.0m。

2.設(shè)計標準

道路等級：一級公路；荷載標準：公路-I 級；設(shè)計車速：80km/h；立交凈空：隴海鐵路橋下凈空h ≥8.3m、縣道 007 橋下凈空≥5.0m； 場地地震動加速度峰值為 0.15g，地震基本烈度為Ⅶ度； 設(shè)計安全等級：一級。

3.附屬設(shè)施設(shè)計

橋面鋪裝：采用 8cm 厚瀝青混凝土橋面鋪裝、FYT-3 改進型防水層和 10cm 厚 C50 水泥混凝土橋面鋪裝。

護欄 ：根據(jù)《公路工程交通安全設(shè)施設(shè)計細則》（JTG/T D81-2006）的規(guī)定，結(jié)合本項目橋梁情況，橋梁外側(cè)采用 SS 級加強型防撞護欄；中分帶護欄采用 Am 級新澤西護欄。

防拋網(wǎng)：為防止橋上雜物落入公路上影響行車安全，在上跨公路處橋梁外側(cè)護欄頂部設(shè)小網(wǎng)格鋼 板防拋網(wǎng)，防拋網(wǎng)高度高出橋面 2.5m，并接入接地系統(tǒng)。

排水 ：上跨公路孔不做泄水孔，橋面排水順縱坡排走，其他橋跨按 5m 間距設(shè)置泄水孔，并由 Φ110 鋼泄水管引入橋下排水系統(tǒng)內(nèi)。

4.圖紙設(shè)計預制箱梁施工工藝流程

（1）首先按圖紙設(shè)計的位置測量放線出臨時支座（鋼砂筒），檢查位置正確后放置臨時支座（鋼砂筒）并安裝、調(diào)整好圖紙設(shè)計的永久支座，逐跨吊裝預制箱梁，落于臨時支座上（鋼砂筒）成為簡支狀態(tài)，及時連接濕接縫鋼筋。

（2）焊接現(xiàn)澆段鋼筋，綁扎端、中橫梁鋼筋；安裝現(xiàn)澆段頂板束波紋管并穿束，波紋管必須保證密封防止?jié)仓炷習r漏漿造成堵塞。在日溫最低時，一起澆筑現(xiàn)澆段、中橫梁及其兩側(cè)與頂板負彎矩束同長度范圍內(nèi)的濕接縫，混凝土達到設(shè)計強度的 90%后，且混凝土齡期不小于 7d 時，對稱張拉負彎矩預應(yīng)力鋼絞線，并壓漿。每聯(lián)箱梁形成連續(xù)的步驟：由邊跨向中跨對稱進行。

（3）負彎矩施工完成后，進行剩余濕接縫鋼筋、模板安裝，澆筑剩余濕接縫混凝土，剩余濕接縫混凝土應(yīng)由跨中向支點澆筑。

（4）焊接頂板鋼束張拉預留槽口處的鋼筋后，進行水泥混凝土鋪裝層施工。水泥混凝土鋪裝層強度及齡期達到設(shè)計要求后對稱拆除一聯(lián)內(nèi)臨時支座（鋼砂筒），完成體系轉(zhuǎn)換。

（5）施工防撞護欄、防水層施工、橋面瀝青混凝土鋪裝層施工、伸縮縫安裝及防拋網(wǎng)、排水管等附屬工程施工。

圖紙說明顯示：①水泥混凝土鋪裝層與防撞護欄不能同時施工，只有水泥混凝土鋪裝層施工完成，體系轉(zhuǎn)換后才能進行防撞護欄施工。不能交叉施工，這樣面臨的問題一是會造成施工人員窩工，增加成本；二是影響工期，為保證不影響工期則需增加人員投入，從而增加成本。

二、目的和作用

通過創(chuàng)新和優(yōu)化方案，先簡支后連續(xù)體系轉(zhuǎn)換在后期進行。工程施工質(zhì)量有保證且在資源投入一定的情況下能夠進行交叉作業(yè)，不僅能減少施工人員投入，而且還能加快施工進度，提前工期，節(jié)約整個項目成本，給其他類似項目提供施工經(jīng)驗。

三、技術(shù)原理

確保體系轉(zhuǎn)換在后期轉(zhuǎn)換能成功，必須解決的問題一是后期拆臨時支座體系轉(zhuǎn)換時箱梁下落幾乎為0，二次澆筑的箱梁連接接頭、現(xiàn)澆中橫梁無裂縫產(chǎn)生，砼結(jié)構(gòu)和質(zhì)量必須有保證；二是后期體系轉(zhuǎn)換后橋面高程滿足圖紙設(shè)計。施工前項目部多次組織技術(shù)人員研究圖紙和說明，討論方案，并請教相關(guān)專家，最終確定了解決該問題的措施。具體措施如下：

高程提前策劃。下部結(jié)構(gòu)施工時將立柱、蓋梁、支座墊石高程統(tǒng)一降低5-10mm，使得預制箱梁安裝時臨時支座標高比永久支座頂面標高高5-10mm。

最大限度減少臨時支座（鋼砂筒）砂子沉降。每個臨時支座（鋼砂筒）在使用前通過試驗室壓力機試壓，基本消除砂子沉降。

5-10mm 空隙預留的位置和處理方法。永久支座和梁底后裝B 鋼板安裝時，使永久支座和梁底后裝B 鋼板密貼，臨時支座（鋼砂筒）標高比永久支座頂面標高高出的5-10mm 預留到箱梁底部與梁底后裝B 鋼板之間，待二次澆筑箱梁連接接頭時一并用同標號混凝土填充。

圖1 箱梁端頭底部、B鋼板、支座、支座墊石的關(guān)系圖

這樣所有橋面施工完成后拆除臨時支座進行體系轉(zhuǎn)換時，橋梁上部下落幾乎為0，不僅不會造成二次澆筑的箱梁連接接頭、現(xiàn)澆中橫梁處產(chǎn)生裂縫，而且也能保證橋面高程滿足圖紙設(shè)計要求。

四、 施工工藝流程及要點

1.工藝流程

（1）首先按圖紙設(shè)計的位置測量放線出臨時支座（鋼砂筒），檢查位置正確后放置臨時支座（鋼砂筒）并安裝、調(diào)整好圖紙設(shè)計的永久支座，逐跨吊裝預制箱梁，落于臨時支座上（鋼砂筒）成為簡支狀態(tài)，及時焊接濕接縫鋼筋，焊縫質(zhì)量要符合規(guī)范要求，確保安全。

（2）焊接現(xiàn)澆段鋼筋，綁扎端、中橫梁鋼筋；安裝現(xiàn)澆段頂板束波紋管并穿束，波紋管必須保證密封防止?jié)仓炷習r漏漿造成堵塞。在日溫最低時，一起澆筑現(xiàn)澆段、中橫梁及其兩側(cè)與頂板負彎矩束同長度范圍內(nèi)的濕接縫，混凝土達到設(shè)計強度的 90%后，且混凝土齡期不小于 7d 時，對稱張拉負彎矩預應(yīng)力鋼絞線，并壓漿。

（3）負彎矩施工完成后，進行剩余濕接縫鋼筋、模板安裝，驗收合格后澆筑剩余濕接縫混凝土。

（4）焊接頂板負彎矩鋼束張拉預留槽口處的鋼筋后，進行半幅水泥混凝土鋪裝層施工，同時施工另半幅防撞護欄。

（5）施工防水層、橋面瀝青混凝土鋪裝層施工、伸縮縫施工及防拋網(wǎng)、排水管安裝等附屬工程施工。

（6）對稱拆除一聯(lián)內(nèi)臨時支座，完成體系轉(zhuǎn)換。

2.操作要點

（1）箱梁吊裝

1）臨時支座制作

臨時支座采用6mm 鋼板加工，分為上、下兩部分，加工后需確保上部能夠套入下部；下部結(jié)構(gòu)底部留M20螺栓孔，便于后期泄砂。

2）預制箱梁預應(yīng)力孔道壓漿強度達到40Mpa 后，逐孔吊裝箱梁，置于臨時支座上成為簡支狀態(tài)。

（2） 永久支座安裝

1）將支座墊石頂面及周圍的水泥漿、灑落的混凝土塊等雜物清理，表面應(yīng)干凈、平整。

2）按圖紙設(shè)計的位置和尺寸測量放線，在支座墊石上畫出支座位置中心線。將橡膠支座安放在支座墊石上，使支座的中心線同支座墊石中心相重合，支座安裝準確。

3）橡膠支座安裝完成后，再安裝B 鋼板，鋼板上焊錨固鋼筋與梁體相連接。B 鋼板視作現(xiàn)澆中橫梁梁模板的一部分進行澆筑。為防止漏漿，在鋼板之間四周空隙處，用雙面膠填設(shè)。

（3）鋼筋安裝

鋼筋均在鋼筋加工場內(nèi)加工完成后，汽車吊吊運至工作面，鋼筋的加工工藝符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）各項要求：

1)鋼筋存放、下料和加工場地進行硬化，鋼筋存放時用工字鋼墊高30cm，上面蓋以塑料防水布，保持清潔，以防污染。

2)在混凝土澆筑之前，鋼筋作為隱蔽工程，必須按隱蔽工程的檢查報驗要求，進行驗收。

（4）負彎矩波紋管安裝

在中橫梁混凝土施工時應(yīng)做好負彎距張拉施工的防護措施，先穿好鋼絞線，并接好該部位的波紋管（扁型金屬波紋管），后接的波紋管兩頭和以前預留的波紋管進行銜接，銜接兩頭應(yīng)保證有和以前的波紋管同直徑長的接頭尺寸進行搭接，并且接口用膠帶裹緊防止漏漿，混凝土施工完以后應(yīng)對混凝土表面進行拉毛，拉毛深度為1～2mm。

（5）模板安裝

模板安裝之前對梁體的端頭進行鑿毛，鋼筋表面的油漬、漆度、鱗銹等清除干凈，使得梁體和鋼筋與現(xiàn)澆混凝土能夠更好的結(jié)合。安裝中橫梁底模時底模中線和蓋梁的中心線必須重合，安裝中橫梁底模在支座位置時采用雙面膠四周圍包裹橡膠支座，防止在施工混凝土時混凝土污染支座，模板間有縫隙地方用施工棉（或雙面膠）塞死，底模支撐加固采用5×10cm 的方木，縱橫向方木間的空隙用木楔楔死。

兩側(cè)模板用 5×10cm 的方木作為背方間距控制在70 ～80cm 之間，模板上下用Φ14 拉桿拉緊。

（6）現(xiàn)澆部位混凝土澆筑

澆筑施工之前用水濕潤箱梁混凝土，保證梁體和現(xiàn)澆混凝土接觸良好?；炷翝仓捎闷嚤萌肽?。使用插入式振動棒振動時，水平移動間距不得超過振動棒作用半徑的1.5 倍，考慮到振動器的有效半徑，其間距以不超過50cm 為宜，與側(cè)模保持50mm 左右的距離；插入式振動棒的振動深度，一般不超過振動棒長的2/3 ～3/4，分層澆筑時，插入下層混凝土50mm 左右的距離，使上下層混凝土結(jié)合牢固。

混凝土振搗時遵循快插慢拔的原則，.混凝土振搗時采用平行式或梅花式，但是不得漏振、欠振、過振；混凝土澆筑后，立即進行振搗，振搗時間要合適，一般可控制在25s ～40s。

混凝土振搗密實的標準：表面停止沉落，或沉落不顯著；振搗不再出現(xiàn)顯著氣泡，或振動器周圍無氣泡冒出；混凝土表面呈現(xiàn)平坦、浮漿；混凝土已將模板邊角部位填滿充實。

（7） 養(yǎng)生

混凝土施工后，采用土工布及時進行覆蓋并灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間應(yīng)符合規(guī)范要求（7 天）。

（8）負彎矩預應(yīng)力張拉、壓漿

混凝土強度、齡期達到圖紙設(shè)計要求后，進行張拉、壓漿。

1）預應(yīng)力鋼絞線張拉：張拉時通過張拉應(yīng)力和伸長量進行控制，以張拉應(yīng)力為主，伸長量進行校核。

2）孔道壓漿：壓漿工作在張拉作業(yè)完成后便開始施工?？椎缐簼{采用真空壓漿工藝，壓漿工藝控制要點：

①張拉后切除外露多余鋼絞線，壓漿前用壓力水沖洗濕潤孔道，并用空壓機吹除孔內(nèi)積水。

②停止壓漿的標準：檢查所壓出水泥漿的稠度，直至稠度均勻一致流動順暢后，關(guān)閉出漿端閥門。

③壓漿時，每一工作班應(yīng)留取試塊，標準養(yǎng)護28d 后，檢查其抗壓強度作為水泥漿質(zhì)量的評定依據(jù)及檔案資料。

④按規(guī)定填寫完整的壓漿記錄。

連接頂板鋼束張拉預留槽口處的鋼筋后，進行半幅橋面現(xiàn)澆層（水泥混凝土鋪裝）施工，同時施工另半幅護欄。

施工防水層施工、進行橋面瀝青混凝土鋪裝施工、伸縮縫安裝、及防拋網(wǎng)、排水管等附屬工程施工。

（9）體系轉(zhuǎn)換

對稱拆除一聯(lián)內(nèi)臨時支座，完成簡支變連續(xù)體系的轉(zhuǎn)化。

五、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點

傳統(tǒng)的體系轉(zhuǎn)換方法和工藝，由于高程、臨時支座砂子的沉降、空隙預留的位置和處理方法不當，導致拆除臨時支座進行體系轉(zhuǎn)換時橋面瀝青混凝土、二次澆筑的箱梁連接接頭、現(xiàn)澆中橫梁等關(guān)鍵部位都會不同程度的出現(xiàn)裂紋和裂縫，影響工程外觀和實體質(zhì)量。為確保體系轉(zhuǎn)換在后期轉(zhuǎn)換能成功必須對關(guān)鍵技術(shù)和工序進行創(chuàng)新。

1.關(guān)鍵技術(shù)

（1）高程處理。下部結(jié)構(gòu)施工時將立柱、蓋梁、支座墊石高程統(tǒng)一降低5-10mm，使得箱梁安裝時臨時支座標高比永久支座頂面標高高5-10mm。

（2）臨時支座（鋼砂筒）砂子沉降處理。每個臨時支座在使用前通過試驗室壓力機試壓，基本消除砂子沉降。

（3）5-10mm 空隙預留的位置確定和處理。永久支座和梁底后裝B 鋼板安裝時，使永久支座和梁底后裝B 鋼板密貼，臨時支座標高比永久支座頂面標高高出的5-10mm 預留到箱梁底部與梁底后裝B 鋼板之間，待二次澆筑箱梁連接接頭時一并用混凝土澆筑。

2. 技術(shù)創(chuàng)新點

先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換在后期進行。在資源投入一定的情況下能夠進行交叉作業(yè)，不僅能減少施工人員投入，而且還能加快施工進度，提前工期，節(jié)約整個項目成本。

六、結(jié)語

國道240（原國道220）蘭考境高場村至何寨段改建工程隴海鐵路分離式立交橋已通車。

體系轉(zhuǎn)換完成后技術(shù)人員對橋面高程進行了復測，經(jīng)復測滿足設(shè)計及規(guī)范要求；對橋面瀝青混凝土、二次澆筑的箱梁連接接頭、現(xiàn)澆中橫梁等關(guān)鍵部位進行仔細的外觀檢查，均無裂縫產(chǎn)生，外觀質(zhì)量合格。

該項目施工過程中作業(yè)人員數(shù)量在未增加的情況下，主線橋提前一個月通車，作業(yè)隊伍施工人員人工費成本節(jié)約一半，項目部成本也明顯降低，經(jīng)濟效益明顯與社會效益顯著。裝配式預應(yīng)力混凝土箱梁先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換在后期進行，該技術(shù)能夠很好的保證施工質(zhì)量和工期，值得推廣和應(yīng)用。