等高变宽现浇箱梁施工技术

叶文海

(湖北交通职业技术学院,武汉 430079)

等高变宽现浇箱梁施工技术

叶文海

(湖北交通职业技术学院,武汉 430079)

现浇箱梁施工通常有满堂支架现浇和悬臂现浇两种施工方法，各自适合不同的场合。当现浇箱梁墩台高度不高的时候大多采用满堂支架现浇，该方法特别适合于不利于工厂化批量生产的诸如等高变宽变截面箱梁桥的施工。文章结合工程实例，介绍了等高变宽箱梁碗扣式满堂脚手架现浇施工技术，可为同类工程提供有益的参考。

箱梁； 现浇； 施工； 技术

1 工程概况

某高速公路互通A匝道桥跨越堵河,连接堵河两岸的新老305省道,桥梁中心里程为AK0+300。上部结构是由2×20 m一联钢筋混凝土现浇连续箱梁和3×30+4×30+3×30 m三联预应力混凝土T梁连续刚构以及1×20 m一联钢筋混凝土现浇连续箱梁组成，全桥长375 m。桥面等宽段净宽11 m，双向两车道。起讫里程为AK0+108.0～AK0+483.04,平面位于直线段接R为700 m左偏圆曲线上，纵断面位于i为2.764 %上坡直线段上。

该桥第13跨为等高变宽的异形现浇简支箱梁，箱梁长20 m, 位于R为700 m左偏圆曲线上, 桥面宽度从12#墩的12 m变宽到13#台的17.556 m。主梁截面设计为单箱双室，首截面顶板宽12 m，底板宽7 m，尾截面顶板宽17.556 m，底板宽12.527 m，悬臂长保持不变均为2.5 m, 梁高均为1.35 m。梁体采用支架现浇法施工，C40混凝土175.29 m3、钢筋64.966 t。

2 施工方案

根据现场踏勘情况，A匝道桥第13跨现浇箱梁采用碗扣式满堂脚手架现浇施工。箱梁分两次浇筑完成，先浇筑腹板及底板混凝土，然后再浇筑顶板混凝土。混凝土采用搅拌站集中拌制，混凝土运输车输送，吊车配吊斗进行浇注。

3 施工技术要点

3.1 地基处理

在梁板覆盖范围11#墩和13#台之间采用开山毛渣进行分层回填碾压密实，分层厚度小于30 cm，压实度标准不低于95 %。填筑高度至13#台承台底，填筑时要对称填筑，基底处理范围为桥宽每侧边各增加1 m，同时作好两侧截排水沟，防止雨水浸泡基底。

平整后的地基面层采用30 cm河卵石填筑，用18 t压路机碾压密实，保证压实度在95 %以上，然后在卵石层上浇筑15 cm厚C20混凝土进行硬化处理。

3.2 支架搭设(见图1)

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图1 碗扣式满堂脚手架

支架搭设应先选择代表性区域分别进行强度、刚度和稳定性验算。搭设前应选配好立杆、横杆、扣件、顶托的规格及数量。在硬化后的基底上根据桥梁中线及跨度对立杆进行放线定位，由于该桥第13跨为等高变宽的异形箱梁，桥面宽度从12#墩的12 m变宽到13#台的17.556 m，立杆定位时要根据箱梁的宽度变化成阶梯形投影放线。根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后，安装斜撑杆，保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与碗扣支架连接，安装时尽量布置在框架结点上。所有纵横向连接扣件必须确认其牢固，并安排专职人员进行复查并验收签认。

腹板底支架立杆顺桥向间距为60 cm，横桥向间距60 cm；翼板底立杆顺桥向间距为60 cm，横桥向间距90 cm，层间距60 cm。有横向扫平杆与立杆相交处均用纵向扫平杆相联成整体，横向每五排横杆用剪刀撑联接，纵向为两侧面用剪刀撑联接成整体。在立杆安装过程中，应随时校正立杆垂直偏差，垂直偏差应控制在支架高度的1/200以内，水平偏差控制在2 cm以内[1]。

顶层立杆上设“U”型可调顶托，顶托丝杆伸入立杆内的长度不小于20 cm，以确保在浇注混凝土过程中，顶托丝杆与立杆之间连接不致出现局部失稳。顶托上横桥向放置12 cm热轧轻型槽钢，槽钢上顺桥向放置150 mm×150 mm的方木(横桥向间距30 cm)，在其上铺设底模(钢模，局部18 mm竹胶板)。腹板底槽钢为横向布置，顶托为顺槽钢布置，顶托与槽钢间隙用木楔塞紧，翼板底槽钢为纵向布置。

支架搭设高度应考虑预拱度的设置，左、右侧腹板底标高均比实际标高高2 cm，作为预压沉降值。支架高为C20混凝土地面至左右腹板底标高基础上再加2 cm，再扣除钢模板厚、15 cm方木、12 cm槽钢、顶托高后所得的数值。

3.3 支架预压

满堂支架搭设完成后，应模拟梁部荷载进行全截面等载预压，以消除支架的非弹性变形，检验支架的可靠性和稳定性，并测出支架的弹性变形值，确定底模铺设的预拱度，底模预拱度为实测弹性变形值和设计预拱度值之和。

为掌握加载后地基和支架的变形情况，预压前事先布好沉降观测网，沉降观测点分别布设在箱梁底模板及地基两个层面上，加载前先测出观测网各点的初始数据。

满堂支架预压采用砂袋法(见图2。预压总荷载约为495 t，翼缘板沙袋118 t，两边各59 t；腹板沙袋221 t，两边各110.5 t；底板处沙袋156 t。加载按三级进行，即0→50%→80%→100%的加载总重，每级加载完均静载3小时后分别测设支架和地基的沉降量，做好记录。当支架顶部监测点12小时的沉降量平均值小于2 mm时，即可进行下一级加载预压。加载全部完成当各监测点最初24小时的沉降量平均值小于1 mm或各监测点最初72小时的沉降量平均值小于5 mm时，表明支架及地基沉降已经基本稳定，可以进行卸载[2]。卸载应分级进行，及100%→80%→50%→0。每级卸载完均静载1小时后分别测设支架和地基的恢复量，做好记录。预压结束卸载后，整理观测数据，通过数据分析确定支架的弹性变形值，并对支架预压过程中出现的薄弱环节进行加固处理，消除事故隐患。根据弹性变形量确定梁体预拱度值，预拱度应考虑支架弹性变形、梁体自重下沉、地基沉降等因素[3]。各点的预拱度以中间点为最高值，以墩部为零，按线性比例进行分配。

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图2 支架预压及沉降观测

3.4 支座安装

A匝道桥第13跨现浇箱梁共设有5个盆式橡胶支座，12#墩为1个GPZ(Ⅱ)3.0DX+1个GPZ(Ⅱ)3.0SX，13#台为2个GPZ(Ⅱ)3.0DX+1个GPZ(Ⅱ)3.0GD。

支座安装前应全面检查，看零件有无丢失、损坏，认真熟悉并掌握支座安装施工工艺，找出每个型号支座的安装位置，并在支座上用记号笔标示清楚。

用全站仪在支座垫石上测设出支座的四个角点位置，并将支座范围内的支座垫石顶面凿毛，并清洗干净，然后将支座吊装就位，用千斤顶对支座的顶面标高进行初调至± 5 mm，然后用小铁片进行楔垫，进行精确调整，当四角高差不大于2 mm，用支座砂浆将支座底面板与垫石间的孔隙及锚栓孔填充密实。当支座砂浆达到设计强度后进行支座预偏量调整，将支座上板与下板间的固定螺栓松开，按设计图纸提供的预偏值调整上下支座板的中心间距(即支座预偏量调整)，支座预偏量调整完后将支座上下板用螺栓连接固定[4]。

3.5 模板工程

箱梁外模、底模采用钢模和竹胶板(厚度18 mm)组拼而成(见图3)。腹板对向侧模采用上、下二道钢拉杆对拉加固。所有模板接缝均嵌塞海绵条并注防水胶(或用双面胶带)，避免漏浆。箱梁内模面板采用18 mm厚的木板或竹胶板，内模支架每隔50 cm一道，内模支架采用5 cm×5 cm方木钉制而成，模板与支架相连(见图4)。立内模时先在空地将内模拼成长5 m左右一小段(内模不设底模)，待底板、腹板和隔板钢筋绑扎完后，再将内模分段吊入箱梁内组拼。内模腹板和底板用同标号混凝土垫块作支撑，内模上口每隔2.0 m在外模上设一横梁，横梁采用Φ20钢筋与腹板主筋焊接成整体，以横梁作支撑将内模向下顶紧，以防止内模上浮。

混凝土浇筑完成后，强度达到设计强度的70 %，即可开始拆内模。操作人员从顶板预留孔洞进出。顶板预留孔洞须请示设计人员，按指定位置预留，直径不小于60 cm。待内模拆除后，吊钢丝网水泥砂浆板作底模，按设计配筋焊接补浇预留孔处混凝土顶板。

模板安装时要保证正确的线形、接缝严密、棱角分明，保证混凝土施工时不跑模、不漏浆。浇筑混凝土前应对模板涂脱模剂[5]。

图3 箱梁底模安装

图4 箱梁内模安装

3.6 钢筋工程

钢筋先在加工场进行加工，钢筋原材和钢筋成品应分类、分型码放整齐，并注意与地面隔离及覆盖，防止被污染和锈蚀。加工好的钢筋运至现场安装，注意不能在模板顶面直接拖拉钢筋，以免划伤模板。

箱梁钢筋骨架分两次安装(见图5、图6)，先安装底板、腹板和隔板钢筋，待底板腹板混凝土施工完,内模安装后，再绑扎顶板钢筋。箱梁钢筋施工时应注意：采用双面焊缝，长度不得小于5d；采用单面焊缝，长度不得小于10d，焊缝宽度不小于0.7d且不小于10 mm，焊缝厚度不小于0.3d。主钢筋绑扎接头在接头长度区段内，在受拉区接头面积小于总面积的25%，在受压区小于总面积的50%；主钢筋焊接接头在接头长度区段内，在受拉区接头面积小于总面积的50 %。绑扎钢筋时，要在钢筋骨架底部及侧面垫齐混凝土保护层垫块。焊接钢筋时，钢筋与模板之间须设置石棉板等耐火隔热材料，以免焊渣灼伤模板,钢筋绑扎完毕后用高压水将箱底杂物清除干净。

图5 箱梁底板钢筋安装

图6 箱梁腹板钢筋安装

3.7 混凝土工程

混凝土浇筑前，用人工及吹风机将模板内杂物清除干净。混凝土分二次进行浇筑，第一次浇筑底板和腹板混凝土；第二次浇筑顶板混凝土。混凝土浇筑由较低的一端向较高的一端进行，两翼对称浇筑，连续不断一次性浇筑完毕。浇筑底板和腹板时先从箱梁两侧腹板及底板中部浇筑底板混凝土，当底板成型长度为8 m～10 m时，为保证浇筑腹板时混凝土不致坍塌下陷，再从头连续浇筑此段腹板。当腹板混凝土的分层坡脚到达底板8 m～10 m位置时，再向前浇筑底板混凝土。腹板混凝土浇筑采用“水平分层、斜向分段”的办法，两侧腹板对称浇筑，两侧浇筑面高度保持一致。

混凝土采用插入式振捣器振捣，腹板、横梁钢筋较密处用30型插入式振捣器，其它处采用50型插入式振捣器。插入式振捣器移动间距不大于振捣器作用半径的1.5倍，与侧模保持5～10 cm距离，插入到下层混凝土5～10 cm，每一位置振动完毕后，边振动边慢慢拔出振捣器，避免振捣器碰撞模板、钢筋等。

混凝土养生采用土工布覆盖洒水养生，保证混凝土表面始终处于湿润状态，养生时间不少于7天。养生期内桥面严禁堆放材料。

3.8 支架及模板拆除

现浇箱梁侧模在混凝土强度达到设计强度的70%后拆除，底模和支架在混凝土强度达到设计强度后方可拆除，拆除时要同步、对称进行。

拆除前应清理脚手架上的器具及多余的材料和杂物。拆除作业应从顶层开始，逐层向下进行，严禁上下层同时拆除。拆除的构配件应分类堆放，以便于运输、维护和保管(见图7、图8)。

图7 搭设好的满堂支架

图8 支架拆除后的箱梁

4 结 语

满堂支架现浇施工是桥梁施工中的常用方法，特别适合于不利于工厂化批量生产的诸如等高变宽、等宽变高等变截面箱梁桥的施工。满堂支架的施工是箱梁现浇施工中的一个关键工艺环节，直接影响到施工安全和工程质量，施工过程中一定要对地基的处理，支架体系的设计和搭设，支架的预压等工序给予充分的重视。本文结合某高速公路互通A匝道桥的施工，介绍了等高变宽箱梁碗扣式满堂脚手架现浇施工技术，可为类似箱梁桥的施工提供借鉴和参考。

[1]JGJ 166-2008，建筑施工碗扣式脚手架安全技术规范[S]．

[2]JGJ/T194-2009，钢管满堂支架预压技术规程[S]．

[3]马运朝，朱芳芳．城市桥梁工程[M]．北京:人民交通出版社,2008.

[4] JT 391-1999，公路桥梁盆式橡胶支座[S]．

[5]JTG T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S]．

Uniform Depth and Variable Width Construction Technology of Cast-in-site Box Beam

YE Wen-hai

(Hubei Communications Technical College，Wuhan 430079，China)

The construction of cast-in-site box beam usually has two kinds of construction method of cast-in-site full framing and cast-in-site cantilever, each for different occasions. Cast-in-site full framing are used when the cast-in-situ box beam’s pier height is not high, the method is particularly suitable for not conducive to factory mass production such as uniform depth and variable width variable cross-section box beam bridge construction. Combining with the engineering example, this paper introduces the Cuplok Scaffolding construction technology of cast in place for uniform depth and variable width box beam, can provide useful reference for the similar engineering.

box beam; cast-in-site; construction; technology

2014-05-04

叶文海(1978-)，男，湖北大冶人，讲师，工程硕士，E-mail：yewenhai2002@163.com。

U445.4

A ?

10.3969/j.issn.1671-234X.2014.03.001

1671-234X(2014)03-0001-04