谈高速公路箱梁架设及安装施工工艺

肖　胜

(中铁五局集团第四工程有限责任公司，广东 韶关　512031)



谈高速公路箱梁架设及安装施工工艺

肖胜

(中铁五局集团第四工程有限责任公司，广东 韶关512031)

结合贵州省汤家分离式立交桥工程实况，选取了双吊车抬吊法架梁方案，介绍了箱梁架设前的准备工作，从架梁顺序、吊车就位、箱梁运输、连续段施工等方面，阐述了箱梁架设的施工技术，指出双吊车抬吊法架梁方案操作简单、工作效率及安全性高。

箱梁，吊车，支座，应力

1　工程概况

汤家分离式立交桥位于贵州省铜仁市印江县境内，下部为柱式墩台，挖孔灌注桩基础，左线中心里程为ZK122+855.00，上部结构孔跨布置为(6×25)m小箱梁，有边梁12片，中梁12片；右线中心里程为K122+852.50，上部结构孔跨布置为(7×25)m小箱梁，有边梁14片，中梁14片，最重边跨边梁为74 t。箱梁架设程序为先简支后连续，设临时支座176个，箱梁架设后浇筑连续段、中横梁和湿接缝，张拉负弯矩钢绞线，然后拆除临时支座，完成体系转换。

2　架梁方案选择

本标段有两座桥，汤家分离式立交桥是其中一座，另一座桥位于小里程。梁场和另一座桥之间隔着一条隧道。在当时，因隧道尚未贯通，没有运梁通道，所以，另一座桥无法在短时间内架梁。如用架桥机架设汤家分离式立交桥，则此桥架设完后，架桥机将会闲置一段时间；如等到隧道贯通后两座桥一起架，则梁场会存满梁，导致制梁工作停止。

桥梁墩顶距地面(填筑后)最大高差约为9 m；桥址区面层地质为粉质粘土，承载力达到140 kPa,底层地质为中风化灰岩石，承载力达到1 500 kPa，地质情况较好；桥梁上部无高压线等架空物；箱梁数量不大，只有52片。

综合考虑以上因素，决定采用双吊车抬吊法架梁。

3　施工准备

3.1组织准备

成立架梁及安装工作小组，明确各项工作的责任人。

3.2技术准备

1)编制架梁及安装方案，并报监理批准。2)对参与架梁及安装的人员进行安全技术交底。3)测量放线。a.在盖梁顶放出临时支座、永久支座及箱梁的位置。b.测出各临时支座处盖梁顶面的高度，以作为控制临时支座高度之用。

3.3现场准备

1)梁体检查、预埋钢板除锈。对成品梁进行再次检查，包括梁体混凝土及压浆强度、梁长、梁高、预拱度、预埋件位置及尺寸、负弯矩波纹管等；检查边跨非连续端梁底预埋钢板是否有浮锈，如有，则需清理干净。

2)运量通道。从梁场出梁口(K121+945)至汤家分离式立交桥起点(K122+759)，运输路线为：预制场→路基→汤家分离式立交桥，运输线路长814 m。

将桥台后挖方路基表面填平整，左右线之间修建运输便道和吊装场地，采用路基弃渣分层填筑，振动压路机碾压密实。运输道路最大纵坡为4%，最大横坡为3%。

3)桥下地基处理。将吊车摆放位置的地基整平压实，压实度达到95%。

3.4主要材料及机械准备

1)主要材料。a.永久支座。GYZF4 250×65型橡胶支座32个，GYZ 350×74型橡胶支座88个，产品合格且相关资料齐全。b.临时支座。临时支座采用砂筒，为圆柱状，分为砂桶和垫块两部分。内筒为φ168 mm(内径)×160 mm，壁厚为6 mm，顶部焊接6 mm厚钢板的预制C30混凝土垫块。外筒为φ193 mm(内径)×180 mm，壁厚为7.5 mm，底部焊接8 mm厚钢板的圆柱体。严格控制加工尺寸，焊接牢固。根据盖梁顶面临时支座处的实测高程及对应固定支座顶面的设计高程，调整临时支座的高度。经过两次以上试压压紧，并经静压实验无沉降，无损坏后方可投入使用。对临时支座进行100%试压验收，对验收合格的进行编号，以保证安放时位置准确。

汤家分离式立交共需要临时支座176个。

2)主要机械设备。准备的主要机械设备有：2台75 t的汽车吊，1台80 t拖挂车，1台挖掘机，1台推土机，1台压路机，2台电焊机，张拉油泵2台，张拉千斤顶4台，压浆机2台。

4　箱梁架设施工工艺

1)架梁顺序。从小里程到大里程；先架右线桥，再架左线桥；先架外侧梁，后架内侧梁。

2)吊车试吊。安排两辆75 t的吊车去梁场，进行箱梁试吊。试吊时，将最重的边跨边梁从存梁台座处吊起2 cm～3 cm，持续时间约10 min。在此期间，要重点检查吊车自有的钢丝绳、吊钩及制动系统，还要检查吊梁时用的钢丝绳及卡环。

3)吊车就位。吊车完成试吊，经检查无问题后，安排吊车去桥下指定位置就位。

4)滑动支座、临时支座安装。支座安装前，将桥台、盖梁上的杂物清理干净。根据弹好的支座位置线，在桥台垫石上放置GYZF4 250×65型橡胶支座，并在支座四氟板上涂抹硅脂油。在桥墩垫石外侧盖梁上放置临时支座。

5)起梁。将拖挂车开到梁场装梁的地方，在拖挂车的前、后端梁支点处各水平放置一根枕木。用龙门吊将梁提升到一定高度，平移箱梁至拖挂车上空，缓慢落到拖挂车枕木上。用车上自带的螺旋式加固器，对梁体进行加固定位，并用φ24 mm钢丝绳及5 t手拉葫芦将梁捆绑牢固，防止运梁时倾倒。

在梁场的装车顺序与现场的架梁顺序一致，且梁端头的方向须与运至现场起吊安装的方向相一致。

6)箱梁运输。运梁时，拖挂车以100 m/min的速度慢速行驶。运输过程中，有专人时刻观察整个固定结构有无松动及变形，如发现不正常情况及时处理。通过交叉路口前，派专人维护交通秩序，保证拖挂车安全、顺利地通过路口。

7)提梁。用双机抬吊的吊装方法提梁。用5 cm粗钢丝绳捆住箱梁两端，并分别在箱梁底板两侧放置保护垫块，防止钢丝绳挤碎梁体混凝土，损坏梁体外观质量。提梁时由专人指挥吊车作业，缓慢地起吊至对应梁片位置。起吊时梁体两端应尽量保持水平状态，使整个箱梁荷载均匀分布。

8)落梁。箱梁移至对应位置后，微调，缓慢落梁到位。梁体就位后，检查梁的四个支座是否稳固。如有活动的支座，应重新起吊梁体，通过在低的支座上加薄钢板调整支座高度后，再次将梁体就位。直至梁体的四个支座全部稳固，才能进行下一片梁体的安装。整个落梁过程由专人指挥。

9)固定。落梁后，及时与同跨相邻梁通过焊接桥面板钢筋进行连接。

5　箱梁安装施工工艺

5.1连续段施工顺序

1)左线桥。第1阶段：浇筑第①,②跨及⑤,⑥跨的跨间连续段混凝土，待达到设计强度的95%且龄期达到7 d后，张拉负弯矩，然后压注水泥浆。第2阶段：浇筑第②,③跨及④,⑤跨的跨间连续段混凝土，待达到设计强度的95%且龄期达到7 d后，张拉负弯矩，然后压注水泥浆。第3阶段：浇筑第③,④跨的跨间连续段混凝土，待达到设计强度的95%且龄期达到7 d后，张拉负弯矩，然后压注水泥浆。

2)右线桥。第1阶段：浇筑第①,②跨及⑥,⑦跨的跨间连续段混凝土，待达到设计强度的95%且龄期达到7 d后，张拉负弯矩，然后压注水泥浆。第2阶段：浇筑第②,③跨及⑤,⑥跨的跨间连续段混凝土，待达到设计强度的95%且龄期达到7 d后，张拉负弯矩，然后压注水泥浆。第3阶段：浇筑第③,④跨的跨间连续段混凝土，待达到设计强度的95%且龄期达到7 d后，张拉负弯矩，然后压注水泥浆。第4阶段：浇筑第④,⑤跨的跨间连续段混凝土，待达到设计强度的95%且龄期达到7 d后，张拉负弯矩，然后压注水泥浆。

5.2连续段施工工艺

1)安装永久支座及底模。将垫石顶面清理干净，在已放样好的位置安装橡胶支座，就位准确。在支座上面安装上钢板。然后安装连续段底模、中横梁底模、顶板负弯矩钢束通长范围内的桥面板湿接缝底模。

2)安装钢筋。按照设计图纸及施工规范要求，安装连续段、中横梁、湿接缝钢筋。因为连续段钢筋和中横梁钢筋有交叉，所以连续段和中横梁的钢筋安装是同时进行的。有些地方，连续段的钢筋和中横梁的钢筋有冲突，这时要先确保连续段的钢筋位置准确，然后适当调整中横梁钢筋的位置。在钢筋绑扎时，不能改变支座上钢板的位置。

3)安装预应力波纹管及穿钢束。按设计位置安装连续段的波纹管。连续段的波纹管与两端预制梁中预埋的波纹管用大一号的波纹管作为套管进行连接，接头处用塑料胶布包裹密实，防止浇筑混凝土时水泥浆进入波纹管。接着安装波纹管定位钢筋，焊接时，在波纹管表面覆盖一层厚湿布，防止焊渣烧坏波纹管。将钢绞线理顺，每隔1 m用铁丝绑扎好后穿入波纹管中。

4)安装侧模及堵头模。模板采用竹胶板。先安装连续段和中横梁的侧模，然后安装桥面板湿接缝两头的堵头模。模板安装的接缝严密，支撑稳固。

5)浇筑混凝土。先浇筑连续段及中横梁的混凝土，接着浇筑顶板负弯矩钢束通长范围内桥面板湿接缝的混凝土。采用C50微膨胀细石混凝土，分层浇筑，捣固密实。浇筑时间定在晚上12点左右。

6)负弯矩张拉。当混凝土强度达到设计强度的95%且龄期达到7 d后，开始张拉负弯矩。采用YDC240Q型千斤顶逐根张拉。张拉程序为：0→初应力(10%)→2倍初应力(20%)→100%δcom(持荷3 min)→锚固。张拉采用应力和伸长量“双控”，以张拉应力为主，伸长量进行校核。钢束的伸长量采用如下方法控制：

ΔL=ΔL1+ΔL2。

其中，ΔL1为从张拉初应力到最大应力时钢绞线的实测伸长量；ΔL2为从0到张拉初应力的推算伸长量。

现场实际伸长值与理论伸长值相差在6%以内，符合规范要求。

张拉时两端同时张拉，张拉力的作用线与孔道中心线重合。张拉过程顺利，未出现断丝、滑丝现象。

7)孔道压浆。张拉完成后，用手持砂轮机将多余的钢绞线割除，但需保证钢绞线出锚具外有3 cm的长度。当天进行孔道压浆，采用C50水泥浆。

8)体系转换。待一座桥所有的连续段、中横梁、桥面板湿接缝混凝土达到设计强度，且负弯矩孔道压浆达到设计强度后，即可拆除临时支座，进行体系转换施工。体系转换时，注意保证梁体均匀、同步下降，支座共同受力。

6　结语

本桥使用吊车架梁，既避免了使用架桥机造成的机械闲置，又保证了安全和工期，同时因不需要像架桥机那样进行拆装，故操作起来也较简单。

对于箱梁安装，重点工作是架梁前对临时支座进行预压，这样既能保证临时支座的承载力，又能控制好下沉量，有利于箱梁架设的安全控制和质量控制。箱梁落梁后，要及时做好固定工作，以保证施工安全。

[1]JTG/T F50—2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[2]JTG F80/1—2004，公路工程质量检验评定标准[S].

[3]中交一公院.大思高速公路DSTJ—12合同段《两阶段施工图设计》[Z].2010.

Discussion on expressway box girder erection and installation construction technology

Xiao Sheng

(FourthEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayFifthBureauGroup,Shaoguan512031,China)

Combining with the engineering reality situation of Guizhou Tangjia separated interchange bridge, this paper selected double crane method erection girder scheme, introduced the preparing work before box girder erection, from the girder order, crane in place, box girder transport, continuous section construction and other aspects, elaborated the construction technology of box girder erection, pointed out that the two cranes hanging girder with simple operation, work efficiency and high safety.

box girder, crane, bearing, stress

1009-6825(2016)19-0150-02

2016-04-27

肖胜(1982- )，男，工程师

U445

A