大纵坡群体桥梁现浇连续箱梁施工技术研究

罗中

（湖北水利水电职业技术学院，武汉 430202）

大纵坡群体桥梁现浇连续箱梁施工技术研究

罗中

（湖北水利水电职业技术学院，武汉 430202）

针对重庆一横线大纵坡群体桥梁工程施工，既有渝邻高速拓宽改造有边坡高、地质条件复杂、施工安全和技术难度均大、合同工期紧、管理要求高等特点，分析其大纵坡预应力钢筋混凝土现浇连续箱梁施工方法，可为今后类似工程选择合理的施工方法提供参考。

大纵坡；现浇；群体；连续箱梁

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

1 引言

桥梁是道路的重要组成部分，桥梁工程现在已经成为交通建设中必不可少的一部分，因此，桥梁工程建设的质量对社会经济发展以及城市规划都具有非常重要的意义。

重庆市一横线（回兴至张家梁立交段）道路工程二标段K18+400～K20+760，包含全长2 360m范围内的路基、桥梁、隧道、人行天桥、地通道、路面基层、面层、房屋建筑、设备安装及道路改移等。

2 工程概况

2.1 地理位置及工程范围

本标段起点位于重庆市规划建设机场路石坝子立交高架处，隧道穿越环山山脉后终点止于林家湾大桥处，下穿渝邻高速形成全互通立交。本标段起迄里程K18+400～K20+760，全长2360m。该工程包含的桥梁工程主要是：张家梁立交形式为“Y”形加喇叭形立交。利用渝邻高速邻近的现状何家沟大桥布置匝道下穿渝邻高速，设置1个“Y”形加喇叭形立交，与渝邻高速相接处设置匝道标准较高的“Y”型立交，各条匝道均下穿渝邻高速现状何家沟大桥；与一横线相接处设置变异的A式喇叭型立交。9个匝道总长约3379m，匝道桥梁总长约2510m。

立交主线左幅桥：桥梁起点桩号ZK20+279.336，终点桩号K20+768.996m，全桥长480m，部分桥梁位于变宽段上，标准桥宽13.5m。立交主线右幅桥：桥梁起点桩号K20+286.5，终点桩号K20+768.966m，全桥长482.466m。桥梁桩基总长2 886m，其中石方挖孔16 715m3，土方25 861m3。主线桥左右

幅2座，分别为主线左幅桥480m/1座，主线左幅桥482.466m 1座；8条匝道桥分别为：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；人行天桥60m 1座。

2.2 工程地质及水文地质情况

沿线多数地段基岩覆盖第四系土层下，基岩有零星露头。地表下有第四系素土或杂填土(Q4ml)、粉质黏土层(Q4el+dl)，下卧基岩侏罗系上沙溪庙组～珍珠冲组岩层，标段线路沿线的岩层以砂岩和泥质岩为主。

桥梁下卧基岩为砂岩和砂质泥岩。高架梁局部地形起伏较大，部分墩、台位置覆土较厚，地下水赋存条件较好。

3 工程特点、施工重难点分析

本标段为桥、涵、隧、路基一体的大型综合性基础建设项目，根据实际情况分析项目施工具有以下特点：

1)工期紧、任务重。

2)要求项目管理水平高。本工程作为两江新区重点建设工程，施工质量以及安全文明施工要求均比较高。

3)纵坡现浇梁施工难度大。桥梁纵坡较大，桥梁成群，全部共135跨现浇梁，其中30m以上的桥位现浇共26跨，施工技术控制较难。

4)既有渝邻高速接口施工难度大。张家梁立交A、B、C、D匝道与既有渝邻高速相接，需将既有渝邻高速拓宽改造且具有边坡高地质条件高，安全和技术难度大，张家梁人行天桥跨既有渝邻高速，行车密集，跨既有线施工安全控制要求难度大。

4 桥梁工程施工方案

本工程的关键为大纵坡预应力钢筋混凝土现浇连续箱梁及普通混凝土现浇箱梁施工。根据施工场地情况，施工时首先将地基硬化处理，然后采用拆装方便的碗扣式脚手架搭设满堂支架，在跨中采用钢管柱和贝雷梁桁架搭设门式支架并对支架进行预压以保证施工变形安全。随后施工顺序为：模板安装→钢筋加工及安装→预应力工程施工→混凝土浇筑→养护。养护到梁体混凝土强度达到设计强度90%，实测混凝土表层与芯部、箱内外、表层温度与环境温度之差均不大于15℃时，在能保证构件表观完整时方可进行侧模和端模拆除。

具体施工工艺流程图见图1。

图1 施工工艺流程

4.1 碗口式满堂支架搭设

支架搭设前需处理地基，具有一定强度后布置底托并搭设满堂红碗扣式脚手架，碗扣支架采用48mm×3.5mmQ235钢管，横杆步距120cm；由于箱梁荷载分布为腹板处较大，底板次之，翼缘板下最小，为适应荷载分布，满堂支架立杆采用横向布置，翼缘板、底板和腹板下立杆间距分别为90cm、60cm和30cm，横向间距半幅为90+60+2×90+6×30+3×60，全副支架总宽13.8m，较箱梁顶板两侧各出边90cm；支架边上设置安全围栏并上挂防护网。立杆纵向间距除两中墩两侧各安排63排间距30cm立杆，其余部位立杆间距均为60cm。

4.2 门式桁架搭设

门式桁架采用独立基础、挖孔桩基础、钢管立柱、工字钢横梁和贝雷桁架纵梁。根据改淮南线线路走向，施工门洞宽度为15m，净空保证在6m。

4.2.1 基础浇筑

根据本段施工的实际情况，采用独立基础及桩基础。

根据计算知，独立基础的尺寸选为：2m×2m×1m（高），桩基础为直径1.25m，桩长10m，混凝土强度C25。基础浇筑时，基础顶部按支架设计位置预埋80cm×80cm，厚度20mm钢板。

4.2.2 钢管柱及工字钢梁安装

门式桁架支撑钢管柱采用管径630mm，壁厚10mm的普通螺旋焊接钢管，钢管柱门式支架梁底部间距2.5m,外侧均按3.5m间距布置。

4.2.3 贝雷桁架梁拼装

贝雷桁架梁采用2排单层加强型321贝雷片拼装，贝雷梁间间距按梁底（含底板、腹板、翼缘板）及梁体投影外分布间距分别为90cm和45cm，采用标准杆件连接。

用试拼合格的贝雷片进行拼装，将贝雷梁吊至钢管桩上。吊装之前检查吊钩、钢丝绳、卡子、吊车制动、限位装置，确保吊装安全。

4.2.4 贝雷梁架设

贝雷梁吊装就位后，立即用U型卡将其与工字钢横梁连接，并用14b槽钢将每组贝雷梁连接为一整体。

4.2.5 二次支架搭设

贝雷梁搭设好后，横向上铺60cm间距15cm×15cm木方，方木上装底托及碗扣式支架，搭设间距及要求同满堂支架。

4.3 支架预压

支架预压是支架搭设好后一项非常重要的工作，直接关系到支架的稳定性和变形安全。支架预压是为检验支架及基础承载力是否满足施工承载要求，提前消除支架及基础和地基的非弹性变形，提高现浇梁质量，为方便后续施工预留拱度，同时检测出地基沉降量。支架进行预压应在箱梁支架搭设完毕、箱梁底模铺好后进行。

4.4 模板安装

箱梁内模采用竹胶板，支撑采用满堂支架。竖肋有两种类型，一种是横向间距60cm的双排48mm钢管；另一种是竖向间距40cm的10cm×10cm木方；横肋采用横向间距60cm的2根10号槽钢。外模采用定型组合钢模。内、外模之间固定采用25mm拉杆，拉杆纵距不大于150cm，横距不大于60cm；内模满堂支架按纵横30cm×60cm间距，竖向90cm间距搭设，沿桥纵向每排加设剪刀撑1道，内模支架横、竖向均顶紧内模，在通气孔位置安装25mm拉杆用以强化侧模横向联系。底模满堂支架与外模支架采用同一支架体系，即间距纵横30cm×60cm间距，竖向90cm间距搭设，沿桥纵向每3排加设剪刀撑1道，支架横杆与外模竖肋需顶紧。

箱梁底模骨架支撑采用15cm×15cm方木，底板模板采用18mm厚优质竹胶板作面板，模板与木方用铁钉固定。箱梁端模采用同内模制作方法一样的木模。

4.5 钢筋制作安装

连续梁钢筋、预应力钢绞线制作及安装工程量大，钢筋排列紧密，规格种类繁多，形状各异。为保证钢筋工程进度和质量，所有钢筋均在棚内集中下料加工，现场安装和绑扎。钢筋绑扎前需完成支架预压和底板标高精细调整，底模需按要求预留拱度。模板及支架验收合格后进行模内清理。钢筋绑扎顺序为：梁底板钢筋→横隔板钢筋→腹板钢筋。波纹管、钢绞线安装与钢筋绑扎结合进行，在钢筋绑扎过程中固定安设波纹管和钢绞线。顶板及翼板钢筋在底板和腹板混凝土浇筑后进行施工。钢筋和钢绞线制作安装均严格按照合同、施工组织设计方案和相关质量验收规范要求进行，做到下料准确、安装仔细、连接牢固、成型规则。

4.6 预应力工程施工

本项目连续箱梁梁体均按三向预应力体系设计，横、纵、竖三向均设预应力，横、纵向预应力筋采用高强低松弛钢绞线，竖向采用预应力钢筋。

4.6.1 预应力筋的制作安装

钢绞线技术标准需符合GB/T 5224—2003预应力混凝土用钢绞线1×7相关要求，具体参数为：直径15.2mm，弹性模量E=195GPa，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，张拉控制应力为1302MPa，用金属波纹管成孔后穿钢绞线线束，钢绞线波纹管安装时若与普通钢筋相干扰，应优先保证管道位置，确保钢绞线安装位置准确。钢绞线进行下料、制束严格按相关施工及质量验收规范和图纸要求进行，确保线束绑扎牢固、端头无弯折，钢绞线穿管前检查锚固垫板，检查和冲洗孔道，确保管道畅通。钢绞线对号入孔，线束较短穿管阻力小的主要采用人工直接穿束，较长的可用5mm钢丝牵引用卷扬机辅助穿束。

表1 预应力筋下料长度的允许偏差和检验方法

检验数量：施工单位检查预应力筋总数的3%，且不少于5根（束）。

4.6.2 预应力张拉

纵向预应力钢绞线张拉采用YCW350B型千斤顶两端对称张拉。纵向预应力钢绞线线束采用金属波纹管成孔安装，真空辅助压浆；横向预应力钢绞线张拉千斤顶采用YDC250Q型千斤顶，工作平台搭设在翼板的支架上，张拉顺序为至墩顶现浇段中心向两侧逐束对称张拉后辅以真空压浆。

竖向预应力筋张拉施工在纵向预应力筋张拉后进行，采用后张法施工，张拉顺序为由外到内左右对称张拉。竖向预应力施工时混凝土强度必须达到容许张拉设计值后进行，施工有干扰时，竖向预应力筋可最后张拉；预应力的施工以张拉力和伸长值双重控制，以张拉力为主、伸长值为辅进行张拉控制和校核。

张拉部位施工顺序：先腹板后顶板，从外到内左右对称张拉。张拉过程要保证张拉效果，防止出现断丝、滑丝、预应力损失等问题。

4.7 混凝土浇捣

预应力混凝土箱梁采用C50商品混凝土，普通钢筋混凝土箱梁采用C40商品混凝土。坍落度在混凝土运至浇筑地点为120～160mm,混凝土罐车运输，泵车浇捣。

混凝土浇筑前应检查钢筋、模板及各种预埋件，混凝土采用输送泵浇注，浇注方向采用水平斜向分层的方式浇注，水平分层控制在30cm左右。因为预应力筋周围钢筋密集，为了减少碰撞，保证混凝土浇注质量，振捣采用不同直径的插入式振动捧，顶板底板用B70、B50，腹板用B30、B50，混凝土浇筑完毕后要及时进行洒水养护。梁体张拉后，压浆混凝土强度达到设计强度100%，进行支架和底模的拆除工作。

4.8 线形监控测量

为了检测箱梁高程是否符合设计及监控的要求，了解箱梁每节段混凝土浇筑对线形的影响，在整个施工过程中用全站仪进行监控测量，指导支架搭设、底模安装，观测箱梁标高变化，做好记录，以便出现异常变化能够及时采取措施。

4.9 防撞墙和桥面施工

防撞墙是桥梁结构及外观的重要组成部分，防撞墙模板采用定型加工的钢模板整孔支立调整，利用梁顶预埋的拉环撑拉结合固定模板，模板的拼缝要平整严密。防撞墙模板见图2。

图2 防撞墙模板示意图

防撞墙施工前测放桥面中心线及模板控制线，并以此作为钢筋绑扎和立模的依据。测量应考虑到防撞墙的线形，每次测量与相邻的梁跨进行联测，并在设计和规范允许的误差范围内对控制线进行调整。

5 结语

本项目是一个具有一定典型性的桥、隧、涵、路一体的土建项目，地理位置特殊，地质条件复杂，工期紧、任务重、要求高。本文着重探讨大纵坡的预应力现浇箱梁施工的技术方案和施工组织，结合实际情况研究制定了一套有效的施工方案并予以实施，实施效果良好，取得比较好的经济效益。该项目的施工方案和施工组织形式可为今后类似项目建设提供参考和借鉴。

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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

罗中（1979～），男，湖北公安人，讲师、工程师，从事现代土木工程施工技术和施工管理研究，（电子信箱）luo_zho@163.com。