山岭地区异形箱梁混凝土浇筑施工质量控制与技术研究

张 伟

北京市市政一建设工程有限责任公司 北京 100000

正文：

现阶段为了追求城市交通建设的美观性，越来越多的曲线异形箱梁应用于城市桥梁建设当中，异形箱梁因其形状的不同其采用的支架形式和浇筑方式等有别于普通预应力箱梁施工。本文依托于贵阳黔春大道火车北站联络线立交桥梁中异形十字箱梁现场实际工程，从固结墩受力、泵车浇筑位置、浇筑顺序、浇筑方式、大体积混凝土施工措施等方面对该异形箱梁工程施工进行了分析和阐述，该工程的成功经验可为以后在异形箱梁的施工方面提供了有力的依据和经验借鉴。

1 工程概况

火车北站联络线立交桥为贵阳市1.5环黔春大道道路工程的一子项目，立交桥由2条主线桥和9条匝道桥组成，桥梁总长度2.5公里。

其中B1匝道桥第四联箱梁为异形板预应力砼变截面曲腹式十字箱梁，桥面为4方向交叉口，外形呈十字型，四周为四个交接墩，分别为B1P8、B1P10、B2-1P6、B2-2P0，异形板中心处固结承重墩B1P9，桥梁共计4跨，跨径组合为31.66m+33m+38.71m+33.74m，箱梁高度2.5m。全桥采用C55商品混凝土，总方量2670m3，总投影面积1793.85m2，其中B1P9固结墩上方为实心混凝土，总方量103m3，重量256吨。下图为异形板平面图和断面图：

图1 异形板箱梁平面图

图2 异形板箱梁断面图

2 固结墩受力机理分析

异形板浇筑为大方量混凝土浇筑，其浇筑顺序及方法与普通预应力箱梁浇筑施工有所区别；为了明确其浇筑顺序，首先应对B1P9固结墩柱受力进行分析。B1P9固结墩上方为实心混凝土，长7.5m，宽5.5m，高2.5m，总方量为103m3，C55混凝土容重取2.5t/m3，则实心处重量256吨，顶板处预应力钢束，东西向T1、T2各10束，南北向T3、T4、T5钢束各6根。

墩梁固结可以使高墩在竖向偏心压力的作用下，由一端固结另一端自由或铰接的构件，变为一端固结另一端弹性固结的构件。减少了桥墩墩顶的自由度，提高了墩身的稳定性，从而增强了全桥的稳定性。

墩顶设支座和墩顶固结对墩身的构造要求有所不同。设墩顶支座的墩身仅承受上部构造传递来的轴力、剪力，而墩顶固结的墩身，除了承受上部构造传递来的轴力、剪力外，同时还承受弯矩作用。P9固结墩柱与其周围四个交接墩柱的间距不同，箱梁浇筑时产生的弯矩也不同，沿桥梁十字中心线方向正负弯矩无法完全抵消。实际浇筑时需先浇筑P9墩柱上方实心混凝土，在其达到一定强度，在箱梁和墩柱之间起到固结锁定作用，后采用螺旋浇筑法施工四周混凝土。采用此种组合浇筑方式，能够减弱箱梁的偏载效应，降低施工风险。

图3 固结墩单向弯矩图

3 异形箱梁浇筑

3.1 施工前准备

箱梁砼采用一次浇筑的形式，梁体长度过大（南北向长73.45m），为减少泵车的位置移动，保证浇筑过程的连续性，现场采用2台泵车进行连续浇筑，另备1台泵车备用，以防泵车在浇筑过程中发生机械故障。

该桥梁下方同时存在BRT场站施工主线桥过孔施工，为保证施工道路的畅通和最大幅度的减少交叉作业的影响，同时保证混凝土运输路线方便快捷，经分析泵车摆放位置如下图示，两辆泵车分别位于主线桥上方，其泵送作业半径将异形板覆盖，减少车辆的移动，同时主线桥可为运输车辆提供便捷的运输线路。

图4 泵车摆放位置图

3.2 箱梁浇筑顺序

普通预应力箱梁砼浇筑按照竖向分层、从低向高、对称浇筑的原则进行。砼从低向高进行浇筑，每跨按照底板→腹板→顶板顺序进行浇筑。浇筑连续进行，如因故必须间断时，其间断时间应小于前层混凝土的初凝时间。

因该箱梁为异形十字箱梁，由固结柱受力分析可知完全按照普通箱梁浇筑准则无法保证异形梁浇筑的安全施工。现场施工时首先将固结墩柱上方实心处（1区域）螺旋浇筑至梁高3/4，后按照对称浇筑的原则分别向两侧对称延伸，先浇筑南北向后浇筑东西向，箱室及腹板浇筑完毕后统一浇筑箱梁顶板。浇筑顺序如下图：

图5 浇筑顺序示意图

4 箱梁胀模控制措施

为减少箱梁在浇筑过程中侧模所受压力过大，导致胀模现象发生，对箱梁侧模板位置的支撑形式进行特殊设计，方案如图6所示。

（1）腹板位置采用预埋塑料管内穿螺栓与箱室内模对拉固定。

（2）腹板外侧设置4道横撑，支撑腹板模板，竖向间距60cm。同时，在距离翼板倒角40cm位置采用直径12mm钢筋与纵筋焊接，并伸出模板外固定，纵向间距1m。斜向三角撑采用钢管制作，并与贝雷梁焊接牢固。

图6 侧模加固图

（3）浇筑过程中派专人观察模板有无胀模现象，如有胀模应及时通知管理人员。

（4）浇筑砼时，其自由倾落高度不得超过2m，以减小砼对模板的冲击力。

（5）严格控制砼浇筑速度，不得过快。

5 结语

异形板箱梁施工工艺不同于普通箱梁施工，本文通过对贵阳黔春大道异形板十字箱梁浇筑技术进行分析，介绍并提出了适合该标段异形箱梁浇筑施工的施工工艺，并提出了大混凝土施工时应对措施和防止箱梁涨模处置等措施。从施工工艺和施工重难点上阐述并分析了异形箱梁施工的关键技术和要点，对以后在异形箱梁施工区域具有很好的借鉴作用。