杨柳沟大桥现浇箱梁施工技术

梁 新 峰

(中交二公局第三工程有限公司，陕西 西安 710016)

0 引言

随着社会的发展，桥梁在道路工程中的应用越来越广泛，箱梁以其承载力好、跨越能力大和稳定好等特点在桥梁中越来越受到设计人员的亲睐[1-3]。现浇箱梁施工方案和施工方法决定了施工质量的优劣[4-6]。文中以杨柳沟大桥现浇箱梁现场施工为研究对象，从支架地基处理、浇梁支架布置方案、支架施工、支架预压和箱梁模板施工等方面，阐述了杨柳沟大桥现浇箱梁的施工方案和施工方法。

1 工程概况

杨柳沟大桥跨S308省道现浇箱梁施工段位于陕西省安康市平利县老县镇马鞍山村，桥址区属构造剥削侵蚀低山地貌，横跨县河，县河两岸斜坡整体较缓。该施工部位的起止桩号为K18+254.5(4号墩)～K18+329.5(7号墩)，桥梁结构形式为三跨等高截面现浇梁(左幅20+30+25 m、右幅25+30+20 m)。墩柱为直径1.4 m，各墩柱高分别为：4号墩左幅9.874 m，9.953 m，右幅9.701 m,9.780 m；5号墩左幅11.521 m，11.549 m，右幅11.431 m,11.446 m；6号墩左幅13.343 m，13.292 m，右幅12.328 m，12.264 m；7号墩左幅12.677 m，12.562 m，右幅10.792 m，10.677 m，系梁尺寸为5.38 m×1 m×1.2 m。箱梁截面形式采用单箱双室，梁高1 800 cm，顶板宽1 210 cm，底板宽度810 cm，翼缘板悬挑出200 cm；翼缘板边缘厚0.15 m，根部厚0.40 m；顶板厚度在梁端部位为45 cm，中间部位为25 cm；腹板厚度在计算梁端部位为70 cm，中间部位为50 cm；底板厚度梁端部位为42 cm，中间部位为22 cm；箱梁顶板不设置横坡。

2 工程地质条件及地基处理

2.1 桥址处地质条件

1)4号～5号墩左幅:第①层为粉质黏土，灰色，含粉土条带及粉砂薄层，厚5.1 m，基本承载力120 kPa；第②层为角砾土，灰褐色，稍密～中密，角砾成分主要为强风化板岩，厚14.1 m，基本承载力300 kPa；第③层为强风化泥质板岩，黄褐色，厚度为25.5 m；右幅:第①层为角砾土，灰褐色，稍密～中密，角砾成分主要为强风化板岩，厚14.1 m，基本承载力300 kPa；第②层为强风化泥质板岩，黄褐色，厚度为25.5 m；第③层为强风化泥质板岩，黄褐色，厚度为23.1 m；

2)5号～6号墩左幅:第①层为角砾土，灰褐色，稍密～中密，角砾成分主要为强风化板岩，厚2.31 m，基本承载力300 kPa；第②层为粉质黏土，灰色，含粉土条带及粉砂薄层，厚5.1 m，基本承载力120 kPa；第③层为角砾土，灰褐色，稍密～中密，角砾成分主要为强风化板岩，厚8 m，基本承载力300 kPa；右幅:第①层为角砾土，灰褐色，稍密～中密，角砾成分主要为强风化板岩，厚14.1 m，基本承载力300 kPa；第②层为强风化泥质板岩，黄褐色，厚度为4.4 m，基本承载力350 kPa；第③层为强风化泥质板岩，黄褐色，厚度为23.1 m，基本承载力400 kPa；

3)6号～7号墩左幅:第①层为角砾土，灰褐色，稍密～中密，角砾成分主要为强风化板岩，厚2.31 m，基本承载力300 kPa；第②层为粉质黏土，灰色，含粉土条带及粉砂薄层，厚5.1 m，基本承载力120 kPa；第③层为角砾土，灰褐色，稍密～中密，角砾成分主要为强风化板岩，厚8 m，基本承载力300 kPa；右幅:第①层为角砾土，灰褐色，稍密～中密，角砾成分主要为强风化板岩，厚14.1 m，基本承载力300 kPa；第②层为强风化泥质板岩，黄褐色，厚度为4.4 m，基本承载力350 kPa；第③层为强风化泥质板岩，黄褐色，厚度为23.1 m，基本承载力400 kPa。

2.2 地基处理

碗扣支架通过底托支撑在0.10 m的C25混凝土垫层上(垫层宽26 m)；地基处理总原则：对桩基施工期间开挖的泥浆池和泥浆沟进行挖除泥浆，分层回填卵砾石土，采用机械分层碾压密实(分层厚度不超过30 cm)，原地面松软土进行挖除，掺5%白灰利用挖机翻松40 cm，压路机碾压密实，回填80 cm厚的5%灰土，碾压密实，要求回填碾压密实后高出原地面20 cm，处理宽度27 m，分层使用压路机碾压密实，处理后要求地基承载力达到180 kPa；其上再浇筑10 cm的C25混凝土垫层。考虑地基不宜积水，以免降低地基承载力，回填卵砾石土时注意设置横坡，使其有自排水能力，支架布置位置外侧1 m处设置排水沟，且防止水流倒灌。

6号～7号墩处于县河边，地势有陡坎，在支架搭设前，清理桩基施工遗留下的泥浆池，如有积水，必须排除积水，挖除软弱土，换填掺5%灰土，采用机械或小型机械碾压密实，分台阶进行处理地基，分台阶进行混凝土硬化，处理后地基承载力要求不少于180 MPa。

系梁施工完后，及时排除基坑四周积水，回填掺5%灰土(或砖渣)，分层厚度30 cm，碾压夯实，直至高出原地面20 cm。在灰土垫层顶浇筑10 cm厚C25混凝土，振捣密实，表面整平压光。

3 浇梁支架布置方案

根据S108公路路面宽度、现浇梁跨径，跨S108公路现浇梁支架搭设主要分三部分(4号墩～5号墩、6号墩～7号墩支架施工和跨S308省道门洞支架施工)。跨S308国道门洞支架分为钢管型钢支架和碗扣支架，碗扣支架搭设在钢管门洞支架上。

为保证省道道路畅通，门洞净高5.16 m，行车道设置2个，净宽分别为4 m,3.8 m，钢管直径60.9 cm、壁厚1.3 cm，两侧钢管顶布置2根Ⅰ36a、中间钢管顶布置2根Ⅰ40a、与分配梁斜交55°布置Ⅰ36a工字钢作为纵梁(平行于线路)，见图1。

S308公路上的1个条形基础地基不进行处理(条形基础直接浇筑在路面上)，其他两侧的2个条形基础地基进行掺5%白灰处理，处理深度不少于1.5 m，条形基础采用C30混凝土基础，中间条形基础长度为28.72 m、宽80 cm、高76 cm，两侧条形基础长度为27.26 m、宽1 m、高80 cm，并配置钢筋骨架(若钢管柱与预埋钢板采用法兰盘进行连接，施工基础时应注意预埋高强螺栓)。

4 支架施工

4.1 门洞处支架施工

在两侧条形基础上布置6根直径为60.9 cm、壁厚为1.3 cm圆形钢管，中间条形基础上布置8根直径为60.9 cm、壁厚为1.3 cm圆形钢管，每根钢管长为4.0 m，钢管之间用[16槽钢连接，以增加整体稳定性;门洞支架净高为5.16 m。两侧钢管顶布置2根Ⅰ36a工字钢分配梁，中间钢管顶布置2根Ⅰ40a工字钢分配梁，分配梁上纵向布置Ⅰ36a工字钢作为门洞纵梁，纵梁间距布置为：(2×1.099+1×0.732+1×0.366+1×0.732+3×1.099+1×0.732+3×1.099+1×0.732+1×0.366+2×0.732+1×1.099+1×0.488+1×1.099+2×0.732+1×0.366+1×0.732+3×1.099+1×0.732+3×1.099+1×0.732+1×0.366+1×0.732+2×1.099)m(注明从左侧到右侧进行布置)，碗扣支架底托支撑在门洞纵梁上，碗扣支架高度按5.34 m高度搭设。具体纵梁间距布置见图2。

在型钢横梁上布纵向工字钢(单根1组)，工字钢上铺设满铺3 mm钢板或1.5 cm竹胶板，防止支架搭设中坠落物品，确保行车和行人安全。在钢板上或竹胶板上搭设碗扣支架，要求碗扣支架支撑在Ⅰ36a工字钢上。在支架的两侧进行全封闭，设置安全栏杆和防护网见图3。

门洞上的支架采用碗扣支架搭设，底托支撑在单根Ⅰ36a工字钢上，支架高5.34 m，支架布置:翼缘板部位横桥向布置支架间距为90 cm，在腹板部位30 cm和60 cm，在底板位置90 cm;纵桥向在翼缘板部位支架间距为90 cm，在腹板部位90 cm，在底板位置90 cm；垂直向的横杆的步距均采用1.2 m，同时设置剪刀撑以加强支架的整体稳定性。支架顶托上放置Ⅰ10工字钢作为支架顶分配梁，然后在垂直方向布置10 cm×10 cm的方木，在翼板位置间距30 cm，底板在跨中位置30 cm布置、在支点处20 cm布置、在距支点40 cm处25 cm布置，在腹板位置20 cm布置。

4.2 满堂支架的施工

除了门洞部分外，其他能够采用地基换填处理的部位均为采用满堂支架施作。纵桥向底板各立杆间距为90 cm和腹板下各立杆间距采用90 cm，翼缘板下间距90 cm。

剪刀撑的布置按规范要求合理布置。高度在24 m以下的脚手架，必须每4 m～6 m要设置剪刀撑。斜杆与水平面成45°～60°，斜杆连接搭接长度应大于1 m，且用大于3只扣件紧固。

4.3 支架施作

支架施工搭设时，按照测量技术人员测设位置精确布设支架，间距应满足脚手架安全计算方案要求，碗扣支架施作现场见图4。

5 支架预压

1)支架预压施工高程观测点的布置。

预压之前，每跨分别选取梁端2 m，1/4跨，1/2跨，3/4跨，梁端2 m。每个测量断面横断面上，分别在翼缘板、底板、腹板设置五个沉降观测点，用红色油漆做好点位的标记。沉降观测点的平面布置见图5。

2)支架加载重量。

a.支架搭设完、底模板和翼缘板模板安装完成后，直接将砂袋(单袋砂重量为1 t)吊装到模板顶部依照荷载设计要求安放。

b.按照梁体自重的120%计算。

3)砂袋摆放。

每侧翼缘板部分按每3 m均匀布置5袋，底板、腹板预制块摆设根据砂袋分布表扣除翼缘板数量后根据底板、腹板的重量进行布设。

4)沉降观测。

沉降观测时，在地面上设置固定的后视点，前视点的标尺安装在布置好的观测点位置上，直接在地面上测量支架测点的高程。

测量顺序及步骤：预压之前，测量如图5中A，B，C，D，E各点的标高，之后加载底板荷载、腹板荷载、梁体重量120%，分别观测数天，并及时分析沉降观测数据。若连续3 d观测沉降值累计值不大于2 mm，并稳定趋势后开始卸载。卸载完成后，测量技术人员再次测量固定点标高，计算出支架的弹塑性变形值。

6 箱梁模板施工

底部模板采用122 cm×244 cm×1.5 cm高强竹胶板，底板外模板横向宽应不小于箱梁底宽，且其超出宽度大于15 cm，以利于腹板模板施作。

外侧模和翼缘模板采用相同竹胶板，腹板后背肋采用10 cm×10 cm木方，间距按30 cm均匀布置。

横隔梁模板和腹板内模板：在场地分节制作后(一般每节6 m～8 m)，用吊车吊入箱内现场拼装，箱梁内模采用方木和钢管支撑加固，加固时注意方便混凝土浇筑时人工穿行。内外模板的紧固主要用对拉螺杆对拉。拉杆间距按水平0.5 m，竖向1.0 m布置(竖向布置两道)。内模板的紧固主要用对拉螺杆及各部位的支撑。每个对拉螺杆两端各使用2个山型卡和螺帽。

端模：在现场加工而成，安装要在穿波纹管前进行。在加工张拉槽口时，要考虑与张拉时千斤顶的尺寸相对应。安装锚垫板时，注意密封好锚头注浆孔，以防进浆堵塞。

模板安装完后，应将各处的连接、支撑检查一遍，同时检查整体模板的长、宽、高及梁端垂直度等尺寸是否符合设计要求，不符合规定的应及时调整。

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