现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术探讨

张志佳

摘要：文章分析了预应力混凝土连续箱梁的特点，介绍了几种常见的现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术，并结合具体工程案例探讨了该技术的施工方法。

关键词：预应力混凝土;连续箱梁;特点;现浇;施工技术

This article analyzes the characteristics of prestressed concrete continuous box girder，introduces several common castinplace prestressed concrete continuous box girder construction techniques，and discusses the construction method of this technology in combination with specific engineering cases.

Prestressed concrete;Continuous box girder;Characteristics;Castinplace;Construction technology

0 引言

预应力混凝土连续梁桥是现代桥梁中极具生命力的一种桥型，其具有跨越能力强、变形小、结构刚度大、抗震能力强、桥面接缝少、行车舒适度高等优点，高速公路桥梁、城市高架桥均适用。随着我国各种新工艺、新材料、新设备的发展，现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术也日新月异，本文就此展开相关分析。

1 预应力混凝土连续箱梁特点分析

近年来，随着现代桥梁事业的发展，连续梁桥获得了广泛的应用。在其横截面的选择上，一般跨径超过60 m后，多数采用箱形截面，因抗扭刚度大，可有效抵抗正负弯矩，且动力特性好、收缩变形小。预应力混凝土连续箱梁的特点具体可归纳如下：

（1）可选择高强度材料施工，显著减轻自重，增强桥梁跨越能力、抗疲劳能力。

（2）施工技术体系已较为成熟，通过各种现代化技术、机械化设备的应用，切实缩短桥梁施工周期，提高经济效益。

（3）适用于各种结构体系，实用性强。

（4）外观可塑性强，可适应周边环境，达到简洁、大方的效果。

2 现浇预应力混凝土连续箱梁常见施工技术

预应力混凝土连续箱梁施工方法众多，本文主要就其现浇工法展开分析，主要包括：支架法、悬臂法、移动模架法三种。工程实践中需根据项目特点、现场条件、施工设备、技术力量等，对施工方法进行比选。

2.1 支架现浇法

支架法是一种预应力混凝土连续箱梁传统现浇工法，需先搭设支架、安装模板、绑扎钢筋骨架、预留孔道，再浇筑混凝土、张拉预应力筋。这种工法由于需要耗费大量的模板支架，一般较适用于中小跨径桥梁。同时随着我国材料科学的发展，各种临时钢构件、万能杆系统得到了推广应用，当其他施工方法不适用或是经比较后此工法费用较低时，部分中大跨径桥梁也采用满堂支架施工方法。如图1所示即为满堂支架法施工工艺流程示意图。

桥梁支架法作业中，混凝土浇筑是关键工序。以大跨径预应力混凝土连续箱梁桥为例，可采取水平分层或是分段浇筑施工方法，待混凝土达到一定强度后，将部分模板拆除，并进行预应力筋张拉、管道压浆施工。

2.2 悬臂施工法

悬臂现浇法是目前预应力混凝土连续箱梁主流施工方法，主要是在完成墩顶0#块施工后安装挂篮，并以此为核心装置在桥墩两侧进行后续节段浇筑施工，混凝土强度达设计要求后做好预应力钢束张拉工作（见图2）。在整个桥梁作业中，合龙段施工十分关键，必须确保梁体线形、受力满足要求，保证桥梁结构安全性。

与其他施工方法相比，悬臂浇筑施工速度较快、节段连续性好，成桥后线形美观。此种技术不断发展成熟后，预应力混凝土连续箱梁桥越来越朝着大跨、轻质的方向发展。

2.3 移动模架施工法

移动模架法是预应力混凝土连续箱梁桥基于施工快速化、省力化要求下发展起来的施工方法。其主要是将机械化的支架和模板支承在长度稍大于两跨、前端作导梁用的承载梁上，对桥跨内进行现浇施工，逐孔推进模架直至施工完毕（见图3）。

根据移动支架的不同，可将此方法分为支承式、非支承式两种。此方法的优点主要在于无需设置地面支架，机械化程度高，可上下部同时施工，模板周转率高，在保证施工安全、加快施工速度、提高经济效益方面具有一定的优势。

3 实例探析

3.1 工程概况

本文以某大桥工程为例展开分析。此桥梁全长1 242.5 m，南、北引桥上部结构均为等截面预应力混凝土连续箱梁，跨径分别为5×40 m、2×40 m。本桥梁箱梁采用的是等高度单箱单室斜腹板结构，具体参数见表1。基础设计为钻孔灌注桩，桩径、桩长分别为1.5 m、60 m，矩形承台，厚度2.5 m，采用C20混凝土。

3.2 地质水文条件

本项目桥址区位于冲海积平原，整个地势呈现为北东高南西低，地表水系发育，地层结构自上而下依次为：砂类土、淤泥夹砂、淤泥与砂互层、淤泥质黏土、砾石、卵石、全风化层、燕山期侵入花岗岩、花岗闪长岩及侏罗系南园组凝灰熔岩。本项目与出海口相距较近，整个施工过程受到潮水的影响较大，水位高程0～4.0 m，一旦涨潮河滩将被全部淹没。

3.3 施工方案比选

通过对本项目地质水文条件、施工条件、设备条件的综合分析，提出了三种施工方案进行比选：

方案一：移动模架现浇施工。为满足工期要求，采用此工法需投入2套移动模架，一次性投资达到1 218萬元，费用较高;此工法受到潮水影响大，每孔箱梁施工周期为20 d，单幅15孔箱梁需耗时10个月，整个工期相对较长，最终被否定。

方案二：悬臂现浇法施工。为满足工期要求，此工法需投入10套挂篮，费用约530万元，费用较高，且施工完所有箱梁需要6个月工期。

方案三：满堂支架现浇施工。此工法主要采用碗扣式支架，对地基承载力要求相对较低且经济性较好。本项目需配备8套支架，费用约420万元，可同时进行4个工作面施工，工期仅为4个月，对以上两个方案，该工法是首选方案。

3.4 满堂支架现浇施工方法

3.4.1 地基处理

根据本项目地质资料分析可得，桥梁滩头地段天然地基承载力为110 kPa，根据计算要求，支架基础承载力至少为150 kPa，必须对地基进行处理。具体措施如下：（1）为保证涨潮时支架基础稳定，支架基础顶面设计高程为5.0 m，边坡坡度为1∶2;（2）采用堆码砂袋的方法进行支架基础外侧边坡防护，设置5.0 m宽的护道，保证基础稳定;（3）对基础顶面、边坡进行水泥砂浆抹面处理，厚度控制在3 cm，防止施工期间雨水、养生水等对支架基础造成侵害;（4）采用分层灌水密实的地基处理方法，基础顶面铺设碎石，厚度控制在30 cm以内，以水泥砂浆抹面。

完成地基处理工作后，对地基承载力进行检测。地基承载力检测点位置见图4。根据检测结果可知21#～22#墩地基承载力标准值为170～320 kPa，达到设计要求，可用于其他地段。

3.4.2 支架拼装

（1）支架结构：本项目支架纵向布置如图5所示，支架立杆纵横向间距见下页表2。

（2）支架定位测量放线：严格按设计间距，测定支架纵横向轴线。

（3）铺设支架底部支承层：将旧木枕平行于支架横向轴线方向进行铺设。

（4）摆设底托：在木枕顶面摆设立杆底托，要求底托底面与木枕顶面贴合，保证受力良好。

（5）安装支架：在底托上进行支架安装工作。对每层支架顶面平整度进行检查，要求立杆顶面高差在±3 mm以内;对立杆垂直度进行检查，要求误差不超过1%;本项目立杆长度是定型尺寸，必须在安装前根据设计高程选用立杆长度，保证支架高度满足要求。

（6）安装顶托：支架立杆高度达到设计要求后安装顶托。

（7）铺设方木：在顶托上，沿着与桥长向垂直的方向进行方木铺设，在横向方木上继续铺设纵向方木。具体尺寸参数如表3所示。

（8）铺设底模板：本项目底模采用复合竹胶模板，具体尺寸规格为244.0 cm×122.0 cm×1.8 cm，严格按设计要求设置好预拱度。

（9）安装剪刀撑：为保证支架稳定，本项目采用剪刀撑进行加固处理，每隔4排立杆设一道剪刀撑，其与水平面夹角控制在45°～60°。

（10）支架预压：本项目采用堆码砂袋的方法进行支架预压，分4次加载，观测结果见表4，均满足施工要求。

3.4.3 模板安装

箱梁外模板采用的是122 cm×244 cm×1.8 cm定尺胶合模板，支架顶设可调高度顶托，木板与胶合板用钉子固定;内模采用组合钢模与木模相结合，以对拉螺杆紧固。模板的接缝必须密合，位置、尺寸精度满足设计要求。

3.4.4 钢筋安装

钢筋到场检验合格后，按设计图下料、加工制作，运输至各作业面，通过塔吊协助安装就位。

3.4.5 混凝土浇筑

本项目采用汽车泵方式进行混凝土浇筑施工，具体施工顺序为：左（右）幅底腹板→右（左）幅底腹板→左（右）幅顶板→右（左）幅顶板，浇筑过程中塔吊配合作业。

（1）本项目为C50大体积混凝土施工，必须合理控制浇筑温度（≤25 ℃）、内表温差（≤25 ℃）。

（2）科学振捣，切忌冲击模板、钢筋，同点位混凝土振捣至气泡明显析出减少、表面泛浆为止。

（3）混凝土浇筑完毕终凝后，落实养护工作。

3.4.6 预应力筋张拉压浆

待混凝土强度达到设计要求后，进行预应力张拉作业，采取油表读数与伸长量双控制的方法，张拉结束后，采用真空压浆工艺尽快压浆。

3.5 桥梁复测结果

完成连续箱梁施工后进行复测显示：高程误差≤10 mm、箱梁轴线偏离设计轴线位置≤10 mm，均满足规范要求。

4 结语

综上所述，预应力混凝土连续箱梁桥在我国现代交通体系发挥着巨大的作用，合理开展相关施工工作，保证桥梁整体施工质量，是确保桥梁运营安全的关键所在。对此，必须要对其施工技术有一个全面、深入的了解。本文主要围绕几种现浇工法展开分析，在实践中应严格根据项目情况、地质条件、施工要求等合理选择工法，规范落实各道工序，保证桥梁投入运营后获得应有的社会、经济效益。

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