跨越既有高速公路箱梁支架法现浇施工技术分析

宋攀

（中交四公局第一工程有限公司，北京100123）

1 引言

跨越既有高速公路箱梁支架法现浇施工技术应用，是提高连续箱梁施工质量的重要技术，为高速公路稳固与改扩建等提供技术支持，现浇箱梁支架法施工应用中，受到支架形式以及机械费用等的影响，会造成一定的工期与工费差别。针对既有高速公路箱梁支架法现浇施工，受到场地以及交通等的影响，必须有效调整箱梁支架法现浇施工技术模式，从而达到提高支架稳定性的目的，并且及时调整工作量，保证跨越既有高速公路现浇施工安全性，将对交通的影响降到最低，并且提高高速公路与周边地区的适应性，以此推动高速公路交通进步。

2 工程概况

某高速公路段，起点包括2条高速公路，途径4个村庄道路，终点为特长大桥，桥尾设置2处停车区域，互通区域为2处，路线全长约为7.55km。主线主要选择双向4车道高速公路标准，整体式路基宽度为24.5m，分离式路基为12.5m。全线桥涵设计汽车荷载等级采用公路-Ⅰ级，路线主线9次跨越闵孝河、7次跨越省道。此路段施工涉及特大桥、互通匝道桥梁2 588.7m/13座、大桥4 520m/8座，圆柱墩716根，承台为53个，系梁为576道，其中，桩系梁与中系梁分别为386道与190道，桩基1 077根，钢箱梁91m，现浇箱梁1 180.3m，预制T梁为1 777片，分别为20m T梁348片、30m T梁1 134片，40m T梁295片。除此之外，还包括空心薄壁墩53根、通道及涵洞13道，施工涉及填方为8.29×105m3，路基土石方工程为1.351 8×106m3，施工中包括隧道1座，隧道左线长达362m，右线长达467m。

3 箱梁支架现浇施工方案

跨越既有高速公路箱梁支架法现浇施工技术应用，必须结合高速公路具体情况科学设计施工方案，如此才能保证施工操作及时准确。此次施工路段主要采取现浇钢筋混凝土连续箱梁+装配式预应力连续T梁+钢箱梁结构，下部分则选择肋板式桥台结构，施工桥墩以柱式墩为主，并且桥台、桥墩基础扎实。当前高速路段现浇箱梁为4段，中间一段为钢箱梁，余下路段均采用现浇箱梁。结合此情况积极制定现浇箱梁施工方案。

3.1 现浇箱梁支架设计

跨越既有高速公路箱梁支架法现浇施工，通过对连续梁断面测量发现，结构尺寸比较大，因此，支架设计期间需要注意单位面积荷载，如此才能科学协调既有高速公路现浇箱梁支架结构合理性。提高现浇箱梁的承载力，实现连续梁施工，整体线型稳定，支架结构更加安全稳定。对比现浇箱梁施工材料，结合支架设计要求，选择适当的脚手架。利用碗口节点脚手架，以立杆作为中心进行轴向传力，如此不仅保证支架的安全性，同时还能够有效控制低沉降变形值【1】。要求施工管材规格必须满足φ48mm×3.5mm，并且支架两侧相比较箱梁的外缘必须进行加宽处理，理想加宽幅度为100cm，为支架操作提供方便。现浇箱梁支架设计期间，及时装设可调整的螺旋底座，灵活适应高速路段的横坡或者纵坡，同时为底模标高科学调整创造有利条件，方便支架施工操作卸落及时。此次施工选择底座型号与托撑型号分别为TZ-60、TC-60【2】。

支架结构设计中，立杆间距按照桥梁纵向方向，将其设置为0.9m，因为桥梁周边环境影响，还需要在桥墩位置增加间距密度，将其调整至0.6m。通过立杆横桥结构调整，箱梁腹板位置与两侧腹板间距设定至0.6m，其余位置立杆横桥与两侧腹板间距均调整到0.9m，支架底板设计期间，必须在底部位置垫上方木垫块，规格为15mm×10mm。尤其是立杆顶部位置，通过U型TC-60托撑，为保证方木横梁稳定性提供基础，搭配方木纵梁，设置间距为30cm，由此形成方木网格，随即现浇箱梁施工低模基础。注意现浇箱梁施工期间，支架方木横梁施工必须将接头按照相互交错形态布设【3】。尤其是方木横梁与纵梁，及时在交叠位置打钉，保证方木衔接紧固。既有高速公路沿桥方向及时设置剪刀撑，要求间距控制在4.8m，并且支架两侧与中间间隔距离需≤4.8m。还要在支架底部水平位置设置剪刀撑，以增加支架稳固性。

3.2 支架搭设关键点

支架搭设按照支架设计要求，提前对基底加固处理，随即通过混凝土垫层及时完成基底找平。应用抱箍杆件，加紧支架位置、桥梁墩柱之间的紧固性，确保支架更加稳定。特别是支架搭设期间，结合支架设置情况对垂直度合理调整。支架底座位置需要安装托撑丝杆，其施工长度必须≤30cm【4】。高速公路当前已有现浇箱梁施工结构，以此确定具体丝杆埋入长度，随即进行加固处理，从而防止支架施工出现紧固不当脱落的情况。不仅如此，支架施工中按照桥梁方向，处理好支架衔接位置，为支架搭设提供方便的同时，还需要及时在支架外围设置防护栏杆，保证支架施工安全。此次高速公路既有箱梁支架法现浇施工，还需要在防护栏杆基础上装设安全网，提高安全性与防护性。

4 箱梁通行孔施工设计

该高速公路既有箱梁路段作为车流量较大路段，现浇箱梁施工时必须协调通行孔，在每个已有现浇箱梁路段增设双机动车道，通行孔设计必须注意中央分隔带。特别是桥墩两侧位置，增设7根钢管柱，根据高速公路实际情况，直径设置在42.6cm，控制钢管柱的间距为2m。与此同时，还要在钢管柱的上下端口位置进行焊接，主要材料为井字架钢板，如此进一步提高钢管柱的稳固性。钢板联结处理中，通过支墩间距测量，保证通行孔设置合理，如此才能增加现浇箱梁支架稳固性。支墩设计之前计算路桥地基承载力，通过换填的方式在原基础上增加承载力，换填主要材料为级配碎石，换填处理还需要应用打夯机将其进行分层夯实，直至达到高速公路路面水平位置。

通行孔设计，控制好支墩尺寸，要求长、宽、高分别为13.5m、1.5m、1.0m，采用C30混凝土作为主要材料，以此将支墩基础扩增。在此基础上增设钢管柱高度，确保钢管柱整体稳定性。钢管柱支墩每个位置均安装吊环，材料以Q235-φ25mm钢筋为主，为钢管柱支墩施工提供方便。通行孔的纵梁选择贝雷桁架，结合箱梁底板结构，控制贝雷桁架间距，利用支撑架将贝雷桁架进行有效衔接，使得通行孔之间形成一个整体，完成现浇箱梁基础施工【5】。

5 现浇箱梁地基施工处理

跨越既有高速公路箱梁支架法现浇施工技术应用中，地基处理是关键环节。地基处理得当，能够满足现浇箱梁的施工荷载，并且保证现浇箱梁施工顺利完成。地基处理期间，提前将场地进行平整处理，彻底将表面松软土体清除后，检测地基承载力，达不到标准位置时应用碎石进行换填，随后进行夯实处理【6】。这期间必须注意，夯实处理必须达到2层以上，保证随时厚度为60cm，并且压实处理遍数需≥5次，每一次压实处理后都需要测量压沉值。夯实处理后在表面进行浇筑，浇筑厚度需要达到20cm。地基处理中及时挖设排水沟，根据高速公路情况，排水沟设置标准为40mm×30cm，及时将地基处理地表水排除，防止地基浸泡施工质量下降。

6 现浇箱梁安装施工

6.1 安装钢管柱

当条形基础安装结束后，需要及时安装钢管柱。安装过程中，通过吊车等施工设备进行安装，通过焊接方法，确保钢管柱与预埋钢板的连接具有稳定性与牢固性。安装钢管柱时，为了确保钢管柱垂直度符合高速公路施工标准，需要在安装期间科学合理地运用水平尺，进而提高安装施工精准性。想要进一步提高钢管柱安装稳定性，还应在钢管柱间运用槽钢焊接剪刀撑方法。当钢管柱安装结束时，钢管柱与沙桶、沙桶与双拼工字钢在连接时均需要使用焊接方法。

6.2 工字钢的安装

I40b工字钢为纵向工字钢的主要材料，其中，在防止条形基础与工字钢时需要保持垂直状态。桥梁的走向与搭建工字钢时经常会出现相应的夹角，需要在工字钢安装过程中根据计算书的计算长度精准地在工字钢上进行标注，保证标注较为明显，工字钢的实际间距应位于双拼工字钢上面，并从桥梁的中心点逐渐向两边不断排列，同时，还需要使用相应工具标注出工字钢的间距【7】。吊装施工时应运用25t吊车，安装工字钢时应对其双拼工字钢与140b工字钢进行标注，这可确保工字钢的间距，同时还可保证工字钢的长度。

6.3 支架预压

地基处理完毕后进行支架预压，根据高速公路施工情况，选择超载预压的方式，测量地基施工与支架施工的稳定性与安全性，并且及时消除支架非弹性沉落情况，保证弹性变形值在合理控制范围内。预压处理的主要材料为袋装碎石，按照荷载级别划分为3级，其中，第一级为60%，第二级为100%，第三级为120%。荷载施加顺序必须从中间开始，逐渐延伸到两端，保证两端荷载对称的基础上进行支架预压处理。预压处理方法以逐跨预压为主，其中，此高速公路跨境箱梁堆载设定为520t×1.2=625t。通过对梁体沉落量以及拱度等计算测量，对底模标高进行科学调整，保证跨越既有高速公路箱梁支架法现浇施工质量。

支架预压的主要意义就是检测与保证支架具有较强稳定性，保证高速公路施工的流畅性。从基础上避免支架与地基出现非弹性形变问题，可有效提高桥面线形的控制程度。该高速公路进行支架预压时使用了安装跨段分段预压方法，即根据箱梁混凝土的分布，将相应的沙袋放置在对应的桥梁支架上，其中沙袋重量应为箱梁重量的1.2倍。施工前期，按照标准重量将沙袋进行分包处理，接着运用设备进行吊装，其中应根据箱梁结构科学放置相应数量的沙袋【8】。

预压的观察各跨的L/2、L/4（L为跨长）以及桥墩位置为最佳观察点，每组还可分为上中下3处。从固定位置观察预压情况，可及时发现沉降情况。观测沉降时可以使用水准仪，在设置好观测杆时，需要在加载前期就测量出观测杆的标高。当第一次加载结束时，应每间隔2h就进行1次观测，观测期间沉降程度应低于3mm，若沉降程度为0时，就可开始第二次加载工作，以此为基础进行3次加载。当加载3次后就可开展卸载工作。

支架每日的沉降标准为2mm以内，梁跨的科学预压时间为3d。卸载工作结束时，需再检测所有控制点的标高情况，这可为获得合理的地基与支架的非弹性形变量提供良好的保障。即地基与支架非弹性形变量=总沉降量-弹性变量。当预压工作结束后，还需要结合预压的实际效果决定，利用可调节顶托改变支架的高度。

吊车与施工人员合作匀速卸载沙袋，而卸载过程中需要不断进行科学的观测。卸载工作结束后还需要收集与整理观测数据信息，为更好地计算地基与支架的综合形变提供有力的支持。结合观测的数据信息，分析出预压沉降的实际情况，接着再合理地调整悬臂与箱梁底板的高度。

7 结语

综上所述，跨越既有高速公路箱梁支架法现浇施工技术应用，及时调整高速公路结构，满足高速公路发展需求。通过对钢管柱、工字钢、支架预压等科学处理，完善地基施工结构与通行孔设计，提高了跨越既有高速公路箱梁支架法现浇施工安全性与稳定性。