论山区高速公路曲线桥预制小箱梁施工控制要点

李波

摘 要 针对山区高速公路地形复杂，曲线桥较多的特点。为确保箱梁架设完成后线形平顺，伸缩缝顺直，防治箱梁预制安装质量通病，对箱梁预制过程中的质量控制要点进行了分析。

关键词 曲线桥梁;预制箱梁;质量控制

前言

由于山区高速公路地势险峻，桥梁占全线比重较大，地形也比较复杂。为满足高速公路线形的要求，涉及曲线桥梁的建造数量比较多。然而，在箱梁架设完成后，常常出现许许多多的外观缺陷和质量问题，比如线形不平顺、横隔板错位严重、伸缩缝安装质量差等。本文针对曲线桥梁建造过程中容易出现的各种问题，以福建省莆炎高速公路刘坂大桥为例，提出了施工过程中的控制措施[1]。

1工程概况

刘坂大桥位于福建省三明市境内，左幅桥长557m，右幅桥长528m。左幅共5联：3*30+4*30+4*40+3*30+3*30，右幅共5联：2*30+3*30+4*30+3*30+4*30。上部结构采用预应力混凝土小箱梁，结构形式为先简支后连续。本桥平面分别位于圆曲线（R=2150m，左偏）和缓和曲线（参数A：718.331，左偏）上，纵断面纵坡0.75%，墩台径向布置。

2施工控制要点

2.1 箱梁长度和宽度的控制

（1）箱梁长度的控制。由于桥梁位于曲线上，所以每个桥跨上的箱梁长度各不相同。虽然设计图纸给出了每片梁的预制长度，但经过计算复核，设计梁长有许多错误，有的相差达到了30cm，所以梁长的复核工作很有必要。梁长的复核有许多方法，常用的有利用公式计算和CAD画图法。我认为利用CAD软件画图配合简单的公式计算比较直观、准确。具体做法如下：①根据桩位坐标及墩台设计图纸确定每个墩台上支座中心的坐标，在CAD图上标示出来;②将相邻墩台对应的支座中心连成直线，测量其长度L;③根据墩台一般构造图及箱梁一般构造图确定箱梁前后两端到支座中心的距离L1和L2;④确定箱梁的预制长度为L±L1±L2，该长度为箱梁底板中心的长度。

（2）箱梁宽度的控制。为适应线形变化，曲线上桥梁内、外侧边梁外悬臂是变化的。在曲线桥的箱梁预制中，需要调整边梁翼缘板的悬臂参数。模板订制时，需要将边梁外悬臂做成可调节宽度的活动挡板。要将外悬臂线形完全做成曲线很困难，在预制的时候是不容易做出那样标准的弧线的，也不好控制，所以我们在实际的施工中都是以折代曲来解决类似问题，也就是用直线的折弯来形成曲线。设计图纸是按照梁长的八分之一为一个坐标来控制边梁翼缘板的悬臂长度，在模板安装时要严格按照悬臂参数值调整活动挡板并加固。防撞护栏预埋钢筋以及泄水孔预埋件要根据线形预埋安装[2]。

2.2 纵坡的施工控制

设计图纸中桥面的纵坡是由梁底楔形块以及支座预埋钢板进行调整。为确保箱梁架设完成后纵坡准确且预埋钢板与支座水平密贴，在箱梁预制前要根据设计纵坡及预埋钢板几何尺寸，准确计算出钢板前后端相对于钢板中心处的高差，并在台座预留槽内精确定位。桥面纵坡控制的另一个关键点是连续墩上临时支座的高程控制。首先要控制好临时支座的位置，然后根据临时支座距墩中心的距离以及桥面纵坡计算临时支座顶面高程，临时支座采用砂筒制作时要注意尽量减小外筒与内筒的间隙，防止架梁后内筒不均匀下沉。在首片预制梁安装前应对临时支座进行压载试验，确定临时支座的压缩量。

2.3 伸缩缝梁端及预埋筋质量控制

由于曲线段桥梁墩台为放射线布置，曲线段伸缩缝梁端有夹角，梁片预制时伸缩缝端必须调整为平行，否则伸缩缝端将会出现锯齿状，影响美观及伸缩缝的安装质量。箱梁预制前要根据伸缩缝处梁端线与主梁中心线夹角α计算翼缘板偏差值，中梁翼缘板偏差值为tan（α-90°）*（中梁宽度/2），边梁边侧翼缘板偏差值为tan（α-90°）*边梁边侧宽度。要注意翼缘板偏差值的调整方向，以箱梁中心线为基准，调整伸缩缝端翼板尺寸，使之平行。为避免计算出错，可以借助CAD制图软件对计算结果进行检查复核，确认无误后方可使用。伸缩缝预埋筋安装时必须与调整后的梁端平行，以方便伸缩缝的安装，确保伸缩缝安装质量满足要求。然而在实际施工中要想做到伸缩缝端绝对平行是不容易实现的。以文中案例为例，设计图中本座大桥伸缩缝处梁端线与主梁中心线夹角α取值范围为87.826°-93.246°，以中梁为例计算，中梁顶板设计宽度为240cm，当α与90°相差1°时，翼缘板偏差值为tan1°*（240/2）=2.1cm。在订制模板时可按88°-93°每隔1°加工一組端头模板，总共需要加工6组端头模板，利用四舍五入原理选择其中一套使用，此时中梁翼缘板最大偏差值为2.1cm/2=1.05cm。此方法便于计算与操作，既能使伸缩缝端基本平行，又能做大限度地降低成本。

2.4 横隔板对齐控制

曲线桥梁在箱梁架设完成后，常出现相邻横隔板错位严重的情况，不仅影响美观，对质量影响也较大。横隔板对齐的关键在于控制横隔板的位置和角度。以刘坂大桥左幅第一跨为例，简要阐述控制方法。左幅第一跨标准跨径为30m，最外侧梁长为29.59m，最内侧梁长为29.4m，设计共有3道中横隔梁（分别位于1/4跨、1/2跨和3/4跨的位置）、1道端横隔梁。在预制台座钢板上标准跨径的1/4、1/2、3/4处做标记用于控制中横隔板的位置，中横隔板模板垂直于台座轴线安装。中横隔板的位置和角度控制比较简单，难点在于控制端横隔板的角度和位置。端横隔板的角度等于伸缩缝处梁端线与主梁中心线夹角α，采用可调节角度的模板实现。端横隔板的位置通过加模板调节段实现，箱梁模板按最短梁长加工，调节段可做成5cm、10cm、20cm三种，调节段设置在靠梁端的第一个中横隔梁与腹板变宽点间，这样就能将端横隔板错位控制在5cm以内[3]。

3结束语

目前该桥箱梁已全部架设完成，桥梁整体线形平顺、伸缩缝顺直、横隔板无明显错位。通过以上方法指导该桥施工，取得了较好的效果，对以后山区高速公路曲线桥梁的建造具有借鉴意义。

参考文献

[1] JTGTF50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].北京：中国标准出版社，2011.

[2] 宁宛霞.曲线梁桥的设计方法及施工特点分析[J].交通科技，2005，（3）：67-68.

[3] 王峰.浅论曲线桥梁平面设计的方法[J].公路工程与运输，2004，（10）：94-96.