公路桥梁支架法节段现浇连续梁施工技术探析

乔 鑫

(中铁十八局集团第一工程有限公司，河北 涿州 072750）

长期以来，我国大跨度公路桥梁施工多采用悬臂浇筑施工法，但随着节段的增加，混凝土和挂篮自重也会随之增加，非常不利于预应力配束施工，如果节段过短，则会影响总体施工进度。而支架法节段现浇连续梁施工和悬臂浇筑有很大不同，将悬臂浇筑2-4 个甚至更多节段合并为一个较大的施工节段，在桥位处合理搭设支架，施工中的模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉、合拢段施工等都在支架上完成，待混凝土强度达到设计要求后再拆除支架[1]。相比于悬臂浇筑法，支架法节段现浇连续梁施工可减少挂篮拼装及边跨合拢时间，从而缩短工期、降低成本。与整体满堂支架浇筑法相比，可消除混凝土浇筑造成的收缩裂缝。但此项技术应用时，施工现场需具备搭设支架的条件，桥梁高度较高对该技术限制较大。基于此，开展公路桥梁支架法节段现浇连续梁施工技术研究显得尤为必要。

1 工程概述

北三环东延高架与四港联动大道交叉口设1座分离式立交，全线共设5 对上下桥匝道和四港联动大道主线跨线桥。其中在博学路、明理路各设置2 对上下桥匝道，在四港联动大道西侧设置1 对上下桥匝道。标准段红线宽60m，匝道段红线宽分别为63m、66m、70m。本标段为第二标段：从主线桩号K4+422.122（不含P82 号墩）起，至桩号K6+012.679（工程终点含P128 号墩）止。主线高架BSH-41 跨四港联动大道采用（56+92+56）m 三跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥，基础采用钻孔灌注桩，施工采用碗口架分段现浇方案。

2 施工方案

本工程主线为U41 联，各段基本参数见表1。可知U41 联箱梁各段施工比较复杂，为保证施工质量，采用高架桥形式进行布置，边跨采用上满堂支架分阶段现浇。为保证主跨在施工中满足保通要求，需设置门洞，由钢管、型钢、贝雷梁、满堂支架组合而成。具体施工工序为：先在支架上浇筑1#段，然后从中墩向两侧分段浇筑并张拉预应力束，中跨合拢，在混凝土浇筑时，保证相邻的节段能够对称浇筑。在中跨合拢后，该桥梁由T 形静定悬臂状态转变为超静定状态，实现体系转换。

表1 U41 联箱梁各段基本参数

3 支架法节段现浇连续梁施工技术的具体应用

3.1 1#段、2#段支架搭设

搭设1#段、2#段支架采用碗扣脚手架搭设法，立杆为φ48×3mm 碗扣件式脚手架，架子管长度按照步距长度及支架实际搭设高度合理配置。1#段、2#段支架的底托支撑在水平垫层混凝土上，将底托长度控制在60cm 左右，且可调范围控制在0-30cm[2]。最上层的碗扣脚手架立杆调整为60cm。由于1#梁体规模较大，为保证支架搭设的牢固性和稳定性，以及后期施工的安全性，需将腹板及横隔梁之下的支架横纵间距控制为30cm×30cm。主分配梁选择10 号槽钢，主梁在底板下方横向布置，在翼板下方纵向布置。支架钢管和临时支撑钢管的交汇位置，采用增加斜向扣件钢管连接的方式进行局部加强处理。1#段和2#段支架搭设方式和结构相同（见图1）。

图1 1#段支架搭设平面（单位：mm）

3.2 3#段、4#段支架搭设

3#段、4#段支架搭设采用碗扣满堂支架法，为保证支架搭设质量，在搭设前要对地面中央绿化带进行开挖和压实处理，尤其是表面要用C20混凝土做硬化处理，处理厚度不能低于20cm[3]。脚手架为普通架子管，底托布置在水平垫层混凝土上，底托钢板为12cm×12cm、厚0.5cm、长60cm，可调节范围控制在0-30cm，使用时最长不超过30cm。支架横桥向每4 排布置一道小于3.0m的剪刀撑，纵桥每5 排布置一道不小于3.0m 的剪刀撑，剪刀撑的倾角控制在45°-60°（见图2）。

3.3 保通门洞支架搭设

图2 3#段支架搭设平面（单位：mm）

图3 门洞支架立面（单位：mm）

1#段支架搭设完成后，可进行门洞支架搭设，门洞位于2#段和3#段下方。按照道路要求，需预留双向门洞车道，单向2 车道，因此保通门洞单向宽7.5m、高6.0m。具体搭设方法为：立柱采用Φ630×10mm 钢管，钢管上部承重梁采用双拼工40b，承重梁上部采用10 排贝雷梁作为顺桥向主承重梁，贝雷梁上部每隔60cm 采用I20a 工字钢作为分配梁。其中横梁上部结构和碗扣式脚手架相同，增加底托中心要尽量和工字钢顶板中心相互重合，以保证门洞支架受力的垂直性（见图3）。

3.4 支架预压

为检验支架搭设的质量及承载力是否符合设计要求，还要对搭设好的支架进行预压检测。预压检测前，要全面检查各节点的牢固性，并详细记录，保证各节点预压重量的一致性和对称性，避免发生反常情况[4]。本工程预压荷载和混凝土结构横载与模板重量的1.1 倍，采用堆压法均匀压在搭设好的支架上，同时合理设置观测点，在支架上堆码和梁体110%重量的沙袋进行预压（见图4）。

图4 预压荷载横断面分布示意

3.5 钢筋及模板施工

本工程钢筋数量众多，既有受力筋，也有架立钢筋，且形状较复杂，需先将钢筋制作成平面或立体骨架。如果钢筋直径超过25mm，则采用直螺纹接连，双面焊缝长度不应小于设计钢筋直径的5 倍，避免吊装和安装时发生变形。钢筋安装步骤为：（1）钢筋下料，按设计图纸要求及施工规范进行加工，将各种型号的钢筋分类摆放，避免后期施工发生混用现象[5]； （2）钢筋绑扎，按设计图纸绑扎钢筋，接头用直螺纹和搭接焊连接。

在模板施工时，施工荷载严禁超过2.5kN/m2，并保证模板上堆料的均匀性，严禁集中堆放。在模板和模板支撑结构安装时，要合理布置防倾倒的临时固定设施，如在2.0m 以上的位置作业，还要设置可靠的立足点。在进行现浇钢筋混凝土箱梁施工时，安装外侧结构模板及支撑的内层结构需要具有承受上层荷载的能力，保证施工质量和安全性。

3.6 混凝土施工

混凝土浇筑要尽量一次成型，将配制完成的混凝土泵送入模，斜向分层推进施工，每层混凝土浇筑厚度控制在30cm 以下，为混凝土释放热量提供良好的环境，降低水化热对工程的影响[6]。采用插入式振捣棒进行振捣，在此过程中严禁碰触波纹管和模板。本工程混凝土一次浇筑量较大，且持续时间较长，振捣持续时间不应超过6h，避免因振捣劳动强度过大，造成疲劳，发生过振或漏振问题。浇筑完成后，立即用塑料薄膜覆盖，并定期向塑料薄膜中浇水，派遣专业人员24h 不间断性浇水养护，养护时间不得小于14天（见图5）。

图5 混凝土浇筑顺序示意

3.7 预应力施工

本工程预应力孔道为塑料波纹管成孔，按照预应力钢筋束及锚具型号，合理选择波纹管直径。在进行纵向预应力孔道波纹管接长时，要用内径比通长孔道波纹管外径大5.0mm 的波纹管进行连接，接缝位置用胶带密封，搭接长度不得小于20cm，避免发生漏浆问题[7]。当混凝土强度达设计强度时才能进行预应力张拉操作，先进行纵向束张拉，后进行顶底板张拉，做到两端对称张拉。横向和纵向交错张拉，并在脱架前完成，每个工作面上至少需要两台千斤顶。

3.8 合拢段施工

该段施工要提前5 天建立温度场，并派遣专人进行温度监测，按照温度变化情况和应力定量分析结果，确定合拢段施工工序。通过合理添加配重的方法调整合拢段两侧高差达到规范要求，合拢段刚性骨架由两片型钢组成，用以抵消悬臂段伸长变形形成的应力，支撑刚性骨架必须在合拢段焊接前完成[8]。凌晨2 点左右进行合拢段施工，通过刚性骨架固定悬臂端，严禁悬臂上翘和下挠，避免发生竖向位移。当合拢段混凝土强度达到设计强度100%，弹性模量达到设计模量90%时，才能进行预应力张拉。

4 结语

综上所述，本文结合工程实例，分析了支架法节段现浇连续梁在公路桥梁施工中的应用。结果表明，支架法节段现浇施工技术和传统悬臂浇筑施工技术相比，可有效缩短工期，施工效果较好，钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑、预应力张拉等工序都能在支架上完成，提高了施工的安全性和便捷性，值得大范围推广应用。