小半径曲线现浇连续梁施工技术浅析

张 松，王 超

(东营市公路勘察设计院有限公司，山东 东营 257000)

1 工程概况

某高速公路工程项目一枢纽D匝道桥，采用异型单喇叭的枢纽形式，桥梁的孔径布设方案：第一联为4～20 m，第二联为4～20 m，第三联为4～20 m，第4联为3～20 m。其中桥梁的上部结构是满堂支架现场浇筑箱型梁。平面曲线要素分别为R=75 m、A=70 m、R=140 m、A=70 m，有非常小具的半径曲线；纵断竖曲线要素分别为R=1 600 m、T=56 m、E=0.98，纵坡坡度为+3.5%，-3.5%，纵坡比较大。箱梁横截面是单箱室结构，直腹板设计，顶底板平行的断面形式，桥梁5%横坡由墩柱高度调整，箱型梁的中心高度为1.40 m，箱型梁是等截面结构样式，顶板的宽度为8.5 m，底板的宽度为4.5 m，悬挑翼缘板的宽度为2.0 m，横坡比较大。

通过以上数据显示，该枢纽D匝道桥是一种比较经典的曲线半径比较小、横断面坡度非常大、纵断面坡度非常大的桥型结构。

2 小半径曲线现浇桥梁的应用

近些年来，高速公路工程互通枢纽、规模较大的城市立交桥的设计时，为了尽量减小土地占用面积，节约工程建设投资，很多匝道会应用小半径平曲线，由此产生了很多的曲线桥梁。现浇混凝土连续梁因线形圆滑弧线优美的优势，在半径较小的匝道桥梁中应用广泛。

3 小半径曲线桥梁的特点

(1)大多数桥梁为斜弯桥，施工时难度系数较大；

(2)半径小于100 m，弯度大，线型美；

(3)设置较大超高、横坡较大，箱梁的高差较大；

(4)一般设置较大的纵坡，桥梁比较长。

4 小半径曲线现浇箱梁施工关键质量控制点

4.1 地基处理

小半径曲线段桥梁施工时满堂支架体系的受力模式与直线段桥梁施工时满堂支架受力模式不同，小半径曲线桥梁有着比较大的纵坡和超高。直线桥混凝土浇筑时的施工荷载传递给支架的力基本为竖直向下的力，不存在水平推力，但是小半径曲线桥梁伴随着很大的超高段(例如某高速枢纽D匝道桥横坡5%，单向坡)，施工时的荷载在水平方向存在较大的分力，这就要求内侧支架基础必须比直线桥的要更加的牢固，承载力更加的强大。

支架地基处理要用平地机把地基表面腐质土刮平，然后将基底土层翻晒并用压路机碾压成型，若存在碾压不密实的地方，翻开掺石灰或水泥处理一下，用压路机压实到紧密为止，保证这一层土有大于85%的压实干密度。然后再填筑20 cm厚的石灰土翻晒碾压成型，保证压实度不低于90%，并且保证承载力大于200千帕。石灰土养护期后在其上面浇筑一层15 cm厚的混凝土垫层。

在支架四周修筑宽是60 cm、高是45 cm的沟渠用来排出汇集水，并且在支架基础范围内设置排水横坡，保证支架在下雨时不被浸泡，从而保证支架基础的稳定性，进而保证箱梁施工的安全性。

4.2 支架搭设

因为受力作用的复杂，小半径曲线桥梁支架搭设尤为关键。最关键的是增加其支架体系的整体性及稳定性，使支架受力更加均匀分布。

(1)减小剪刀撑的搭设间距，以减小横桥梁方向和顺桥梁方向的搭设间距，直线段桥梁一般5排支架搭设1道，小半径曲线桥梁一般按照2～3排搭设1道；

(2)因横坡为5%、桥面宽度为8.5 m，箱梁两侧高差为42.5 cm，支架的高差调整比较困难，必然会存在台阶现象，为消除台阶带来的不稳定因素，必须加强支架顶部横杆的连接及顶部水平方向的剪刀撑搭设；

(3)因为支架存在水平推力的作用，为增加其稳定性必须降低可调顶底托的调节长度，减短自由端的长度。

(4)支架形状必定是曲线状，虽说碗口支架可以搭设处带有一定角度弧度的状态，但是小半径曲线太小，无法直接形成一联箱梁长度且弯度较大的搭设状态，我们按照每隔10 m为一个单位进行分开搭设，相邻单位支架间存在一个扇形的夹角。为增加支架的整体性及稳定性，相邻单位支架体采用钢管脚手架按照碗扣支架横杆及立杆的布置原则进行加强连接。

4.3 支架预压

由于小半径曲线搭设的支架形式不规则，受力复杂不均匀，因此支架预压必须严格按设计图纸及规范实施。

采用堆放沙袋的方式进行支架预压并且进行全过程监测，记录好预压数据，消除沉降和塑性变形，计算弹性变形，为支架搭设时设置预抛高提供数据支持。下雨天及时用彩条布进行覆盖防雨水淋湿沙袋增加不可控重量，预压荷载重量要达到箱梁自重与施工荷载总重，连续测量3 d时间，总沉降小于3 mm时停止观测，箱梁预压保证大于7 d时间才可卸载。预压前对沙袋进行称重。

预压荷载重量要达到箱梁自重与施工荷载总重。预压时先不铺设模板，预压完成后再铺设模板，目的是保证模板干净整洁。

预压重量分配完全根据箱梁截面混凝土的数量计算进行分配，端横梁、中横梁、边腹板、中腹板位置沙袋堆载多，悬臂翼缘板及箱室位置沙袋堆载少，尽量按照混凝土浇筑时对支架的受力影响而堆载。

沉降观测点，严格按照设计图纸布设，支架基础对应布置观测点。

观测步骤为不加荷时载测一次，堆载至设计预压荷载时测一次，堆满荷载12 h后测一次，堆满荷载36 h后测一次，堆满荷载48 h测量一次，满载60 h测量一次，以此类推连续测量3 d时间，总沉降小于3 mm时停止观测，箱梁预压保证大于7 d时间，然后进行分级卸载，根据测量结果分析出支架的弹塑性沉降值，再调整底模标高。

4.4 模板拼装

(1)侧模与底模拼接采用底包边的方式

箱梁采用竹胶板作为底面模板和侧面模板，模板之间的连续缝必须封堵密实，来达到不漏浆的目的。腹板为直腹板形式，采用侧面模板在底面模板上面的形式支立模板，本桥为小半径曲线桥梁，直接用侧面模板调整曲线线型，线型更加顺畅，不会裁掉底面模板，节约了模板材料的数量，能够增加模板的使用次数，从而减少成本的支出。

腹板模板加固采取不使用对拉的方法施工，用脚手架和顶托配合加固外面腹板模板。外侧模板沿箱梁纵向间隔每30 cm设置一根竖向方木，然后再用竖向方木和纵向方木加强外面模板的强度刚度和稳定性。外侧腹板浇筑混凝土时的混凝土自重和各种施工临时荷载通过顶托传递到横杆，并搭设剪刀撑。

(2)翼缘板拼接采用大板加小板的方式

由于桥梁属小半径曲线桥，为顺出桥梁的曲线线型，腹板侧模与翼缘板模板拼接时翼缘板模板采用大板加小板的方式进行拼装。为了调整曲线线型，必须用裁成梯形状的小板与整块大板拼接，即两块大板之间夹着一块梯形小板。

4.5 钢筋绑扎

弯桥的钢筋绑扎完成后的钢筋保护层厚度是很难控制好的，所以钢筋绑扎时严格按照图纸设计尺寸放样出每根钢筋的位置，尤其是靠近侧板的钢筋位置必须准确定位，以求箱梁的钢筋保护层净厚满足要求。

4.6 混凝土浇筑

常规的箱梁结构(直线段落、坡度比较小的混凝土箱梁)，混凝土一般先灌注箱梁中间部分，然后再逐渐向横梁方向灌注，留着横梁部位混凝土最后灌注。灌注混凝土时一定要连续灌注成型。但是D匝道桥为小半径曲线桥梁，存在5%的横坡，及+3.5%的纵坡，横坡纵坡均比较大，不管是横桥梁方向还是顺桥梁方向都要从高程比较小的地方向高程比较大的地方灌注混凝土。

混凝土浇筑前将支座进行锁定，避免支座受混凝土冲击力及重力的影响发生过大的位移而破坏。

4.7 落架

满堂支架卸落时悬臂部位优先拆除，然后由跨中间逐渐向两侧对称进行支架卸落，一般分两次进行卸落支架，首先进行松架，方向为从中间向两侧对称进行，再从每跨中间向两侧对称拆除。

拆除支架的时候必须按照先拆除上面的支架再拆除下面的支架的原则，先安装的支架要后拆除，后安装的支架先拆除的原则。必须按照支架拆除施工方案进行拆除支架，禁止出现立体交叉拆架，优先拆除并运走已经松动开钢管、零件等，以防出现误扶误靠现象，发生安全事故。严禁上下两层立体交叉同时拆架。必须达到拆除一步支架就要清理干净一步支架，从上到下拆除干净、清理利索、不留任何障碍物后再继续进行支架的拆除作业。支架拆除时不管是拆除哪种类型的杆件都要拿稳再拆防止发生安全事故。

支架拆除开始后肯定会破坏架体的稳定性，因此要根据实际情况随时准备增设临时支撑保证剩余架体的稳定。

5 结 论

某高速公路一枢纽D匝道桥施工工程中非常顺利，拆模落架后线型顺滑美观，由此可见小半径曲线满堂支架现浇箱梁由于半径小、横纵坡大的缘故，导致施工难度大，但只要在施工过程中严格按照方案执行，箱梁施工完成后的工后效果也是比较完美的。