跨高速公路箱梁桥施工中大跨径支架应用研究

2021-02-28汤琦

工程建设与设计 2021年24期

汤琦

（广东冠粤路桥有限公司，广州 510000）

1 涉路大跨径支架简介

大旺高架桥第35联现浇箱梁跨越二广高速公路，沙沥互通位于广佛肇一期高速公路与二广高速公路交汇处，车流量大，为减轻施工区域对社会车辆通行的影响，保障运营高速公路通行安全，桥梁施工期间采用钢管+贝雷梁的方式跨越二广高速，施工平台上部搭设约2 m高的T60塔式支架调节高度。门洞通行高度保证在5.2 m以上。跨高速公路门洞设计均保留了所有的通行车道，仅占用了中央分隔带及应急车道。其中，广州方向门洞支架保留3条车道（总宽11.25 m），怀集方向门洞支架受广佛肇一期B匝道通行影响，需要保留4条车道（总宽度15.25 m）。

门洞基础采用120 cm×100 cm（高×宽）的C20混凝土配筋基础（7 m一节），并预埋法兰盘。法兰盘与钢管桩（426 mm@8 mm）采用螺栓进行连接，连接面垫细砂找平。钢管桩顶面开槽口，安装双I45型钢作为门洞横梁。横梁上部安装贝雷梁，贝雷梁安装45 cm花窗成组，组中心间距为1.1 m，并在横梁顶部设置Ι16型钢采用焊接措施锁住贝雷梁。贝雷梁上部设置槽12型钢，按照1 m间距摆放，并采用16 mm钢筋点焊固定顶面，在槽钢上部设置支架系统（支架、槽钢、方木、模板），采用顶托进行卸架,具体如图1、图2所示。

图1 门洞构造图

图2 门洞截面图

2 支架工程

2.1 地基处理

处理区段全长为桥梁长度，宽度比桥梁边线宽出1 m。该段经人工改造为平地，无沟涌、鱼塘分布，但由于其淤泥层较厚，为考虑地基整体性，因此，在搭设T60支架前，对该路段按地面标高采用压路机进行整平碾压，然后铺设50 cm厚的石渣+10 cm厚的石粉。

因桩基、承台施工设置的泥浆池、基坑含有较大面积的软弱区域，为确保地基承载力，要求对泥浆池、基坑分层填土碾压密实，承载力需达到150 kPa；之后整体铺筑100 cm厚的石渣+10 cm厚的石粉，铺筑宽度超出最外排支架100 cm，顶面由中间向两侧设置0.5%单向横坡。为便于排水，在坡脚处挖设宽30 cm，深30 cm的排水沟，并辅助砂浆抹面，并每隔30 m设置引水口，引水至其他排水系统中。

本段是位于二广高速公路路面上的扩大基础施工，其基础承载力要求达到165 kPa，二广高速为半刚性路面，其承载力能满足要求。

2.2 门洞搭设

2.2.1 扩大基础

基础分为2步施工，按照附件图布置扩大基础，基础设置位置及大小如图2所示，混凝土基础沿二广高速方向，严格按照图纸设计预埋φ20 mm锚固筋并采用60 cm×60 cm（1 cm厚）钢板来连接固定钢管立柱，并设置纵向通长钢筋笼，以使整体受力，基础宽度为1 m，基础高度为1.2 m，基础单元长度为7 m。

2.2.2 钢管桩施工

门架立柱采用φ426 mm钢管，立柱平均高度为4 m，底腹板区横向间距均为3.5 m，钢管桩摆放位置按照箱梁结构重力分布布设，严格按照附件图埋置，以免出现宽度错误，影响上层铺设。

安装钢管桩时，其钢板间应密贴，应提前采用细砂进行找平，安装后控制其垂直度不超过3%，顶面偏位不超过±2 cm。

2.2.3 横梁施工

在每排管柱顶端下开槽，宽度为30 cm，开槽深度依据双I45型钢安装位置挂线进行确定。按照设计图纸进行双Ι45型钢拼接，门架立柱之间采用槽20型钢横联、斜撑连接，形成稳固整体。采用槽12型钢作为贝雷梁压带，压带与系梁同向，每4片贝雷梁连接一次，采用钢管焊接作上下连接。

2.2.4 主梁、系梁、分配梁施工

主梁采用贝雷梁作为门洞主梁；系梁由双I45B工字钢焊接而成，沿线路主线搭设；分配梁垂直贝雷架布设，采用双拼槽12型钢，按照1 m的间距进行布置，上部安装T60塔式支架。

2.3 门洞防护

跨越高速公路施工，为防止高空坠物影响车道行车安全，将安装在贝雷梁顶部的槽12型钢延伸出桥梁投影线2 m作为防护平台支撑。在槽12型钢上铺设铁皮及2 cm厚木板，并在定制的1.3 m高的临边护栏上悬挂密目网。

门洞防护措施主要采用软+硬的防撞措施结合完善的限速警示措施，并在门洞全长范围内设置石马，以保证扩大基础稳固。在夜间，主要悬挂门洞标识灯带及警示灯，并设置好门洞内的照明设施。

3 模板工程

本桥模板工程采用竹胶板，竹胶板厚度为2 cm，1块板的尺寸为2.44 m×1.22 m，竹胶板拼装整齐，拼缝处用泡沫胶带填充，底模两侧需比箱梁底板边线宽出5~10 cm，以便侧模固定，外侧模与内模同样采用2.0 cm厚竹胶板，现场加工成型，内模背板采用方木楞，每50 cm一道，内模内部竖向及横向均设置钢管支撑，内模与外侧模之间采用拉杆，形成内撑外拉，以保证模板结构的稳定性。

模板组合采用标准竹胶板，竹胶板长边对应箱梁横桥向，短边对应箱梁纵桥向，拼接时拼缝整齐，胶合密实，腹板外侧模板尺寸为2.44 m×1.22 m，并在板材背面布设加劲楞，竖向加劲楞每40 cm布设一道，横向用双φ48 mm钢管与拉杆加劲，使整体受力，确保模板系统稳定。模板工程中应注意以下事项：

1）箱梁施工模板采用黑胶板，方木作为纵梁加劲，模板采用骑马钉与方木进行连接，其搭接长度要大于1 m。

2）按照规范及标准验收模板拼接情况，模板本身材料应满足使用要求，拼缝采用泡沫双面胶进行拼接，对错缝位置采取紧压措施，并采用刮腻子粉的方式对空隙进行美缝，确保模板错缝小于2 mm，整体外观美观，不漏浆。

3）模板拼接完成后，安排人员清理干净模板表面的碎渣、零散木块等。在钢筋安装完成后，清理掉焊渣、扎丝、碎渣等，确保模板表面光洁，这样才能保证混凝土外观良好。

4）每个封闭的箱室，要开设施工预留人孔，人孔尺寸为1.5 m×2.5 m，以便于模板单块能顺利脱出。拆除内模时，因箱内混凝土水化热温度过高，应严密注意操作时间和人员状态。

4 混凝土工程

本桥箱梁采取分段分层浇筑措施。每次浇筑之间应做好分段接缝工作，预应力管道绑扎密封到位，对接准确，不得破损，第一次浇筑箱梁底腹板要浇筑到底板与腹板的倒角处，要求比底板顶高出1~2 cm，腹板同理，要求对接触面进行凿毛处理，然后再浇筑箱梁顶板，完成整个箱梁的浇筑工作。

本段箱梁施工时，需考虑人孔的设置问题，在每个箱室顶板处预留1个1.5 m×2.5 m的人孔，边模板采用齿板，钢筋正常绑扎，完成绑扎后，破剪人孔三边的钢筋，弯起整个钢筋网面，拆卸腹板内模板及其他材料，封闭时，采用搬回钢筋面，并采用加小钢筋焊接连接的方法连接每根钢筋，钢筋焊接必须符合规范要求达到10D（D为钢筋直径），焊缝要求饱满。

对箱梁段从跨中至两端浇筑，可提高混凝土的浇筑质量及安全[1]。

混凝土浇筑呈梯状分层连续浇筑，浇筑顺序尤为关键，必须确保下层混凝土未初凝时浇筑上层混凝土。混凝土浇筑应注意以下事项：

1）混凝土浇筑前，采用高压水枪和吹风机将模板内的杂物彻底清理干净，应对模板外观严密性、钢筋预埋位置及预埋件尺寸、高度等进行彻底检查。

2）混凝土每层浇筑厚度为30 cm，先在每孔中心位置放料，然后按照腹板位置采取先中心后两头的措施对称进行浇筑，确保支架受力明确。

3）混凝土振捣采用插入式振动棒，振捣时间先控制在约30 s，然后依据现场情况适当调整时间，应采用快插慢拔的方式，使混凝土尽量密实。对管道、钢筋密集部位及预应力锚头处的混凝土进行振捣时，应采用30 cm对振捣棒。

4）整个混凝土浇筑期间，安排专人检查支架情况，采取观测措施，观察支架垂直度、沉降数据，其沉降量如超过预压时的数据，应先停止施工，待查明原因并采取加固措施后方可进行施工。

5）浇筑期间，安排专人检查模板漏浆情况，出现漏浆时，采用防水胶带和海绵条进行填塞堵漏。如模板出现较大程度的胀模或爆模，应全断面仔细核查相关拉杆连接情况，停止混凝土浇筑，在重新加固模板后，采取缓慢浇筑混凝土的措施，减小模板压力。

6）浇筑顶板前，应在梁面顶部提前焊接固定好标高带，确定好混凝土浇筑高度及收面控制高度，浇筑时，应采用人工初平收面。初平收面完成后用提浆棍滚压在标高带上，让表面提浆。再采用人工用3 m尺进行平整收面。

7）桥梁拉毛采用横向处置，采用竹扫帚结合钢丝刷拉毛，控制好深度，确保黏结力即可。

8分层浇筑箱梁时，应注意施工缝处的混凝土凿毛工作，确保新旧混凝土衔接密实。