浅谈江门市金星路跨线桥现浇箱梁施工技术

刘忠宽 唐 奇 陈 朋

（中国水利水电第十四工程局有限公司华南事业部，广东 江门 529000）

1 概述

金星路跨线桥跨越金星路，左幅跨径组合为7×30m+（25+35+30）m+3×30m+（20+35+35）m+2×30m，右幅跨径组合为7×30m+（25+35+30）m+3×30m+（30+35+25）m+2×30m，桥梁总长545m。上部结构为等截面预应力砼连续箱梁。下部结构为薄壁花瓶墩、U型薄壁台，基础采用钻孔灌注桩基础。预应力砼连续箱梁按A类预应力结构设计，采用等梁高斜腹板单箱双室断面，斜腹板斜率为1：4。梁高为1.8m，两侧悬臂长度均为2.5m，悬臂端部高18cm，悬臂根部厚度为45cm；等宽箱梁的顶板宽13.25m，底板宽7.57m；跨中腹板厚度采用45cm，支点端部6.0米范围内腹板厚度从45cm变化到75cm。箱梁顶板厚度25cm，底板厚度22cm。箱梁顶底板横向平行设置，腹板保持铅垂直，梁底设置钢筋砼楔形调平块。

2 施工工艺

2.1 工艺流程

挖除表层软土→换填石渣→混凝土垫层浇筑→支架搭设→铺设纵、横向方木→安装底模→支架预压→支架及底模调整→钢筋加工及绑扎→安装波纹管和预应力钢束→安装内模板、端模板→底板和腹板砼浇筑→混凝土养护（强度达到70%）→顶板底模板安装→顶板、翼缘板钢筋绑扎→顶板翼缘板砼浇筑→混凝土养护（强度达到90%）预应力张拉→压浆、封堵端头→养护→拆除模板和支架（混凝土强度达到100%）。

2.2 基础处理

金星路跨线桥左幅位于旧路（五邑路）行车道上，沥青路面不做处理，中央绿化带挖除后按20cm厚C25砼+hcm厚石渣回填硬化至原路标高。右幅桥位于土基上，清表后，按20cm厚C25砼+hcm厚石渣回填硬化处理，地基处理宽度比钢管支架宽度大1.0米为准。在地基处理时应设0.5%的横向排水坡，并沿桥向设排水沟，确保排水顺畅，防止地面水流入支架区域内，使地基受水浸泡，地基纵向可根据路面设置纵坡。在场地两侧开挖30×30cm矩形排水沟，沟底设置纵坡，注意保持排水畅通，沟面抹1:2水泥砂浆，以保证雨水及时排除，避免雨水浸泡地基而导致地基承载力下降危及支架的安全，严禁在施工场地内形成积水，造成地基不均匀沉降，引起支架失稳，出现安全事故隐患。

2.3 支架搭设

本预应力现浇连续箱梁支架采用碗扣式脚手架，钢管为Φ48×3.5mm。碗扣式脚手架具体布置形式为：支架横向间距腹板底下60cm，底板下90cm，翼缘下90cm；纵向间距均为60cm；横杆层距120cm，纵横向分别布置。剪刀撑沿线路方向每7～9跨（≤6m）在横截面上设置一道；横向设置为架体两侧下各1道，梁体中间2道，每道间隔≤6m；水平方向在底层扫地杆及架体顶层水平杆上设置水平剪刀撑。剪刀撑与地面成45°～60°角，宽度6m～9m。剪刀撑需通长布设，即剪刀撑支立钢管斜向下到底，上至顶节点。支架上端设置顶托，下端设置底托，用来调节支架高度。顶托顺桥向设置10cm×10cm的方木为纵梁，间距60cm，横梁上纵向铺设10cm×10cm小方木，方木间距离30cm。在纵梁上铺竹胶板（2.44m×1.22m×1.8cm）作为底模和侧模。

2.4 模板施工

支架顺桥向顶部铺设10cm×10m方木，方木间距离30cm，模板采用竹胶合板（2.44m×1.22m×1.8cm）。箱梁内腔模板用竹胶合板，背楞为10cm×10m方木，方木间距离30cm，用Ф48*3.5钢管作内支撑，纵横间距均为60cm，浇筑混凝土时顶部预留1000×800mm的人孔，用作内支撑拆除以及腹板钢绞线张拉。端模板用竹胶合板，以对拉螺栓和斜撑加固，封端混凝土在预应力施作完成，管道压浆之后立模、浇筑。

2.5 支架预压、观测

2.5.1 支架预压的目的

1）检查支架的安全性，确保施工安全。

2）消除地基和支架的非弹性变形，计算支架的弹性变形，有效地控制预应力混凝土现浇箱梁在施工过程中的变形，检验预拱度设置是否合理。

3）控制桥面线形，使得箱梁线形美观大方。

4）确保支架现浇梁混凝土结构在施工过程中不出现过大拉应力而产生裂缝。

2.5.2 预压注意事项

预压加载分三次完成，支架预压区域应根据箱梁各部位重量划分预压单元，每个预压单元内预压荷载强度的最大值不应大于该预压单元内荷载（梁体自重以及支架模板）的110%，加载时按照预压重量的60%、80%、100%加载，各次加载的间隔时间为24h，预压时必须有专人指挥，以确保荷载分布的均匀及施工安全。

预压时不论在横向还是纵向（对每孔而言）均应从结构中心线向两侧且对称的顺序进行，预压物均匀布置，严禁荷载集中而引发支架失稳。每级加载完成后，应每隔12h对支架沉降量进行检测，当支架测点连续2次沉降平均值小于2mm，方可继续加载。

2.5.3 沉降观测

采用精密水准仪进行观测，考虑梁体自重、地面下沉及支架的弹性和非弹性变形等因素影响，观测点直接做在碗扣件支架上，加载前观测一次作为原始标高。按设计要求采用不小于箱梁自重与模板重量之和的1.1倍荷载进行预压，加载采取三次加载方法，分别为60%、80%、100%预压，从60%起边加载边观测记录，加载至100%时至少停留12小时。当预压沉降观测稳定后开始卸载，卸载应对称、均衡、同步。

沉降观测步骤：加载之前监测点标高→每级加载后监测点标高→加载至100%后每隔24小时监测点标高→卸载6h后监测点标高。

观测点布置：每跨设5个观测断面，观测断面布置在纵向两钢管立柱之间，反光贴支架焊接在相邻横杆，位置分别为：起点、1/4跨、1/2跨、3/4跨和终点，每个断面设两侧翼、板箱梁左、中、右5个观测点，分别等距设在翼板、箱梁底板两侧边缘及桥中心线处箱梁底板上，对应地面布设相同观测点。保护观测点，不得人为或机械设备破坏监测点，发生碰撞后及时进行复测，必要时重新观测。

卸载条件：根据《钢管满堂支架预压技术规程》（JGJ/T194-2009），支架满足下列条件之一时，判定支架预压合格：

1）各监测点连续24h的沉降量平均值小于1mm；

2）各监测点连续72h的沉降量平均值小于5mm。

2.6 钢筋安装

首先安装绑扎箱梁底板下层钢筋网，再安装腹板钢筋骨架和钢筋，而后安装端横梁、中横隔梁钢筋骨架和钢筋，同时要安装定位波纹管，最后再进行安装绑扎翼板及顶板钢筋网。安装钢筋时要放置足够的砼保护层垫块，厚度要符合设计要求。

钢筋安装过程中要控制好间距、位置及数量，钢筋需绑扎牢固，要求焊接的钢筋应提前成批次焊接，以提高效率。钢筋焊接长度、饱满度等方面要满足规范要求，采用单面焊接为10d，双面焊接为5d。钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时，应适当调整钢筋位置，确保预应力构件位置符合设计要求。焊接钢筋时要避免波纹管被电焊烧伤，防止造成管道被砼堵塞而无法进行张拉、压浆，钢筋焊接尽量避开预应力管道安装之前完成。钢筋安装要注意提前预埋防幢栏、伸缩缝锚筋、纵横向排水系统、透气孔、预留孔道等各种预埋件，同时注意保护墩顶支座漏出的连接钢筋。

2.7 仓面设计

箱梁混凝土浇筑采用两次浇筑，第一次浇筑箱梁底板及腹板，第二次浇筑至顶板，第二次浇筑应在第一次浇筑砼强度达到70%后进行。

第一次浇筑：混凝土浇筑时每个仓号准备两台混凝土泵车采用水平分层、斜向分段、横桥向全断面（以消除沉降）推进式，从低端向高端纵桥向连续浇筑。在浇到最后一跨时，最后6～8m先浇筑端部：因端部高度高，混凝土重量大，需先让端部支架承受压载，再向中间浇筑，以便减少结构沉降裂缝产生。砼分层连续浇筑，分层厚度按30cm控制，浇筑过程中随时检查砼的塌落度。

现浇箱梁混凝土浇筑顺序：1）先浇筑底板混凝土，水平均匀向前推进浇筑，待底板混凝土产生一定强度时（既不能出现冷缝，又不能因浇筑腹板混凝土时底板混凝土被挤压凸起），开始浇筑腹板混凝土，水平均匀向前推进；2）待腹板混凝土产生一定强度时（既不能出现冷缝，又不能因浇筑腹板混凝土时底板混凝土被挤压凸起），开始浇筑腹板上层混凝土，水平均匀向前推进。以此循环有序向前推进浇筑。

在第二次浇筑前将混凝土凿毛，以保证连接面混凝土的质量，并用水枪将己浇混凝土表面冲洗干净。

砼振捣采用φ50型插入式软轴振捣棒振捣密实，移动距离不超过振捣棒作用半径的1.5倍，即25～35cm，砼振捣时间控制在20～30S为宜，振捣过程中，应做到快插慢拔，插入点要均匀排列，逐点移动的顺序进行，严防漏捣、欠捣和过振。当预应力管道密集，空隙小时，采用φ30型插入式软轴振捣棒振捣密实，振捣时不可在钢筋上平拖，不可碰撞预应力管道、模板、钢筋、辅助设施（如定位架等），避免发生跑模及位移现象，并加强对构造物边角部位的振捣，振捣器与模板应不大于振捣器作用半径的0.5倍，且不宜紧靠模板。振捣上层砼时要插入下层砼5～10cm，使两层砼结合牢固，且对每一振捣部位要振捣至砼停止下沉、不冒气泡、表面平坦、泛浆为止。对于斜腹板，采用软胶管开槽辅助振捣。

砼浇筑必须连续进行且浇筑速度适当，不得间歇。当因故间歇时，其间歇时间宜缩短，（通过实践总结得出：其间歇时间不得超过2h，当温度高达30℃左右时，不得超过1.5h；当温度低于10℃左右时，可延至2.5h）。浇筑过程中，设专人对模板的稳定性、连接加固件的巡视，发现问题应及时处理。

浇筑完成后应根据气候条件，及时做好砼养生工作，砼养生采用土工布覆盖洒水养生，保证砼表面始终处于湿润状态，养生时间不小于7d，并且随梁做3组试件同步养生，养生期内桥面严禁堆放材料。

2.8 预应力施工

2.8.1 预应力管道定位及要求

1）预应力管道定位采用φ12钢筋，直线段每隔80cm设置一段，曲线段每隔30cm设置一组；另外顶底板竖弯段每隔15cm设置一组防崩钢筋。与箱梁梁体钢筋焊接，保证其准确牢固，严禁波纹管上、下浮动，切忌震捣棒碰穿孔道。安装管道必须顺直、无折角，管道所有接头长度以5d为准，并采用大一号波纹管套接，用胶带缠好接头以防水泥浆渗入。

2）预应力管道与非预应力通钢筋与之间相干扰，以预应力管道位置为准，可适当挪动钢筋，保证预应力管道位置准确。

3）预应力管道端部的预埋锚垫板应垂直于管道中心线，并在预埋锚垫板后面竖向插入2排φ25钢筋以固定弹簧筋，以便浇筑期间不发生位移。

4）砼浇筑前对预应力管道仔细检查，主要检查预应力管道是否有孔洞，接头是否简介牢固，管道位置是否有偏差。

2.8.2 预应力钢束张拉及压浆

1）砼强度达到90%设计强度，施工龄期不应小于7天，方可施加预应力，预应力钢束张拉后，应尽快压浆（48小时内）。

2）预应力采用延伸量与张拉力双控，如张拉应力达标的前提下，理论伸长值与实际伸长值对比，当理论伸长值与实际伸长值超过±6%时应停止张拉，待查明原因后并采取措施方可继续张拉。

3）开始张拉之前应将所有钢绞线尾端切割成一个平面或采用与钢绞线颜色反差较大的颜料标注处一个平面，在任何步骤下量测引伸量均应量测该平面距锚垫板之间的距离，不得以油缸伸长值代替引伸量，预应力钢束的张拉方式严格按照施工图要求的张拉方式。

4）管道压浆：采用真空辅助压浆，使用的水泥浆严格按照监理工程师批复的配合比配制，控制好水胶比。管道压浆要求密实，压浆过程中要求实验人员做好记录，并现场制作标准试件3组，标养28d检查其抗压强度，压浆压力控制在0.5～0.7MPa，梁端封锚砼应在压浆后尽快施工。浇筑封锚混凝土时应注意伸缩缝处缝隙尺寸。

5）封锚：钢束多余长度待压浆后，采用砂轮切割机割去锚环外多余钢绞线，切割时长度要留下3cm，并不断洒水阻止热量传递，封锚浇筑与梁体同标号砼，在浇筑过程中严禁用振捣棒振捣，采用人工振捣抹平，砼终凝后及时洒水养护，养护时间不少于7d。

2.9 模板支架拆除

2.9.1 模板拆除

1）现浇箱梁的翼缘板和侧模板应在砼强度能保证其表面及棱角不致因拆模而手受损坏时方可拆除。

2）现浇箱梁的内模顶模应在砼抗压强度满足设计强度标准值的75%后，方可进行拆除。

3）底模板在张拉完纵向钢束且砼强度达到设计强度的100%后方能进行拆除。现浇箱梁的底模板拆除完成后，方可进行钢管支架的拆除。

2.9.2 支架拆除

对于横桥向由翼缘板向中间的腹板进行，对于顺桥向由跨中向两端进行，原则上是先搭后拆、后搭先拆。

拆除应符合以下要求：拆除顺序应逐层由上而下，从中间向两边进行，严禁上下同时作业；支架采用分段、分立面拆除。支架拆除从中跨跨中开始进行，自上而下，按一步一清的原则依次进行，要严禁上下同时进行拆除作业。

3 质量控制措施

1）支架原材料进厂前需对其进行检验，所有支架材料均符合国标标准方可进行使用，非标材料一律不得作为支架材料使用。

2）检查支架钢管立柱是否与混凝土扩大基础充分接触，不得有空隙。检查各杆件是否横平竖直，其间距是否符合要求，各联结是否牢固可靠。

3）要求模板拼装整齐、平直、接缝嵌密实，防止漏浆。

4）砼浇注完毕后及时用土工布覆盖洒水养生防止砼裂缝产生。

5）箱梁钢筋安装时，底板钢筋不得采用绑扎连接方式，全部采用焊接连接；对于其他部位的钢筋直径＜Φ16，采用绑扎搭接方式连接；对于直径≥Φ16的钢筋，采用焊接方式连接。

6）垫块在结构或构件侧面和底面所布设的数量不得少于3个/m2，重要部位适当加密。

7）腹板位置波纹管安装完成后需对波纹管进行检查，如发现波纹管发生破损，需立即对波纹管进行修复，修复宜采用塑料胶带，以确保波纹管不发生漏浆。单头张拉波纹管，截头部分钢绞线一定要封严，紧头螺栓要与张拉板紧密来接，中间不能有缝隙。

8）穿钢绞线时对钢绞线需要进行编号，防止张拉时发生错误。钢绞线在浇筑混凝土时要时常人工拉动，防止漏浆。

9）张拉设备要求先率定，张拉记录完善，采取油表读数（应力指标）为主和伸长量为辅的双控措施，确保预应力张拉数据准确，符合规范要求。

10）注浆料必须按照试验室提供的试验单或配合比进行制浆，压力表读数符合规范要求。

4 结语

现浇箱梁相比预制箱梁所面临的技术问题更为复杂，不同现浇箱梁的支架基础承载力、支架类型、支架布置间距、箱梁形式、箱梁跨径、是否跨河（江）或跨路等都会各不相同，在后期施工过程中需要根据不同情形而采用不同的技术参数。