变截面现浇连续箱梁0#块施工技术应用探讨

杨伟名

中国铁建港航局集团有限公司 广东 珠海 519031

引言

中国经济的繁荣稳定，不仅促进了社会基础建设事业的快速发展，还提高了道路桥梁施工技术的更新速度。目前道路桥梁工程施工均采用现代化的高科技施工技术，其中变截面现浇连续箱梁施工技术因设计形式合理、安全性高、不易变形等优势在我国城市道路桥梁和高速公路桥梁建设中应用广泛。由于变截面现浇连续箱梁桥对施工方案和施工技术要求较高，为不断提升桥梁施工技术水平，应严格把控变截面现浇连续箱梁施工关键节点的施工质量，确保桥梁使用的安全性。

1 工程概况

项目位于津市货运码头西侧，津市澧水大桥下游约1700m处，起点位于津市市G353（原S302 K53+159），终于津市S233（原S205 K4+250）处。路线全长6.129km，道路宽21.5m，项目路基土方418600m3，防护7030m3，排水1629m3，桥梁1座长1543.98m，涵洞10道。

2 施工方案

澧水二桥工程的桥中心里程为K1+284，全桥共分7联，桥跨组成为：[6×30+6×30+（82+2×140+82）+4×50+4×50+6×30+5×30]m，其中第3联横跨澧水，上部结构采用预应力混凝土变截面现浇连续箱梁，跨径为（82+140+140+82）m，其余各联的上部结构采用预应力混凝土（后张）T梁，结构体系为先简支后连续；下部结构0#桥台采用U台，35#桥台采用肋板台，13#～15#桥墩采用花瓶墩，其余桥墩采用柱式桥墩。澧水二桥12#～16#墩（82m+2×140m+82m）悬臂现浇连续梁，主桥上部结构主梁采用单箱双室预应力混凝土箱梁。箱梁顶宽21.5m，底宽14.5m。0#段、1#段总长13m，在墩顶和墩旁临时支架上立模现浇，边跨支架现浇段长10.68m。合拢段、2#～19#块均采用挂篮悬臂现浇施工。

3 变截面现浇连续箱梁施工方法

3.1 支座安装

安装永久支座时，先打磨并精确找平垫石表面，在确定地脚螺栓位置后用环氧树脂砂浆锚固，注意锚固过程应考虑偏移量。标高复测，校准支座中心和桥梁中心线，保证二者平行。为解决灰尘、杂物对后续施工的影响，应对安装支座加设防尘罩。

临时固结支座施工采用硫磺砂浆支座，顶面比永久支座高5mm。安装临时支座时，墩梁临时固结锚固筋采用冷拉四级螺纹钢筋，锚具为YGM型锚具。为有效增加抗震、抗滑能力，以承受梁段施工不平衡带来的偏心拉力，应顺桥向外侧施工，下端锚固在墩身内，中段穿过0#块混凝土，上端锚固于0#块顶部。

3.2 现浇施工

3.2.1 搭设施工平台。变截面现浇连续箱梁的施工平台均由钢板、工字钢、贝雷梁、槽钢以及螺旋焊管组成。施工时在桥墩内预埋贝雷梁阴阳接头，销子连接后续贝雷梁，在承台面预埋4根螺旋焊管共同承担上部传下来的荷载，在其上搭设贝工字钢下横梁、雷桁架、工字钢以及钢管脚手架平台。支架由下往上铺设尺寸分别为10cm×15cm和10cm×10cm的2层方木。严格控制钢管脚手架间距：横向间距的腹板区域为30cm，底板和翼板区域为60cm；纵向间距为60cm；施工平台区域为120cm。钢管脚手架步距90cm，上层方木间距20cm，采用扣件式钢管作剪刀撑。各种钢材之间均采用U型拉杆连接，保证形成一个安全稳定的整体，在拉杆无法连接的地方采用焊接。

3.2.2 支架预压。在脚手架搭设完毕、安装底模然后进行堆载预压。现浇筑连续箱梁的支架采用砂袋预压。首先吊车吊起砂袋堆放在支架上，预压48h，实际预压荷载为1.20倍0#、1#段重量，以消除脚手架的非弹性变形，测量记录支架弹性变形量的原始数据，根据相关数据计算脚手架的非弹性变形和弹性变形，确定脚手架预留沉落量，这些数据也是调整底模的标高的依据，可以有效保证箱梁底标高和线形符合工程设计要求。预压前脚手架的抛高量为10mm，预压后根据实际变形量数据进行合理调整。支架预压过程应分级进行，分级为25%、50%、75%、100%、120%。准确测量预压点位并标记在底板和翼板处，底板区域标6个点位，每端3个，翼板区域标4个点位，每端1个。

3.3 模板安装

模板安装先后顺序为底模、侧模、内模及端模。底模木模厚度2cm，侧模为挂篮模板和自制钢膜，内模木模厚度2cm。模板施工为汽车运输模板，吊车起吊安装。模板安装前确定模板平面位置和标高，箱梁为现浇施工，立模时密切关注箱梁的横截面变化和横坡变化，支座由楔形块调整。立模应关注模板支承的竖向位移量，保证成梁后梁底标高符合设计要求。当箱梁混凝土强度高于设计强度85%时，方可拆除承重模板。在模板安装完毕并检验合格后，方可开展下一工序[1]。

3.4 钢筋、钢绞线及预埋件安装

根据设计及规范要求确定梁体钢筋型号、规格，施工材料应提供合格证和质保书，并抽样检查其质量和力学性能。在预加载试验后，根据计算及试验测得的弹性变形量数据确定立模预抬高量。调整模型标高后开始绑扎箱梁底板钢筋、腹板外侧钢筋以及翼缘板底层钢筋。在安装竖向、纵向、横向钢铰线、波纹管以及相应的预埋构件时，应按设计要求预埋桥面防撞墙联接钢筋。按施工规范要求准确、牢固固定波纹管，波纹管安装时先内穿1根牵引预应力筋的钢丝，以便穿束时用。波纹管接头处采用管长2300mm的大号波纹管套接，在两端各套入≥100mm，在按头处缠3层黑胶布和2层黄色宽胶带，解决漏浆堵塞管道的问题。竖向预应力管道安装时，在下端设压浆管，上端用锚具上开叉口作排气孔。在锚垫板铁皮管上焊接Φ25mm钢管，并外接橡胶软管作压浆管。纵、横向的预应力筋安装不设压浆及排气管道，在锚垫板上露有压浆及排气孔。波纹管及预埋件施工结束后，再安装内侧腹板钢筋和顶板上层钢筋，然后进行内模安装。注意，如果预应力波纹管位置与普通钢筋位置存在冲突时，应征得设计同意后再适当调整普通钢筋位置。

3.5 浇筑混凝土

0#块工程混凝土施工采用泵送混凝土，应对称浇注施工。0#块混凝土施工由中间向两端分层进行浇筑，利用插入式振动器进行振动，充分振动腹板与底板的交汇处，振动时重点关注纵向预应力波纹管及其锚头处，避免振动器长时间在波纹管附近长振动。在混凝土浇筑过程中，应安排专人密切观测贝雷架挠度，需要时及时调整标高。在浇完底板混凝土后，在混凝土初凝之前应手工抹平底板顶面。为避免顶板混凝土表面出现高低不平现象，在顶板混凝土上采用拉绳方式检测混凝土坡面的平整度，低补高铲。混凝土浇筑后在顶面进行抹浆和横向拉毛。竖向预应力张拉端锚垫板上铁盒可以防止水泥浆进入张拉工作孔，减少清理工作，对防止张拉工作孔周围混凝土坍落和张拉后螺母高处混凝土面空洞现象具有重要作用[2]。

3.6 混凝土养护

箱梁混凝土养护采取浇水和喷涂养护剂相结合的方法，养护时间≥7d。在混凝土强度达到≥10MPa后方能进行凿毛，凿毛标准是露出1/3的粗骨料。移动挂篮及时进行装饰混凝土，并补好挂篮施工的预留孔洞。对埋在梁体内的锚具，压浆后应冲洗干净并凿毛，利用焊在锚垫板上的钢筋和封锚钢筋网进行绑扎，封锚混凝土采用C55高性能无收缩混凝土。

3.7 预应力张拉

在预应力张拉开始前，首先对千斤顶和油表进行标定，根据回归方程计算张拉油表读数；在达到使用时间或次数后，应及时重新标定。预应力张拉工具主要包括张拉杆、撑脚、钢板尺、退锚灵、工具锚、限位板、1t手拉葫芦、0.5t卡环等。张拉按照先纵向后竖向、先长束后短束的顺序，纵向束张拉时要求对称性进行。张拉前箱梁混凝土强度要求≥95%，在试验室开出张拉强度通知单后方能开始张拉作业。张拉过程中千斤顶后端严禁站人，当发生异响时立即停止张拉作业，并检查原因，解决问题后方可继续；控制油泵缓慢、平稳地送油；做好张拉记录[3]。

4 变截面现浇连续箱梁施工重难点

4.1 连续箱梁节段悬浇施工重点

为保证箱梁的整体线型，安装主梁节段模板应设适当的变形预抬高量。箱梁悬浇节段的施工与箱梁0#块施工方法相似，不同之处是采用挂篮现浇混凝土。挂篮为斜拉式挂篮，拼装在0#块上，在试压前严格检查挂篮安全性，在挂篮分级试压过程中保证试压块和主梁混凝土分布一致，密切观察下沉、变形情况。在挂篮滑道上划出刻度，油压千斤顶对称均匀、平稳地前移，严格控制两端前移的距离偏差≤0.2m。

由于悬浇节段模板和前段梁段紧密结合，需要严格控制接缝处施工工艺。浇筑施工应从前向后开展，在根部连接前段混凝土。施工过程严格控制施工荷载，保证两端平衡。为有效控制箱梁两端的混凝土重量偏差，对两端的混凝土灌注盘数应严格控制，两端交叉、等量对称进行施工，灌注速度保持同步，保证悬臂端混凝土重量误差满足设计要求。

在悬臂浇筑过程中，认真监测、监控箱梁节段悬浇施工，观测点设置在每个块件的前端和底板处，检测不同阶段的标高变化，控制箱梁的抬高量满足施工质量要求，保证箱梁悬浇过程中线型符合设计要求。悬浇施工时要求桥墩两侧的浇筑应对称、均衡进行，合理控制桥墩两侧的梁体、施工设备的重力差，保证桥墩两侧产生的弯矩差符合图纸规定。

4.2 合拢段施工重点

合拢段在落地支架上立模浇筑，施工采用吊架法。注意合拢段施工顺序先边跨合拢，后中跨合拢，应对称施工。首先将边跨合拢吊架挂在两T钩端部，上纵梁用N型万能杆件拼装，上、下横梁采用工字钢，上、下横梁连接采用Φ32精轧螺纹钢，然后支立底模、支立外侧模、绑扎底板钢筋及腹板钢筋，最后安装支立内模板、绑扎顶板钢筋以及预应力管道。合拢段施工需要选在温度稳定、温差小的时间，混凝土浇筑采用压水箱方式，边浇筑边卸载。为尽早进行张拉，合拢段混凝土标号提高一个等级。在完成合拢段施工后，注意混凝土养护工作，应覆盖悬臂端以防晒。当合拢段混凝土强度达设计强度90%时，且混凝土浇筑≥6d时，方可进行预应力张拉。完成张拉、压浆、封锚后，方可拆除吊模。

4.3 预应力管道压浆

预应力管道压浆是施工难点，是施工过程中最容易出现质量问题的环节，如需要严格把控施工工艺，防止出现压浆不饱满、管道堵塞等问题。预应力管道压浆可以防止预应力筋锈蚀，可以将预应力均匀传递到结构物上。预应力管道采用活塞式压浆泵进行压浆，在压浆嘴后设置球阀可以维持恒压，施工材料采用普硅R52.5，可以满足箱梁工程设计的混凝土强度要求，水灰比为0.40～0.45。为解决压浆不饱满、管道容易堵塞的问题，在压浆前用清水清洗和湿润管道，清理干净管道内的渣子、铁锈等有害物质。在预应力张拉结束后的48h内进行孔道压浆可以避免预应力松弛和锈蚀。

5 结束语

变截面现浇连续箱梁施工过程以流水化作业为主，集中生产加工钢筋，因此有效缩短了桥梁施工工期，降低了桥梁工程整体造价，灵活的施工方法减少了施工空间。通过分析连续箱梁节段悬浇施工重点、合拢段施工重点以及预应力管道压浆等容易影响施工质量的关键节点，总结可行性措施有效解决了实践中存在的问题，科学合理的施工方案和施工技术提高了桥梁整体结构强度和安全性，为保证工程施工质量奠定了良好的基础。澧水二桥工程建设对于优化区域公路网络，提高周围抗洪抢险能力，推动市域资源开发利用，促进区域经济社会发展具有重要意义。