浅谈大跨径桥梁上部构造先简支后连续组合箱梁桥的施工

刘颀楠

(徐州建筑职业技术学院市政工程学院)

1 工程概况

连续梁具有受力合理、结构刚度大、行车平顺、抗震性能好、经济等优点，因此，连续梁桥在大中跨径桥梁中应用越来越普遍，大桥上部构造为装配式先简支后连续预应力钢筋混凝土组合箱梁桥，跨径组合为20×30m;4孔一联。

横桥向分两幅，每幅布置5片箱梁，该工程共200片。位于R=5 500m左偏的圆曲线中，不设超高，通过梁高调整。箱梁设计尺寸分别为:底宽100cm，顶宽240cm(中梁)或285cm(边梁)，梁高157.6～162.4cm，底、腹板厚 18cm(跨中截面)和25cm(梁端截面)，顶板厚18cm。单幅箱梁主要工程数量见表1。

表1 单幅箱梁主要工程数量表

2 制定箱梁制架方案

由于现场工地有限，台后路基仅设制梁台座，随制随架。预制场设在台尾120m主线路基上。顺桥方向设有三排台座，每排4个，小桩号排留了一个台座位置作箱梁纵移轨道，共设11个台座。场内设有二台60t双龙门吊，移动吊运箱梁。设一台5t单龙门吊，用于混凝土提升、吊运、安拆模板等。

3 施工工艺

3.1 箱梁预制

(1)台座设计。制梁台座采用C25混凝土分两层浇筑。底层混凝土长30.8m，宽1.40m，高0.20m，两头2.00m×1.40m×0.40m段设置钢筋混凝土枕梁。上层混凝土长30.8m，宽0.99m，高0.40m，跨中设1.3cm反拱，按抛物线向两端分配。层面设5cm厚水磨石。距两端1.40m处上层台座断开0.4m作吊装孔，箱梁浇筑时铺设钢板与台座顶面齐平。台座与台座之间用C20混凝土硬化场地。

(2)钢筋制作与安装。先在预制场外狭小的场地上按图纸尺寸放样制作成型，检验合格后再批量生产，按型号分类挂牌堆放。钢筋绑扎前，对台座表面进行清理，准确放出每道钢筋位置、中横梁、端横梁线。

底板钢筋绑扎完，每侧每隔1.0m点焊腹板定位钢筋，再绑扎腹板、中横梁、端横梁钢筋;点焊预应力波纹管道定位筋，安装波纹管。待内外模板安装后，再绑扎顶板钢筋。

(3)模板制作与安装。模板采用大块钢模(每节6m)组合拼装成型。根据工程进度要求，共加工4套外模(中梁模板二套，内、外边梁模板各一套)，3套内模。外模采用6m长钢板作面板，用L75mm×75mm×8mm角钢和[8mm槽钢做纵横加劲肋、[10mm槽钢做竖直支撑，两侧外模上下均采用拉杆固定。

(4)箱梁混凝土浇筑

①混凝土的拌制。水泥:宁国海螺P.O42.5R;细集料;砂;粗集料:5～25mm连续级配碎石;外加剂:江苏博特新材料有限公司JM—Ⅱ型(夏)高效增强剂。水泥∶水∶砂∶碎石∶外加剂=500∶175∶621∶1154∶6(kg)。混凝土搅拌时间:1.5min;混凝土坍落度:160～180mm;制作试块:拌和站随机取样制作混凝土试件4组，现场一组。

②混凝土浇筑。采用水平分层、斜向布料、一次成型施工工艺，采用振动棒振捣。水平分层:第一层浇筑箱梁底板与腹板下部40cm混凝土;第二层浇筑箱梁端横梁(边跨)、中横梁，腹板顶面以下40cm混凝土;第三层浇筑箱梁端横梁(边跨)、中横梁，腹板剩余部分和顶面混凝土。

斜向布料:按箱梁分层高度，斜向布料，从一端往另一端浇筑。一次成型:根据上述分层、布料原则，一片箱梁混凝土浇筑时间约6h，但夏日气温较高，混凝土凝固时间快，很难保证第一层混凝土尚未初凝前就将第二层混凝土摊铺上去，因此易形成施工冷缝。

具体浇筑程序分五次:第一次从箱梁一端往另一端浇筑箱梁底板与腹板第一层混凝土至中横梁;

第二次返回梁端浇箱梁腹板、中横梁第二层混凝土、并延伸浇筑另半跨1/2箱梁底板与腹板第一层混凝土;

第三次又返回箱梁的梁端浇筑箱梁的顶板混凝土至跨中，并延伸浇筑另半跨1/2箱梁腹板混凝土和剩余1/2跨箱梁底板混凝土;

第四次返回跨中浇筑箱梁顶板混凝土和剩余下半跨1/2箱梁腹板混凝土;第五次浇筑下半跨剩余1/2箱梁顶板混凝土成型。

按此程序施工，一片箱梁混凝土浇筑时间虽然长达6h，但不会出现施工冷缝，外观质量很好。混凝土振捣:采用两支30mm棒在前头下料，两支50mm棒将混凝土振捣密实，振动棒的移动间距不大于振动棒的作用半径。

③混凝土养护。混凝土终凝后在面板上覆盖土工布洒水养护。

(5)张拉工艺。预制箱梁混凝土达到设计强度的90％后，采用二台YDC-150型千斤顶整束两段同时张拉。钢绞线锚下控制应力为σK=0.75MPa，Ryb=1 395MPa，张拉采取双控，以钢束的伸长量进行校核，同时对箱梁的起拱量进行验证。张拉程序:0→初始张拉10％σK→100％σK(持荷2min锚固)。

3.2 安装工艺

(1)场内吊运。场内采用二台DFMD20/60门式龙门吊抬吊一片箱梁出台，移运到二辆60t纵移轨道平车上。(2)箱梁纵移。采用二辆60t纵移轨道平车将箱梁运至架桥机起吊跨内。(3)箱梁安装。采用DFJGJ/120龙门式架桥机将箱梁吊运至安装跨，利用架桥机的横移装置，将箱梁移到安装梁位，徐徐落梁。(4)支座安装。对于非连续端，将永久性支座一次准确安装就位;对于连续端，将临时支座准确安装就位。(5)支座安装注意事项。严格控制支座轴线位置、标高，支座与梁底接触紧密，砂筒活塞顶面高程应预留压缩沉降值，以保证永久支座顶面标高。

3.3 箱梁结构体系转换

(1)一次转换法。大桥一联连续跨数仅为4跨，每联接长后的梁长为120m，所以采取将一联连续梁完成后一次拆除临时支座，也就是通常说的一次体系转换。

(2)结构体系转换程序

①时间要求。从箱梁预制到浇筑完横梁湿接头的时间不宜超过三个月，所以完成一联后就开始浇筑墩顶连续横梁湿接头。②钢筋施工。采用焊接连接梁端伸出的纵向钢筋，按规范要求搭接、绑扎横梁钢筋。③扁波纹管联接。利用扁波纹管接头，将两片梁墩顶负弯矩波纹管道接通并穿束。④现浇墩顶横梁湿接头混凝土。在日温最低时浇筑墩顶横梁湿接头混凝土，混凝土在拌和站拌制，混凝土运输车运到现场后，将混凝土倒到料斗上，吊车提升到桥面后，用手推车将混凝土运至现场浇筑，插入式振捣器捣实混凝土。⑤养护:采用洒水养护。⑥张拉负弯矩钢束。顶横梁混凝土达到设计强度的95％后，采用二台YDC-25型千斤顶，两端对称张拉顶板负弯矩钢束。⑦压浆:负弯矩钢束张拉后，及时压注水泥浆。⑧现浇预留槽口混凝土。清除箱内杂质和积水，打通梁底通气孔，焊接预留槽口钢筋，现浇槽口顶板混凝土。⑨临时支座拆除。连续墩上有两种永久支座，一种是板式橡胶支座(GYZ375×77型);另一种是滑板式橡胶支座(GYZF4375×77型)。体系转换时首先拆除连续墩顶设板式橡胶支座的临时支座，然后拆除连续墩顶设滑板式橡胶支座的临时支座，完成一联由简支到连续体系转换。

3.4 箱梁组合施工

(1)湿接缝钢筋。顶板湿接缝环形钢筋采用焊接，焊接时与两片梁的预埋钢筋对齐;纵向筋采用绑扎。

(2)湿接缝模板:湿接缝混凝土浇筑采用吊模施工，模板用竹胶板加枋木背捎，使其有足够的强度和刚度。

(3)预制箱梁翼缘凿毛:预制箱梁拆模后，混凝土强度较低时对箱梁翼缘进行凿毛。

(4)现浇湿接缝混凝土:混凝土未浇筑前，用水冲洗湿接缝处箱梁翼缘混凝土表面后，刷一层水泥净浆。每孔每条湿接缝都从跨中往两支点对称浇筑。混凝土浇筑时间选择在一天中气温较低时进行。混凝土捣实采用插入式振动器与平板振动器相结合的方法施工。

[1] 武建中.小箱梁先简支后连续技术分析[J].公路与汽运，2006，(1):107-109.

[2] 薛家伟.大跨径预应务连续刚构施工控制[J].四川建筑，2008，28(3).

[3] 骆青桦.跨河预应力箱梁施工技术闭[J].建设科技，2005，(16):78-79.