高架桥混凝土防撞墙施工技术

王文明 宋胜录

1. 中建七局（上海）有限公司 上海 201812；2. 中国上海外经（集团）控股有限公司 上海 200032

1 工程概况

本工程高架桥梁全长约1 253.6 m，其防撞墙采用混凝土墙式防撞护栏（图1），混凝土为C30，采用现场现浇施工。墙式护栏原则上为10 m一个标准段，设置变形缝，纵向钢筋在该处须截断，变形缝宽2 cm，内填沥青麻絮，护栏伸缩缝挡板采用厚3 mm亚光不锈钢板。每个中墩墩顶设置一道变形缝，每个标准段中间设置1 道锯缝，尺寸为0.8 cm（宽）×1.5 cm（深）。

图1 墙式防撞护栏侧面示意

2 混凝土防撞墙定型钢模板施工[1-6]

高架桥防撞墙结构施工通常用落地式支架或悬挑式支架安装模板，根据本工程特点，若采用落地式支架进行施工，钢管用量大，人工费用高及工期长。综合比较本工程防撞墙施工，决定采用创新的无支架悬吊支撑体系定型钢模板施工技术。即内模牢固架立于桥面，外模悬挂在内模上口，采用挂篮小吊车及叉车配合吊装。

2.1 定型模板设计

（a）材料选用：面板厚8 mm钢板；内外竖向加劲肋为125 mm（150 mm）×12 mm钢板，水平间距1 000 mm；水平封头板∠125 mm×63 mm×8 mm。

（b）外形尺寸：内模高度1 095 mm，外模高度按设计要求1 486 mm，内外模板均按每块2 000 mm制作，内模与外模进行编号配套专用。防撞墙模板加工示意如图2。

图2 防撞墙模板加工侧面示意

2.2 防撞墙模板挂篮车设计

2.2.1 主体结构设计

挂篮的基本结构按照用途不同可分为主体结构、尾部配重平衡系、行走系3 大部分。挂篮车侧面见图3。

（a）主体结构。挂篮长2.5 m，宽0.7 m，高3 m，主体结构为桁架，材料选用Q345普通低合金结构钢，底框架所用材料均为16a#槽钢，立柱及顶框架所用材料均为12#槽钢，悬臂梁为 12#工字钢。

图3 挂篮车侧面

（b）尾部配重平衡系统。配重区配重采用（长）800 mm×（宽）300 mm×（高）150 mm预制块8 块，每块质量为90 kg，总质量为720 kg。

（c）行走系统。行走采用Φ200 mm宽50 mm铁芯聚氨酯超重轮子，每个轮子额定承载质量为1.2 t，共4 个。

2.2.2 挂篮车验算

经综合，平衡荷载取值1 709 kg，倾覆验算的安全储备系数以K=2.4计，大于1.4（安全）。

挂篮车悬臂主梁受力验算，以两倍安全系数计，则主梁受到弯矩Mmax=17.2 kN·m，经计算主梁强度为111.1 N/mm2≤[σ]=205 N/mm2，满足要求。端部最大挠度为2 mm≤ L/400=7 mm，亦满足要求。

2.3 防撞墙施工

待桥面钢筋混凝土调平层施工完成后，立即进行防撞护栏施工。其施工工艺为：桥面钢筋混凝土桥面铺装层（调平层）浇筑→凿毛清理→放样（设置控制线及标高线）→钢筋绑扎、管线及预埋件埋设→内模安装矫正→安装外模→混凝土浇筑。

2.3.1 模板安装

模板安装在悬挑支架平台上进行（图4），模板安装由一端向另一端进行，且不能断开安装。钢模板在正式安装使用前应将表面浮污清除干净，并用脱模剂将模板表面涂抹均匀，以此保证混凝土表面光洁和混凝土不沾模板。模板的固定为下部使用拉杆螺栓固定，上部用花篮螺栓配合支杆固定。在完成模板的支护后，进行二次水准测量，测出防撞墙顶面混凝土的标高。在浇筑前应对模板进行全面检查，对线形不顺的地方应作适当调整，且必须保证其断面尺寸和桥梁宽度等指标满足设计及规范要求。

2.3.2 混凝土浇筑

防撞墙混凝土为C30预拌混凝土，混凝土浇筑采用分层浇筑施工：从一端开始，一段一段向另一端，呈倾斜状全断面推进，每一段的长2～4 m为宜，每层浇筑的厚度不超过30 cm，在阴坡或倒角部位，分层厚度适当减 小。

图4 用防撞墙模板的安装

2.3.3 缺陷修饰与处理

混凝土防撞墙的外观质量要求较高，但由于混凝土振捣及模板原因，表面很容易出现小的缺陷。因此在拆模后，应立即对表面缺陷进行修饰。

（a）较小的气泡麻点缺陷：采用白水泥与普通水泥调配的干灰修饰，白灰与普通水泥的比例一般控制在1∶3左右，修饰应分2～3 次进行。

（b）面积较大的蜂窝麻面：采用白水泥与普通水泥，按适当比例配制水泥浆涂抹，待干后，可用配制好的干灰再一次修饰，接缝处的漏浆棱角可用磨光机轻轻打磨平整，再用干灰修饰；砂线色差，云鳞状斑等缺陷部位可先用砂纸打毛，再用灰浆及干灰修饰。

3 结语

城市高架桥混凝土防撞墙施工采用无支架悬吊支撑体系，不仅节约了落地脚手架的支撑费用，而且降低了施工风险，施工方便可靠。取得了显著效益：

（a）采用无支架悬吊支撑体系，无需落地脚手架。不仅可以降低劳动强度，而且加快了施工进度。从质量和效益方面远远优于常规防撞墙施工工艺。

（b）本项目标段防撞墙施工质量整体平顺，顺直度达到了5 mm的精度，完全满足质量要求。

（c）本工程高架桥混凝土防撞墙施工所采用的无支架悬吊支撑体系施工方法对以后类似工程施工具有借鉴意义。