桥梁边跨现浇施工技术研究

于子洋

(中国铁路设计集团有限公司，天津 300300)

现浇混凝土施工技术在应用时虽然限制条件比较多，施工工序比较复杂，设备设施费用大，但结构刚度比较大，整体效果好，抗震性强。可适应复杂多变的地质条件，节约钢材、水泥、预制构件的运输费用，在桥梁边跨施工中具有非常明显的优越性。桥梁边跨施工具有很强的综合性，而且施工条件比较复杂，传统混凝土施工技术很难满足实际需求，但现浇施工技术可有效解决此类问题，因此被广泛应用在桥梁边跨施工建设中。本文基于工程实例，对桥梁边跨现浇施工技术的具体应用做了如下分析。

一、工程概述

轨道交通Z4线一期工程土建施工第二合同段，标段起讫DK28+640.846～DK39+550.866，区间线路总长度10.91km。主要施工任务包括航安道站、航母公园站、玉砂道站、滨海南开中学站～航安道站区间、航安道站～航母公园站区间、航母公园站～玉砂道站区间、玉砂道站～中心渔港站区间。本次施工部位是位于航安道站与航母主题公园站之间部分，该部分采用30+50+30m跨径连续梁，在20#、21#桩号之间跨越规划道路航津道，边墩、主墩墩号分别为：19#、20#、21#、22#，其中 19#边墩对应的桩号为：K31+231.609、20#中墩对应的桩号为：K31+261.609、21# 中墩对应的桩号为：K31+311.609、22#边墩对应的桩号为：K31+341.609（桥梁立面图如图1所示）。

图1 桥梁立面图

二、支架施工

（一）支架地基处理

本工程0#块支撑体系设置在承台上方，但桥梁边跨只有一部分设置在承台内部，大部分设置在承台之外。根据地质勘探报告显示，地基比较松软承载力为124kPa，难以满足实际需求，需要进行处理。采用换填处理法，处理范围为支架体系投影外加宽2m，处理方法为：先清除表面杂填土，直到露出粉质黏土层，然后向上填筑2层3∶7的灰土，压实度不能低于0.94，每层200mm，换填完成后进行现场地基承载力特征值试验，达到设计标准后，再用混凝土做硬化处理，处理厚度为0.5m，确保承载力能满足实际需求。

（二）支架搭设

本工程支架采用φ630×16mm的圆钢支架，根据支架形式的不同分为两种，一种是为满足设计需求临时锚固用的钢管支撑，沿着桥梁横向设置3根，设置在U箱组合梁的腹板位置，位于承台之上。另一种是为满足桥梁边跨现浇施工而设置的支撑体系钢管支架，同样沿着桥梁横向设置4根，在沿着桥梁纵向设置4根，支架下部用法兰固定，法兰宽度为100mm，钢板厚度为16mm，顶部用12mm厚钢板进行覆盖(具体情况如图2所示)。

图2 钢管支撑下部法兰盘及顶部封板断面图

施工时采用70t履带吊进行架立，8m长度圆管撑的重量约为1.9t。架立时采用由内向外的顺序，即先架立在承台上的锚固用钢管撑，再架立承台外的支撑，用钢管撑。在承台、钢筋混凝土条形基础施工期间，预留锚固螺栓，沿Ф 630×16mm圆形钢管撑周边共设置8个锚固螺栓，与钢管撑上法兰盘的螺栓孔对应插入，采用双螺母固定，吊装时，采用两台全站仪在X、Y两个方向对钢管撑的垂直度、高程进行控制，确保满足要求

三、支座施工

为确保后期施工能顺利开展，设置了两个支座，一个为GPZ（Ⅱ）4SX双向活动支座，另一个为GPZ（Ⅱ）4DX单向活动支座。支座底部为C50混凝土，台帽浇筑时先预埋了垫石钢筋，然后进行立模施工。在浇筑时预留出四个地脚螺栓，支座安装前先进十字测量放线，找平座垫标高，在实际安装时确保支座四个角的高度差不超过2mm，并和支座下方钢板紧密连接。确认各项标准都达到设计标准后将地脚螺栓缓慢旋入预留孔中，并灌注环氧砂浆。养护时间不能小于3天，并用彩布条覆盖整个支座，避免水浸入。

四、模板施工

本工程桥梁边跨现浇时采用了15mm厚竹胶模板，为大面积定型模板，厚度为10mm，后方设置水平横楞，并用槽钢制作，沿模板高度方向距离300mm，横楞后方设置双拼18b主楞，沿桥梁纵向间距为800mm。应用实例表明，此种模可有效减少模板接缝，避免发生渗浆和漏浆现象，从而提升混凝土的外观质量。在底模和侧模之间用橡胶密封加固。U箱组合梁的高度较高，侧压力较大，施工时采用对拉螺栓抵消混凝土的水平侧压力，对拉螺栓直径为Ф 16mm，沿高度方向每隔500mm设置一道。

五、钢筋工程施工

钢筋有专业部门负责采购，并运输到施工现场，进场时要出具出厂合格证书和质量检验报告，并进行抽样检测，如果拉力、弯曲试验不过关则严禁进入施工现场。钢筋加工时要严格按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》中的要求来执行，其形状、尺寸、规格等指标都要满足设计标准。

当钢筋的直径超过25mm时，要采用直螺纹机械连接，并尽量错开接头位置，直径小于25mm的钢筋可采用搭接进行连接。钢筋接头位置应错开，遵循搭接长度双面5d，同一截面钢筋接头面积不宜大于受力钢筋面积的25%。在钢筋绑扎之前，需要根据底板钢筋间距进行绑扎。

六、混凝土浇筑施工

本工程边跨浇筑时采用商品混凝土，在原材料选择、配合比、拌制时要尽量按照相关要求来执行，并在浇筑前对C50混凝土做配比试验，根据试验报告配制混凝土。混凝土所用砂子、碎石、水泥、外加剂均采用与配合比试配时用料相同，每联U箱组合梁必须采用同一批水泥，以保证混凝土强度和外观的相对稳定。采用2台混凝土柴油泵和2台吊车来运输混凝土，确保混凝土供应量能满足施工要求。

由于该桥梁边跨混凝土需求量比较大，可采用分段分层法进行浇筑，按照纵向分段浇筑、竖向分层浇筑、从中间向两边浇筑的原则进行浇筑。

在底板浇筑时，采用腹板下料浇筑法完成浇筑，如果腹板下料不能满足底板混凝土量，则要从每箱顶板内模预留孔下料完成浇筑。为确保施工质量，在混凝土浇筑时要派遣专业人员观察底板混凝土浇筑的稳定性，避免腹板下坠而发生翻浆现象。在振捣时振捣棒严禁碰触波纹管和模板。当混凝土浇筑完成后，立即用土工布或者塑料布进行覆盖，并进行洒水养护，以缓慢混凝土水化引起的高温，避免发生裂缝等质量通病，养护时间不能低于7d。

七、预应力工程施工

当混凝土强度达到设计强度的100%时，就可以开展张拉操作，本工程可分两部分进行张拉，一部分是桥梁边跨永久性预应力束，沿着桥梁纵向布置，随着梁体的变形会对支撑体系造成内力重新分布，而永久性束位于U箱组合梁截面上方，张拉之后0#块两段的变形向上，并不会对支撑体系造成影响(具体预应力束布置图如图3所示)。

图30 #块预应力束正立面布置图

另一部分为临时锚固预应力束，布置位置和锚固钢管支撑的位置相对应，此预应力束的主要作用是对0#块进行临时锚固，对日后悬拼施工时的不对称荷载起到了抗力作用。

预应力钢绞线张拉程序如下：预应力张拉前应用0.10σk张拉一次，再开始测伸长量。张拉顺序：0→初应力→1.0σk（锚下张拉控制应力）→持荷5min→锚固。施工中任何情况下，最大张拉控制应力不得大于0.8fpk。在预应力孔道压浆时采用了C50水泥浆液，并加入适量的减水剂和膨胀剂，有效保证了预应力压浆孔道的密实性，在实际压浆操作时要严格控制混凝土配合比，压浆时压浆压力控制在1.0MPa以下，每个孔道压浆到设计压力后，要预留出一定的稳压时间，提升压浆的饱满度。

八、施工效果分析

本工程施工完成后对各个构件的受力情况进行了全面计算，计算结果如附表1所示。

从表1中可以看出，在本工程边跨现浇时各个受力构件所承受的应力都满足设计标准，说明此种在桥梁边跨施工中应用此项技术可有效确保桥梁结构的稳定性。从施工效率来看，无论是施工效率还是施工质量，都达到了预期设计标准，可进行大范围推广应用。

附表1 桥梁边跨现浇受力构件应力计算结果表