工业大道分离立交桥现浇连续箱梁设计与施工工艺研究

肖小荣

（中铁十四局集团第五工程有限公司，山东 济宁 272100）

现浇混凝土施工方法下的连续箱梁部件能为现代立交桥的建设工程带来较高的应用效果，其凭借刚度大、适应性强等特点，应用范围逐渐扩张。当处于偏心荷载力的作用下时，箱梁部件能够起到的承载力比板梁结构要好，而且在变宽开叉的桥梁建设中，其能起到的适应性也比预制梁结构更好，因此研究现浇连续箱梁设计及施工工艺极其重要性。在探讨分离立交桥建设中的结构因素时，文章为适应建设目的，选用了单箱单室的布置形式，符合桥梁建设跨度、宽度变大的趋势。

1 分离立交桥工程概况

文章以横贯中山市中部的东西向快速公路中的一段为例，该段公路是中山市规划建设“六横五纵”的干线公路网中的一横。该标段为第1标段，起点桩号为K0+034.507，终点桩号为K3+950，标段线路长3.985km。主要施工项目包括路基土石方工程、路基防护工程、桥梁工程和道路排水工程。该线路主要工程结构物有2座414.46m的大桥、3座863.72m的分离式立交桥、2座80.5m的通道桥、1座圆管涵以及2处互通立交。文章选取其中一段分离立交桥展开分析，该桥梁全长为186.14m，整架桥梁共分3联，第1联选择预应力砼变截面的连续箱梁作为主体结构，第2、3联则选择预应力砼筒支小箱梁作为桥梁连续结构。

2 现浇连续箱梁的设计分析

2.1 箱梁的布置方法

该桥面的净宽度可达29m，针对此类桥面较宽的分离立交桥结构，需要将现浇连续箱梁部件设计为单箱单室的变截面形式，其主桥的下部宜设计为薄壁实体墩，并加设台群桩结构基础，增强承重力。主墩的墩身厚度设计为1.8m，承台下部应设置灌注桩结构，形制1.5m直径，引桥位置的下部应采用双桩柱式的盖梁结构。在连续箱梁部件设计的主桥构造中，其上部为三跨变截面的预应力连续梁，箱梁底部模板的下缘设计中参考了两次的抛物线结构变化。箱梁底部模板厚度则是从根部的50cm到跨中位置的25cm，根据抛物线变化趋势而设计，其顶部模板的厚度则设计为28cm。箱梁设计下的布置示意图见图1。

2.2 设计的考虑因素

在桥梁设计中，箱梁布置形式是主要考量因素，除此之外，还应考虑桥梁预应力体系。文章案例中的现浇梁采用双向预应力系统，即在主梁上具备纵向预应力、顶板上具备横向预应力，从力的传递上保持立交桥的稳定性。其主梁结构采用高强度的钢绞线材料，强度可达1860MPa，测试张拉控制下的应力数值为1395MPa；横向预应力选择的是同规格的钢绞线材料，其引伸量为10.2cm，可完成较好应力保持。

另外，混凝土材料、钢材等物料选择也是设计中的重点考虑因素。该桥梁选用C50混凝土材料，钢材则是直径为15.2mm的钢绞线结构，符合国家建设用钢筋的一级指标。箱梁施工的工作量较大，其桥梁支座应采用盆式橡胶材料支座，而桥梁伸缩缝设计需符合行业标准规定下的力学性能，比如CQF-F80形制。

3 现浇连续箱梁的施工工艺

3.1 地基处理

按照该立交桥的形制，需要在现浇连续箱梁施工前进行地基结构的处理工作，建设目的是要将地表水充分排除，为桥梁施工后续步骤提供保障。将2%的双向横坡结构设置到地基处理的场地中，在地界沟的场地外缘上，将排水渠道进行加宽加深操作，以0.6m×0.5m为施工标准，并且在建设中需要和周边建筑系统的排水设施相结合，以此避免地基处理阶段因积水过多而将地基软化，不利于支架搭设。在平整地基后，需要使用压路机设备对地基进行碾压，以保障地基可达到150kPa以上的承载能力。

3.2 支架搭设

搭设桥梁支架期间，应先测量放样。地基基础选择全站仪设备，先将箱梁部件按照投影竖线放出，再选择白灰材料做标记，其中投影的操作人员需要先确定箱梁中心位置，才能使用白灰标记，碗扣支架的立杆放样位置应严格按照中心位置，进而计算得出两侧对称数值，最终进行放样处理。还需要考虑支架的搭设需求，对支架进行系统分析，测量得出其强度及稳定性，再结合施工承重需求，达到建设目的。支架搭设工艺期间应使用碗扣脚手架对施工高度进行调节，以1200mm作为水平杆的步距，模数则以27m为宽度。

3.3 模板制作安装

首先，制作底模板，选择1.5cm厚的竹胶板将其作为底模板原材料，经过脱模剂完整涂刷后则可安装模板，使用木模与钢模相结合的材料作为内模，以此为底模支立提供高强度支持。其次，把箱梁底部模板的边缘放线，选取侧模板材料进行安装，其中侧模板安装时的固定工作是安装精度的保障，选择方木背肋和相关扣件进行有效支护。最后，安装箱梁内部模板，该步骤需要循环进行两次，第一次模板浇筑的定位工作应选择定位筋，拉直后对模板位置进行准确调整并固定，当混凝土强度符合安装需求时，才可进行第二次浇筑。

3.4 钢筋制作安装

模板完成并充分稳定后，应及时进行钢筋的处理制作，为防止钢筋受潮，其存放地点应远离潮湿环境并妥善保管。钢筋制作可直接在加工场中完成，并在现场完成组合安装过程。在钢筋还未成型建设阶段，需要使用混凝土垫块进行妥善预制，目的是充分保护钢筋结构。安装钢筋时，应在前期设定好的预留孔位置上操作，并和预埋件设备紧密相连，以此保障钢筋位置的绝对正确，且可以使钢筋组件具备更优质的稳固性能。焊接钢筋应选择双面焊接办法，如现场技术有限，则可通过单面焊接工艺进行施工，完成焊接且测试其强度达标后，应细心地去除钢筋表面焊渣。

3.5 混凝土的施工

现浇连续箱梁进行混凝土浇筑工艺阶段，其浇筑顺序为腹板—底板—顶板，分层浇筑。选取混凝土搅拌楼对梁部混凝土进行混凝土拌制、混凝土泵送施工。为避免在桥墩、支架内出现不均匀沉降，导致桥墩位置梁体裂缝产生，浇筑混凝土施工前期，需彻底清理模板内杂物，详细检查支架、模板、钢筋与预埋件。纵向中心线应与浇筑混凝土对称，混凝土分层厚度30cm，浇筑施工需对混凝土坍落度进行实时检测。选取插入式振棒进行振捣混凝土作业，移动距离不大于振动棒作用半径的1.5倍，作用半径为振动棒作用半径的8～9倍。

3.6 拆除落架与模板

当箱梁经混凝土浇筑完毕，测定其强度达到预设强度指标后，可将落架与模板拆除。拆除顺序采用两侧对称且均匀的方法，在有序状态下完成拆除工作，先拆除侧模，再拆除底模，以中线为基准，逐步向两侧拆除。拆除完毕后，应及时对箱梁及其相关部件进行保养，以满足分离立交桥的建设需求，提高建设水平。

4 结束语

综上，我国基础设施建设速度逐渐加快，而立交桥设施能有效缓解地面交通紧张的问题。分离立交桥建设工艺中需要采用现浇箱梁部件，以为提高建设速度提供基础支持。应通过地基处理、支架搭设、模板与钢筋的制作安装、混凝土施工等流程完善立交桥的应用范围，最终拆除落架和模板，深度保养箱梁结构，进一步增强桥梁建设质量。未来我国分离立交桥可采用现浇箱梁的建设方法，虽然其施工工艺相对复杂，但凭借高超的施工技术，能有效提高我国桥梁的建设效率。