跨高速公路箱梁桥施工中大跨径支架应用研究

汤琦

（广东冠粤路桥有限公司，广州 510000）

1 涉路大跨径支架简介

大旺高架桥第35联现浇箱梁跨越二广高速公路，沙沥互通位于广佛肇一期高速公路与二广高速公路交汇处，车流量大，为减轻施工区域对社会车辆通行的影响，保障运营高速公路通行安全，桥梁施工期间采用钢管+贝雷梁的方式跨越二广高速，施工平台上部搭设约2 m高的T60塔式支架调节高度。门洞通行高度保证在5.2 m以上。跨高速公路门洞设计均保留了所有的通行车道，仅占用了中央分隔带及应急车道。其中，广州方向门洞支架保留3条车道（总宽11.25 m），怀集方向门洞支架受广佛肇一期B匝道通行影响，需要保留4条车道（总宽度15.25 m）。

门洞基础采用120 cm×100 cm（高×宽）的C20混凝土配筋基础（7 m一节），并预埋法兰盘。法兰盘与钢管桩（426 mm@8 mm）采用螺栓进行连接，连接面垫细砂找平。钢管桩顶面开槽口，安装双I45型钢作为门洞横梁。横梁上部安装贝雷梁，贝雷梁安装45 cm花窗成组，组中心间距为1.1 m，并在横梁顶部设置Ι16型钢采用焊接措施锁住贝雷梁。贝雷梁上部设置槽12型钢，按照1 m间距摆放，并采用16 mm钢筋点焊固定顶面，在槽钢上部设置支架系统（支架、槽钢、方木、模板），采用顶托进行卸架,具体如图1、图2所示。

图1 门洞构造图

图2 门洞截面图

2 支架工程

2.1 地基处理

处理区段全长为桥梁长度，宽度比桥梁边线宽出1 m。该段经人工改造为平地，无沟涌、鱼塘分布，但由于其淤泥层较厚，为考虑地基整体性，因此，在搭设T60支架前，对该路段按地面标高采用压路机进行整平碾压，然后铺设50 cm厚的石渣+10 cm厚的石粉。

因桩基、承台施工设置的泥浆池、基坑含有较大面积的软弱区域，为确保地基承载力，要求对泥浆池、基坑分层填土碾压密实，承载力需达到150 kPa；之后整体铺筑100 cm厚的石渣+10 cm厚的石粉，铺筑宽度超出最外排支架100 cm，顶面由中间向两侧设置0.5%单向横坡。为便于排水，在坡脚处挖设宽30 cm，深30 cm的排水沟，并辅助砂浆抹面，并每隔30 m设置引水口，引水至其他排水系统中。

本段是位于二广高速公路路面上的扩大基础施工，其基础承载力要求达到165 kPa，二广高速为半刚性路面，其承载力能满足要求。

2.2 门洞搭设

2.2.1 扩大基础

基础分为2步施工，按照附件图布置扩大基础，基础设置位置及大小如图2所示，混凝土基础沿二广高速方向，严格按照图纸设计预埋φ20 mm锚固筋并采用60 cm×60 cm（1 cm厚）钢板来连接固定钢管立柱，并设置纵向通长钢筋笼，以使整体受力，基础宽度为1 m，基础高度为1.2 m，基础单元长度为7 m。

2.2.2 钢管桩施工

门架立柱采用φ426 mm钢管，立柱平均高度为4 m，底腹板区横向间距均为3.5 m，钢管桩摆放位置按照箱梁结构重力分布布设，严格按照附件图埋置，以免出现宽度错误，影响上层铺设。

安装钢管桩时，其钢板间应密贴，应提前采用细砂进行找平，安装后控制其垂直度不超过3%，顶面偏位不超过±2 cm。

2.2.3 横梁施工

在每排管柱顶端下开槽，宽度为30 cm，开槽深度依据双I45型钢安装位置挂线进行确定。按照设计图纸进行双Ι45型钢拼接，门架立柱之间采用槽20型钢横联、斜撑连接，形成稳固整体。采用槽12型钢作为贝雷梁压带，压带与系梁同向，每4片贝雷梁连接一次，采用钢管焊接作上下连接。

2.2.4 主梁、系梁、分配梁施工

主梁采用贝雷梁作为门洞主梁；系梁由双I45B工字钢焊接而成，沿线路主线搭设；分配梁垂直贝雷架布设，采用双拼槽12型钢，按照1 m的间距进行布置，上部安装T60塔式支架。

2.3 门洞防护

跨越高速公路施工，为防止高空坠物影响车道行车安全，将安装在贝雷梁顶部的槽12型钢延伸出桥梁投影线2 m作为防护平台支撑。在槽12型钢上铺设铁皮及2 cm厚木板，并在定制的1.3 m高的临边护栏上悬挂密目网。

门洞防护措施主要采用软+硬的防撞措施结合完善的限速警示措施，并在门洞全长范围内设置石马，以保证扩大基础稳固。在夜间，主要悬挂门洞标识灯带及警示灯，并设置好门洞内的照明设施。

3 模板工程

本桥模板工程采用竹胶板，竹胶板厚度为2 cm，1块板的尺寸为2.44 m×1.22 m，竹胶板拼装整齐，拼缝处用泡沫胶带填充，底模两侧需比箱梁底板边线宽出5~10 cm，以便侧模固定，外侧模与内模同样采用2.0 cm厚竹胶板，现场加工成型，内模背板采用方木楞，每50 cm一道，内模内部竖向及横向均设置钢管支撑，内模与外侧模之间采用拉杆，形成内撑外拉，以保证模板结构的稳定性。

模板组合采用标准竹胶板，竹胶板长边对应箱梁横桥向，短边对应箱梁纵桥向，拼接时拼缝整齐，胶合密实，腹板外侧模板尺寸为2.44 m×1.22 m，并在板材背面布设加劲楞，竖向加劲楞每40 cm布设一道，横向用双φ48 mm钢管与拉杆加劲，使整体受力，确保模板系统稳定。模板工程中应注意以下事项：

1）箱梁施工模板采用黑胶板，方木作为纵梁加劲，模板采用骑马钉与方木进行连接，其搭接长度要大于1 m。

2）按照规范及标准验收模板拼接情况，模板本身材料应满足使用要求，拼缝采用泡沫双面胶进行拼接，对错缝位置采取紧压措施，并采用刮腻子粉的方式对空隙进行美缝，确保模板错缝小于2 mm，整体外观美观，不漏浆。

3）模板拼接完成后，安排人员清理干净模板表面的碎渣、零散木块等。在钢筋安装完成后，清理掉焊渣、扎丝、碎渣等，确保模板表面光洁，这样才能保证混凝土外观良好。

4）每个封闭的箱室，要开设施工预留人孔，人孔尺寸为1.5 m×2.5 m，以便于模板单块能顺利脱出。拆除内模时，因箱内混凝土水化热温度过高，应严密注意操作时间和人员状态。

4 混凝土工程

本桥箱梁采取分段分层浇筑措施。每次浇筑之间应做好分段接缝工作，预应力管道绑扎密封到位，对接准确，不得破损，第一次浇筑箱梁底腹板要浇筑到底板与腹板的倒角处，要求比底板顶高出1~2 cm，腹板同理，要求对接触面进行凿毛处理，然后再浇筑箱梁顶板，完成整个箱梁的浇筑工作。

本段箱梁施工时，需考虑人孔的设置问题，在每个箱室顶板处预留1个1.5 m×2.5 m的人孔，边模板采用齿板，钢筋正常绑扎，完成绑扎后，破剪人孔三边的钢筋，弯起整个钢筋网面，拆卸腹板内模板及其他材料，封闭时，采用搬回钢筋面，并采用加小钢筋焊接连接的方法连接每根钢筋，钢筋焊接必须符合规范要求达到10D（D为钢筋直径），焊缝要求饱满。

对箱梁段从跨中至两端浇筑，可提高混凝土的浇筑质量及安全[1]。

混凝土浇筑呈梯状分层连续浇筑，浇筑顺序尤为关键，必须确保下层混凝土未初凝时浇筑上层混凝土。混凝土浇筑应注意以下事项：

1）混凝土浇筑前，采用高压水枪和吹风机将模板内的杂物彻底清理干净，应对模板外观严密性、钢筋预埋位置及预埋件尺寸、高度等进行彻底检查。

2）混凝土每层浇筑厚度为30 cm，先在每孔中心位置放料，然后按照腹板位置采取先中心后两头的措施对称进行浇筑，确保支架受力明确。

3）混凝土振捣采用插入式振动棒，振捣时间先控制在约30 s，然后依据现场情况适当调整时间，应采用快插慢拔的方式，使混凝土尽量密实。对管道、钢筋密集部位及预应力锚头处的混凝土进行振捣时，应采用30 cm对振捣棒。

4）整个混凝土浇筑期间，安排专人检查支架情况，采取观测措施，观察支架垂直度、沉降数据，其沉降量如超过预压时的数据，应先停止施工，待查明原因并采取加固措施后方可进行施工。

5）浇筑期间，安排专人检查模板漏浆情况，出现漏浆时，采用防水胶带和海绵条进行填塞堵漏。如模板出现较大程度的胀模或爆模，应全断面仔细核查相关拉杆连接情况，停止混凝土浇筑，在重新加固模板后，采取缓慢浇筑混凝土的措施，减小模板压力。

6）浇筑顶板前，应在梁面顶部提前焊接固定好标高带，确定好混凝土浇筑高度及收面控制高度，浇筑时，应采用人工初平收面。初平收面完成后用提浆棍滚压在标高带上，让表面提浆。再采用人工用3 m尺进行平整收面。

7）桥梁拉毛采用横向处置，采用竹扫帚结合钢丝刷拉毛，控制好深度，确保黏结力即可。

8分层浇筑箱梁时，应注意施工缝处的混凝土凿毛工作，确保新旧混凝土衔接密实。

5 卸架工程

拆除顺序为：模板→纵梁→型钢横梁→顶托→碗扣式支架、钢管桩及其扩大基础→底托→方木。

在箱梁混凝土达到容许张拉强度后，安排预应力张拉及压浆、封端工作，完成后进行支架拆除工作。

为方便支架和门洞系统拆除、加快拆除速度，卸架时先翼板后底板，并从跨中对称向两端进行拆除，支架从跨中逐步卸落至相邻两侧节点，要求卸架工作对称、均匀、有顺序地进行，使梁体顺利实现应力转换。拆除方法如下：

1）旋转T60塔式支架上的把手，先松脱顶托，下调顶托20 cm，先逐块敲除模板及方木，脱离箱梁底部，并从侧面拉出模板。模板拖出后用吊车下放到地面，不得高空抛物。

2）松脱侧模间的拉杆，人工敲除模板后，采用吊车下放到地面。

3）继续下调顶托至20 cm，用人工结合吊车拖出槽12型钢，吊放至地面归堆，不得抛物损坏。

4）移出支架后，贝雷梁按照整组进行拖拽，配合挖机及吊车，人工固定后，整组吊放到地面后再进行拆解分散。

5）钢管桩采用吊车吊住顶部，人工松开固定件后，集中归堆到场地内运输至后场。

6）扩大基础原地凿除后，采用机械结合人工清理至运输车并运走，施工完成后，对路面进行细致检查，对因施工造成的破损位置及时修复。

6 结语

在跨高速公路现浇箱梁施工中，为减小对社会的影响，通常会采用大跨度门洞，门洞采用钢管桩加贝雷梁组合的方式能最大限度地保证原有道路的通行能力，并且支架强度高，拆装速度快，对类似跨路施工具有较好的借鉴意义。