弧形连续箱梁施工技术研究

秦 雷

中铁十五局集团城市建设工程有限公司 河南 洛阳 471000

1 工程综合说明

林州市红旗渠生态涵养项目实验路4号桥全桥长 103.08米。桥梁平面位于曲线上，曲线半径 87.5m。桥梁纵断面位于 i1=0.283%上坡段，桥面横坡为 1.5%。桥梁上部结构采用 6*16m现浇钢筋砼箱梁， 单箱五室， 梁高 1.2m， 梁顶宽25m， 梁底宽 20.6m，悬臂 2.2m，腹板采用直腹板。箱梁共有六道腹板，桥面和底板设向外侧 1.5%的单向横坡，通过顶底板倾斜横坡形成。箱梁顶板厚 22cm，底板厚 22cm，腹板厚 40cm。近支点段顶板、底板厚度增厚至 42cm，中腹板、边腹板分别逐渐增厚至 70cm。端横梁厚 1.2m，中横梁厚 2m。桥墩在设计过程中选择了桩柱式的，钻孔灌注桩基础。设置桩柱间距 5.7m，对应的桥台为桩柱式桥台。

2 施工方案比选

在现浇箱梁施工技术中，可选择的方法主要包括：钢管型钢支架施工方法、碗扣式满堂脚手架、门式支架施工法。对比分析可知这些方法各有一定的优缺点，在实际应用中需要综合分析经济性，安全、质量、时间相关因素而优化选择。支架法现浇连续梁施工的关键控制点地基处理、支架安装、预压、模板、预应力施工等工艺控制[1]。土模法在箱梁施工中应用较少，本桥属于跨越新建景观河的跨河梁，桥位处现状地形基本和桥面齐平，无落差，无河道，且桥位处地质条件良好、高程条件合适，具备土模施工条件，经比较支架法和土模法各自特点，最终采用土模法施工[2]。

3 箱梁现浇施工

3.1 桩基及墩柱、桥台施工

1）桩基施工

根据地质报告和现场揭露地质情况，本桥桩基础采用冲击钻成孔，冲击钻成孔灌注桩施工工艺流程见图1。

图1 冲击钻施工工艺流程图

2）墩柱、桥台施工

桥台采用桩接盖梁型式；桥墩接桩设地系梁，无盖梁。全桥共2排盖梁、5排系梁，20根墩柱。桥台、墩柱、盖梁等现浇砼采用木模板，桩基完成后开挖地面至桩顶破桩头标高，施工桩顶盖梁/墩柱，中跨墩柱高约3m，采用木模浇筑墩柱及底部系梁混凝土，桥台盖梁直接在地面浇筑垫层后再施工盖梁[3]。

墩柱及系梁施工工艺流程：凿桩头、检测桩质量—→测量（立柱中心、凿后灌注桩顶面标高）—→浇筑系梁垫层砼—→安装系梁钢筋固定模板—→浇筑桩头及系梁砼—→立柱钢筋绑扎—→立柱模板组拼、安装—→立柱混凝土浇筑—→拆模—→养护。

桥台盖梁耳墙施工工艺流程：凿桩头、检测桩质量—→测量—→浇筑盖梁垫层砼—→盖梁钢筋、模板—→浇筑盖梁—→背墙耳墙钢筋—→模板安装—→背墙耳墙浇筑—→拆模—→养护。

3.2 土模基础施工

1）桥位土模地基换填及压实

桥位处现状原地面高程330.0-331.0。箱梁底设计标高从0号台至6号台逐渐上坡，左低右高，0号台左侧梁底328.55m，右侧梁底328.86m,6号台左侧梁底328.83m，右侧梁底329.14m。整体上箱梁底板在96m长抬高约28cm，左右梁底高差约30cm，整体坡度较小，结合地质勘探情况下部地基较好[4]。

桩基施工阶段328以上土层已被扰动，因此对箱梁底模下方1.5m范围采用砂砾料换填，分层压实，压实标准按照0.92压实度标准。顶部15cm采用C20砼浇筑垫层找平。

2）墩柱周围回填

桥墩柱系梁自箱梁底开挖高度约3.5m，低于桥位大面积换填深度，底部空间小，采用人工夯配合小型压路机分层填筑，夯实、碾压，人工夯分层厚度不大于0.2m。分层回填时，根据梁底纵坡、横坡控制好回填顶面标高[5]。

3）剩余区回填

除桥墩区域外，其它区域先根据垫层混凝土底部1.5m换填深度开挖整平，然后采用压路机分层压实，虚铺厚度在30-35cm，每层压实完成检测压实度。

4）梁底垫层浇筑

梁底分层压实完成并检测合格后，复核顶面标高，根据梁底设计标高扣除底模和底模支撑方木高度，计算出垫层混凝土顶面标高并现场放样，立侧模，浇筑垫层混凝土。

5）翼板下支架搭设

由于翼板为悬挑结构，土模垫层在底板底部，因此箱梁翼板需要自地面垫层上搭设满堂支架施工。选择了扣件式满堂红脚手架做为翼板支架，基于相应的设计图而确定出支架边线及底托标高，接着对枕木进行缓慢的放置，结束后安装脚手架。底托下设置标准尺寸的方木。支架设计过程中应该综合考虑到各种载荷的影响，最终使用Φ48×3.5的普通钢管支梁，底板横桥向间距为0.6，纵向0.6-0.9m；水平步距都为0.9米。支架搭设结束后，全面的检查支架平面位置、顶面高程牢固性，且给出检查报告。

3.3 预压与预拱度设置

箱梁底模铺设完成后进行沙袋预压，预压重量按照1.2倍上部箱梁荷载计算。以观测基础处理效果和沉降情况。根据预压观测沉降数据，结合实际设置跨中最大预拱度。

预压时对比分析而选择沙袋法，在每断面设五个沉降测点，（对应的测点位置包括翼板两边缘、底板中间和两边），沿桥纵向设置一定量断面，间距为5m。进行观测时，基于多点动态观测方法确定出沉降值，且为备调标高提供参考。在预压施工过程中不可对这些测点产生影响。

预压的时间点设置为，安装后每12小时，在支架很稳定条件下，如果持续观测发现3天累计沉降量低于三毫米，同时预压时间大于7天条件下则可进行卸载。其后依据确定的经验沉降值对模板标高进行适当的调节，从而确保施工结束后底模的设计位置也保持合理。对应的拱度设置在支架顶部。

3.4 箱梁浇筑

1）支座安装

工艺流程：安装前处理→安放支座→灌注支座套筒砂浆→拆除连接装置并设置预偏值→养护。

2）混凝土浇筑

本桥箱梁混凝土为C50，共1575m3，分两次浇筑，第一次浇筑至腹板顶面位置，拆除腹板侧模支立顶板模板，绑扎顶板钢筋；第二次浇筑顶板和相应的翼板，材料选择了商砼，泵送入模的方法。单次浇筑混凝土方量大，是施工中的重点控制点。

浇筑混凝土按照从低向高、从一端向另一端浇筑的原则。初次浇筑过程中先浇筑箱梁底板，且进行充分的插入式拖振及插振，再浇腹板混凝土，两边对称分层浇筑，用插入式振动器振捣密实。第二次浇顶板混凝土前应该适当的处理施工缝，将腹板顶面对应的松散土层处理掉，且充分冲洗后凿毛，接着二次浇筑。

箱梁内侧模在混凝土强度达到2.5Mpa时即可拆除，箱梁顶板内模通过在顶板浇筑时预留的120cm*80cm拆模孔人工拆除。小心的割开拆模孔处钢筋，拆模后进行牢固的焊接。同时应该保证接头错开加固。拆内膜后还应该对预留孔进行封闭处理。

3.5 底模拆除

混凝土强度达到设计强度的75%后可拆除梁体内模板，梁体砼强度达到设计强度100%拆除两侧悬臂端及梁底模。通过人工配合吊车的方法进行拆模。

相应的拆模次序为翼缘板→腹板→底板。

1）翼板模板拆除，在检测发现翼板混凝土的强度达到设定值情况下可对其支架和模板进行拆除，在此过程中先去除垫梁，其后缓慢的卸载，不可以突然放松。在拆除后应该根据要求保养杆件、配件要，且妥善的放置。

2）箱梁底模拆除，梁的落架程序应从梁挠度最大处的支架节点开始，接着将两侧的节点拆除，在此过程中应该满足一定对称和均匀性要求；对简支梁可从跨中向两端操作。

3.6 附属结构箱梁浇筑

箱梁拆模成桥后，依次施工桥面系、左侧人行道及护栏、右侧非机动车道及防撞墩、桥台伸缩缝施工、桥台搭板及锥坡等施工。

4 结语

目前支架法现浇箱梁应用广泛，工艺趋于完善，但土模法在市政及公路桥梁的现浇箱梁中应用较少，本例由于地质和地形条件的特殊性，具备了土模施工的良好条件，因此选用了土模法施工。本文侧重于用土模法现浇箱梁的工艺流程和关键技术，相比较于传统支架法，节约了大量的钢管支架材料投入，减少了高空作业，土模法整体荷载受力均匀，且基础有效压实和混凝土垫层浇筑有效减少了不均匀沉降，确保了浇筑质量，加快施工进度，可为类似工程施工提供参考，也为现浇箱梁施工技术的优化与改进起到借鉴作用，提高施工科学性。