市政道桥箱梁桥施工技术分析

李勇、郑伟、陈清涛、庞佳斯

（中国建筑土木建设有限公司，北京 100073）

0 引言

我国城市建设中越来越多地利用桥梁来构建城市交通体系，缓解交通拥堵。箱梁桥是我国当前市政道桥体系中重要的组成部分，特别是在人口较多、交通压力较大的城市环境下，箱梁桥以其质轻、坚固、墩台数量少、墩台宽度小、圬工数量少等优势被市政道桥体系广泛应用。为应对城市不同地形和使用需求，箱梁桥施工技术应不断革新改进。

1 市政道桥箱梁桥特点概述

箱梁桥指的是主梁截面为薄壁闭合形状的梁桥。通常以钢铁构件和混凝土制作成中空长型的桁架结构桥体。桥梁整体质轻、坚固。箱梁桥分为以下几种：其一，倒梯形箱梁桥：桥体横截面呈现倒梯形；其二，分离型箱梁桥：由箱梁并列纵向构造连接构成较宽的箱梁桥；其三，金属面板箱梁桥：为减轻桥梁总重，上部结构使用钢板和纵横肋焊接而成；其四，双层箱梁桥：多层箱梁，内部不同层可以通行行人、车辆；其五，双腹板箱梁桥：主梁每侧的腹板都由双腹板组成，总体高度比常规箱梁桥小；其六，组合箱梁桥：槽型梁和桥面板组成的箱梁桥，强度高、省材料、工期长。市政道桥根据需求不同会选择不同类型的箱梁桥模式。图1 为分离型箱梁桥示意图，该箱梁桥每个箱梁截面均为倒梯形薄壁结构。

图1 分离型箱梁桥

箱梁桥的主要优势在于：其一，钢材使用量小，总体质轻；其二，抗弯与抗扭的刚度较好；其三，可做成连续梁；其四，受力体系科学合理；其五，安装迅速，便于养护；其六，外观美观、大方、整洁。因箱梁桥的以上优势，在市政道桥建设中应用广泛。根据市政道桥的使用需求和当前的技术水平，箱梁桥主要的跨径组合已经接近标准化，相应的系列尺寸也已经成为体系，如表1所示。

表1 常用市政道桥箱梁桥跨度组合及系列尺寸

2 箱梁桥施工技术

2.1 支架搭设施工技术

处理完地基之后，开始搭设箱梁桥支撑机构。搭设支架之前，需要对地基进行夯实整平，让地基平整坚固。支架搭设多采用碗扣式支架，利用纵向建立成让支架达到力学要求。支架搭设过程中，纵向立杆、横向立杆以及底部立杆之间的距离都要保持在900mm 左右，整组立杆间距要保持一致，确保结构为稳定的三角形。支架顶部铺设100mm 宽150mm 长的平整木料，间距在32cm，用钢钉进行加固。

2.2 支座安装施工技术

为了确保灌浆施工便捷可靠，在施工之后用3D 支撑起垫石上方的预留孔，作为基础，向前凿除斜槽，清理预留孔内的杂物，确保预留孔清洁。安装支座过程中，支座各个脚的高度差保持在2mm 以内，纵向活动支座安装产生的各种交叉角保持在2o以内。支座安装的中心线要和主梁的中心线保持一致。在灌浆过程中，浆液可沿着支座中心向其他方位自由流动，最终灌满支座。施工人员在安装支座的过程中，须严格依照设计要求和工程施工规范，控制好施工细节，加强施工效果。

2.3 浇筑模板安装施工技术

箱梁桥的浇筑模板配备应尽量选择大块钢模板，安装后可一次浇筑完成。模板一般会多次使用，需要保持模板表面清洁、平整，交接位置的形状严丝合缝不漏浆，模板的刚度与强度满足要求。模板加工完毕后，应验收全部模板。在模板施工之前，尝试拼装成实际使用的尺寸，进行尺寸测量教研，确保偏差值符合设计规范要求。模板需要吊车安装，模板之间多数会选择螺杆连接方式，完成模板安装后，必须确保接头位置紧密、线性顺畅、位置准确。模板安装与钢筋安装须互相配合完成。部分模板可能影响钢筋绑扎工序的进程，完成钢筋安装后进行模板安装施工。需要关注的是，模板不可连接在脚手架上，避免引发模板形变。安装侧向模板的过程中，要注意避免出现模板位移、突起等问题。模板的板面之间要保持平整、严密，不可出现漏浆问题。待模板全部完成安装后，进行复查检验，根据设计需求，检验模板的平面位置、标高等指标。

模板安装完全符合设计标准，可以开始混凝土浇筑工序。在模板接触混凝土的一面和外露面要涂刷脱模剂，不能使用废机油等材料来代替。如果模板、支架、拱架等构件要经历多次使用，需要进行例行检修。

2.4 箱梁钢筋加工与安装工序施工技术

完成该工序首先要熟悉对应工程的箱梁桥设计图纸，确定各个工序的基础工艺和设计要求。根据设计要求对进场钢筋进行检验，材料过检合格方可施工。其次，按照设计要求进行钢筋加工，施工人员要掌握技术要求，完成钢筋抽样检查，再交付给钢筋工。再次，钢筋下料须严控下料尺寸，质量检查人员采取抽查方式对钢筋的下料长度和设计需求进行对照，如果误差过高，超过了设计规范的要求，就要重新制作。最后，钢筋下料完成后，要标明堆场位置，钢筋规格、长度等。

钢筋安装环节在支架施工过程中铺设底部模板时完成。严格依照设计要求在底部模板上按照主筋的间距标识完成绑扎。部分箱梁桥骨架上有两根主筋重叠的位置，在此位置增加1m 间距的焊缝。钢筋绑扎工序完成后，箍筋要和钢筋保持垂直，箍筋搭接位置承受的力不可与钢筋方向一致。除此之外，箱梁桥梁底与钢筋外侧要垫好混凝土垫块，混凝土标号一致[1]。平衡好混凝土保护层的厚度与强度，确保垫块符合力学要求并且不漏筋。在大样上将所有片梁钢筋拼接好，运输到现场后完成组装。

2.5 箱梁桥混凝土浇筑施工技术

拌制混凝土须根据设计配合比完成拌制，并检查拌和物坍落度。浇筑过程中控制好混凝土坍落度与和易性。对混凝土的均匀度进行检查，确保混凝土拌和物的性质稳定，拌和均匀，外观看上去颜色一致，没有离析和泌水等问题。完成拌和后将混凝土运输入模[2]。

混凝土罐车将混凝土运输到施工现场，投入料斗内，吊车把料斗吊到箱梁桥上，送到待浇筑的位置，注入模板。入模高度不高于2m，如果超过2m 要做好串筒安排。防止串筒出料位置混凝土和梁上钢筋互相接触，避免出现离析问题。

混凝土浇筑过程中要开始振捣。混凝土浇筑质量与浇筑的顺序、方向以及厚度有关。如果要进行分层浇筑，下层混凝土初凝或者可以开始重塑前就要进行上层混凝土的浇筑，确保浇筑的各层保持水平，分层厚度符合设计规定。使用振捣器进行插入振捣，振捣器每次移动距离保持在其操作半径的1.5 倍以内，并且和侧向模板的距离须大于8cm。每次振捣完成后要一边振动一边缓慢提起振动棒，避免因提起过快导致振动棒碰撞到钢筋、预埋件、模板等构件的问题[3]。以该区域混凝土达到实心即完成振动。

混凝土浇筑过程中，须安排专门的操作人员检查支架、模板、预埋件、钢筋等构件是否稳定，对出现松动、形变、移位的构件及时紧固、替换处理。

2.6 预应力施工技术

预应力施工之前，首先要检查钢绞线的表面是否整齐、完整，外观良好，没有内外损伤。下料过程中依据设计制定的型号选择材料，根据设计尺寸完成铁丝下料，注意安装过程中的间距控制，利用预埋波纹管或者内装复合树脂管件等方式完成预应力施工，做好成孔。预应力的张拉过程分为预张拉、初张拉、终张拉三个阶段。在施工过程中，箱梁的张拉要首先将表面杂物清理干净。其次，混凝土强度达到设计强度的五成时，就开始进行箱梁带模预张拉操作。再次，混凝土强度达到设计强度的八成时，工作人员可以将侧向模板拆除，开始进行初张拉操作。初张拉10%，做好伸长量记录，张拉达到100%，超张拉105% 保持5min，回缩至100%，进行锚固。最后，测量张拉力要从两个方向同时控制构件伸长值与张拉力[4]。终张拉完成的1 天以后，检查构件，如果没有出现滑丝、断裂等问题，则切除张拉锚之外多余的钢绞线。张拉工序完全结束后，在3 天内完成管道压浆操作。

2.7 箱梁桥现浇连续箱梁施工拆除封锚、支架及模板的技术

箱梁桥连续箱梁现浇施工过程中，支架起到临时支撑作用。完成应力张拉、压浆和封锚工序施工之后，孔道位置的水泥浆强度达到设计强度九成时，施工人员可以拆除模板与支架。拆除过程中，施工人员要注意保护好人身安全，依照施工操作安全规范进行构件拆除。拆除的方向为从箱梁桥的中央向两边发展，从底模向下方的顺序完成所有模板的拆除工作[5]。

3 市政道桥箱梁桥施工技术未来发展

随着我国城市快速发展，箱梁桥在城市建设上起到的作用更加重要，箱梁桥工程建设增加，也为施工技术发展积累的丰富的实践经验。在箱梁桥气动、震动与动力结构研究方面，促进了新材料研发与投产应用，新工艺新技术的推广，让箱梁桥逐渐向着质轻、强度高的方向发展。箱梁桥截面设计成适宜气动要求的流线型加强桥体，让大跨度箱梁桥的刚性和韧性更强。增加了斜拉索等空间网状结构，与箱梁桥结合，让承重体系更科学。采用强度大、韧性好、自重轻的碳纤维新型复合材料。在施工技术方面，运用BIM 等辅助手段进行全流程管理，快速计算分析，智能生产各类标准化部件，利用GPS、GIS 等系统监控箱梁桥施工的准确度。箱梁桥施工常见的问题，如交变荷载下箱梁混凝土开裂问题、混凝土收缩问题、材料徐变、箱梁下挠等问题，也得到了良好的解决。随着桥梁工程不断发展，箱梁桥施工技术融入了其他桥梁结构的优势、交叉学科技术，信息技术、经济学、美学、绿色环保技术等都在市政道桥建设中发挥作用，给箱梁桥施工建设带来新的灵感与新的技术。

4 结语

市政道桥箱梁桥工程对我国城市建设至关重要，推动了经济发展，提升了民众生活质量。市政建设管理部门非常重视箱梁桥的建设与技术发展。本文针对箱梁桥的施工技术，展开分析并提出建议，确保箱梁桥施工效率的提升，保障施工质量。随着城市建设的不断进步，箱梁桥施工技术也要与时俱进，切实解决城市交通问题，让市政工程施工技术更上一层楼，为城市建设添砖加瓦。