某道路桥梁工程施工技术浅析

文＿李焕坤（广西路建工程集团有限公司，项目副总工程师，工程师）

韦并生（广西路建工程集团有限公司，设备分公司副总经理，高级工程师）

伴随我国道路桥梁建设事业不断发展，桥梁建设规模也在逐渐增大。施工过程中，应用先进施工技术的同时，也要保障道路桥梁施工质量及安全。例如普通混凝土施工质量易受诸多因素影响，稳定性相对偏低，极易在施工后期发生裂缝、变形等问题，对道路桥梁工程整体质量有着极大影响。为切实提升道路桥梁施工稳定性与安全性，需提升道路桥梁施工相关技术应用与推广力度，满足业主对道路桥梁工程日益复杂的要求。

一、道路桥梁施工特点

（一）质量要求高，资金投入大

道路桥梁工程因其承担着重要的功能，故对施工质量要求极高，以确保工程的安全性和稳定性。选材是道路桥梁工程中非常重要的一环，不仅需要考虑材料的耐久性和可靠性，还需考虑其抗风、抗震等特性，施工材料的质量直接决定了工程的质量，使用劣质材料会导致工程易出现各种安全隐患，甚至影响人们的生命和财产安全，因此，选材要经过严谨的测试和评估。由于道路桥梁工程的规模较大，施工过程中需要进行钢筋加工、混凝土浇筑等多道工序，这些工序不仅需要消耗大量人力物力，还需要投入大量的资金。同时，防护装置是保障施工人员人身安全的重要措施，但过多的防护装置不仅会增加资金投入，还会加大工程建设方和业主的压力。因此，在施工过程中需要平衡资金投入和防护装置的使用。

（二）施工地点存在局限性

道路桥梁工程是城市现代化建设的重要组成部分。施工地点通常在两座山之间或河流两岸，施工环境较为恶劣、地形复杂，即便在城市中施工也存在诸多限制，需要在施工前评估所产生的噪声、尘土、振动等因素对周边的干扰，制订合理的施工方案以尽可能减少对附近居民的影响。由于施工地点的限制，施工队伍可能需要在有限的空间内进行施工，这给施工人员带来很大的压力和困难，影响施工的效率和质量。

二、工程概述

（一）案例概述

加意大桥K86+640为新建桥梁，该桥位于广西河池市都安瑶族自治县九渡乡加意村附近，为横过刁江而设，以K86+570.42为起点，K86+640为中间段，结束段为K86+709.58，桥长139.16m，采用单层形式，宽度为11m。该工程为单孔、双向航行，可达到Ⅶ级航道的通航标准。桥梁上部结构为35m+60m+35m的三跨预应力变截面连续箱梁，其结构形式为纵向、横向、垂直预应力。箱顶宽度12m，厚度0.28m，横坡为2%，基板宽度为6m。箱梁底板上下缘顺桥向均为1.80次抛物线，横桥的顶点位于主桥中跨闭合段的边沿，并与底板保持水平。箱梁基梁高3.80m，跨中梁高1.90m，箱梁的高度由跨中部到距桥墩中心2m的距离为1.80次抛物线。腹板厚度在1—3梁段之间为0.80m，5—7梁段为0.50m，4梁段为腹板厚度从0.50m到0.80m的过渡区。机翼边缘的悬臂长度为3m，末端厚度为0.20m，底部厚度为0.60m。除此之外，在桥墩顶部增加一块3m厚的横梁，在桥墩两端各增加一块厚度为1.50m的横梁。悬浇箱梁悬吊挂篮对称浇注，其纵向长度为64m+12m。加意大桥桥位平面布置图和加意大桥桥型详情见图1、图2。

图2 加意大桥桥型

（二）工程施工要求

挂篮的设计要轻巧、合理，挂篮和建筑机械的重量不能超出设计要求。同时挂篮还应可调节垂直高度，调节垂直偏差为±8cm。吊杆梁段混凝土的浇筑必须遵循从悬臂端到根部的顺序，在浇筑梁段混凝土时，要注意调整因混凝土自重引起的挂篮变形，防止出现纵向开裂。采用悬臂式挂篮结构，严格遵循对称平衡原则，严格控制主墩底纵桥方向的不平衡弯矩，以免引起主墩底面混凝土裂缝，在施工中要注意观察墩柱的接合部和墩底，防止发生异常。在浇注混凝土时，必须对梁段超方进行严格控制，每一段实际浇筑的混凝土质量不能超出理论值的2.50%。箱梁顶部浇筑混凝土时，不均匀度不能超过5mm，并严格控制底板厚度。在混凝土浇筑时，在锚杆下方、波纹管下方和锚块等部位要注意捣固，以保证有效预应力满足设计要求。

（三）工程水文地质条件

该桥梁位于亚热带季风气候地区，春季多雨、日照时间短，夏季炎热、降雨多，秋季多阳光、常有秋旱，冬季寒冷、降雨少。地下以碳酸盐岩溶洞穴为主，地下水的主要来源是横向径流和大气降水。该地区桥位区为横跨刁江的峰丛洼地地貌区，其形状为U形，宽度约70m，水流湍急，水深5m～8m，水流方向由西到东，水流速度快，在高峰季节流量很大，河道两侧的坡面起伏不大，比较平坦，但是坡度比较陡峭，坡高在3m～8m左右，天然坡度在25°～50°之间。地表为第四系覆盖层，岩层以第四系冲洪积层和黄龙组底层为主，构造较为发达，没有断裂的构造形迹，部分河岸部分出现了基岩。拉烈端河岸上有两个水洞，其他如滑坡等不良地质活动均未发生，天然斜坡具有良好的稳定性。桥位附近的该桥址地区已规划为Ⅳ级航道。

（四）施工计划

2号桩墩0号混凝土浇筑于2021年5月10日完工，1#桩（采用挂篮施工）于2021年6月25日开工；挂篮安装和预压计划20d，需采用挂篮施工区段，1#至6#区块共6个区段，每区段规划12d，共计72d，首次完工日期为2021年9月26日；根据1#桥墩目前的施工进度，将挂篮悬浇段的施工时间定在2021年7月15日至2021年9月26日，随后进行边跨与跨中合拢段施工计划20d完成。工程施工详细进度见表1，所使用材料详情见表2。

表1 2021年加意大桥施工周期

表2 工程所用材料

三、工程施工方法

（一）挂篮设计

主桥挂篮的设计应着重考虑挂篮的结构形式和承载能力，挂篮的材质、悬臂的挠度控制、横向稳定的处理方法、关键部件如步行系统和后锚的布置是否合理，都会对挂篮的设计产生直接影响。如果变形太大，不仅会影响主梁的质量，还会造成危险。此次工程采用“三角形”挂篮，该类型挂篮已在同类型桥梁施工中多次使用，效果良好，施工质量达到设计要求，挂篮结构详情见图3。

图3 挂篮与模板系统

前横梁和主桁条的前端用Φ32精轧的螺纹钢连接，在各吊点上设置一根精轧螺纹钢，并将其固定在扁担梁上。前、后横梁与下横梁的交接处另设有一根扁担梁和一根螺栓固定装置，以防止因箱梁梁高变动而引起的底篮倾斜，保证吊杆在竖向上的受力。吊篮内部的滑梁以悬挂方式连接吊杆，其材质是Φ32的带螺纹粗钢。对内滑梁和底篮后锚固点采用精轧螺纹钢进行浇筑，其强度高、可调性好，在较小的受力条件下，是一种理想的吊杆材料。在使用吊杆时，用Φ50mmPVC管材对精轧螺纹钢进行防护，防止在使用时出现焊接铁丝。在后梁悬挂的混凝土基板和混凝土顶部预留直径为Φ70mm的孔洞以便安装吊杆。提升系统由链滑车驱动，应在各吊点上按受力大小安装不同规格的链条滑车，以实现能及时、迅速地调整模板高度，提高生产效率，缩短工期。

（二）边跨现浇段施工

本工程连续箱梁边跨设计长度为3.92m，分别在0#、3#桥台处。梁高1.90m，梁段体积42.09m³，重113.70t。采用三向预应力体系，混凝土浇筑施工时全幅现浇段拟一次浇筑完成，混凝土采用泵送浇筑工艺。连续箱梁的边跨设计为3.92m，其结构形式为贝雷梁。根据原有的地表标高和地质条件，对原有的地基进行了1m的更换和夯实。在原有的地面上填入三根C25混凝土条状地基后，在地基上铺设两层贝雷梁，将I20a工字钢作为分布梁，在分布梁和隔板之间安装三角木，调整高度，拆卸支架。墩顶部用钢板做竖板，中间用砂石夯实，顶部用2mm厚的钢板做支撑，其上铺底模具。底部模具整体成型，钢管托架采用双拼式16槽钢与桥台横向交叉连接，这种连接方式可减小支架和盖梁的不均匀沉降。箱梁的顶板支撑架为φ48mm钢管，模板为2cm的竹胶板，背楞为方木。基础采用钢模板施工。在模板安装之前，应由监理工程师对模板进行检验，主要检查模板之间的衔接、变形情况，以及模板背面和面板能否良好连接。根据统计检查结果，筛选出不合格的模板，进行标记并清除，禁止施工过程中使用不合格的模板。将涂有脱模剂的模板吊起至工作面，将界面擦净后先用双面胶或海绵将两个模板拼接在一起，之后用螺栓将模板固定并进行模板竖直度校正，使竖直度偏离处于规范允许的范围内，最后在水平方向和铅垂面上用剪刀撑加固，保证模板和支撑体系的稳定。模板安装完成后，开始进行混凝土浇筑施工。施工过程中，混凝土分为两级振捣，由挖掘机配合测量控制标高。浇注完成后，在当层的顶部预先埋设钢筋，使其与支架的连接更加紧密。

（三）钢筋加工与安装

钢筋必须在使用之前将表面油污、漆皮、锈迹等清理干净。在下料之前，应仔细阅读有关图纸，并在绑扎之前按照图纸在基材上标出钢筋间距，以保证钢筋排出可用焊接连接。焊缝的长度、宽度、厚度等均要符合技术规范的规定，在使用搭接的情况下，使用502或506焊条，并将接头事先折叠4°，以保证钢筋的轴线处于相同的位置。在焊接完毕后，应对各连接部位进行彻底检查，以保证焊缝的长度与规格一致。焊缝应饱满，无气孔，并清除焊渣。箍筋的弯制是手工完成的，在制造过程中，要严格地控制其几何形状和弯角，以确保在捆扎后不会对骨架的外形尺寸产生任何影响。在钢筋安装时，应确保混凝土防护层厚度，并在钢筋与模板之间放置同等强度的砂浆垫，每平方米不得少于5个，视具体情况决定是否增加，保护层应与钢筋进行牢固的捆绑，以确保其合格率。在浇注之前，应对钢筋、预埋件、预应力筋的尺寸、位置等进行全面检验，并按照常规的施工程序上报监理工程师。箱梁分两段同时进行，当楼板、楼板混凝土浇筑完成后，在顶板钢筋、防撞栏、伸缩缝钢筋等基础上进行钢筋绑扎，最后浇注顶板混凝土。

（四）合拢段施工

合拢吊架和模板使用的是建筑吊篮和模板体系。悬臂梁模板整体是2.50m+2.50m，封闭部分2m，悬臂梁部分浇筑完成后应拆除中间部分的挂篮模板（边跨、中跨挂篮同时拆除，避免两边受力不均匀）。边跨现浇段需提前预埋孔洞作为精轧螺纹钢的工作孔，6#块向主墩方向50cm处和边跨现浇段向交界墩方向50cm处需要预留孔洞作为滑梁起吊孔，采用φ32精扎螺纹钢作为吊杆，悬臂端浇筑完毕后，用手拉葫芦临时竖向提拉住内、外模板，然后将内、外模板向前移动3m，再用边跨现浇段预留的精轧螺纹钢吊紧，垂直松开手拉葫芦使模板落置在滑梁上。底模分布梁采用I22a型工字钢，置于吊篮前下横梁和边跨现浇托架上，并以2cm木模和方木组合为底模板，与两侧浇注的底部模板进行调整。在6#分段浇筑完毕后，吊篮本体不移动，通过吊篮前下横梁调整高度。

四、道路桥梁注意事项

（一）路基压实

路面的摊铺速度和压路机碾压长度是影响路面质量的重要因素。如果摊铺速度过快或压路机碾压长度过短，会出现凹坑和波浪状路面等质量问题。因此，在施工过程中，需要根据路面的情况合理控制摊铺速度和压路机碾压长度，以确保路面质量的稳定。在进行路面压实时，混合料往往会粘在碾压轮表面上，影响压实效果。为了解决这一问题，可以在施工过程中适量喷水，使碾压轮表面保持光滑，有效解决混合料粘轮问题。同时，喷水还可以降低路面温度，减少沥青混合料的挥发，提高路面质量稳定性。在沥青混合料路面较热时，油料和矿料容易洒落在路面上，影响路面的平整度和美观度，因此在施工过程中应禁止重型机械设备在较热的沥青混合料路面上施工，以免造成不必要的损失。

（二）高性能混凝土浇筑

在进行高性能混凝土浇筑前，必须制订一套完整的浇注方案，明确需浇注的方块和浇注方式。有关部门要重视固定模板的制作，并严格按设计图纸确定尺寸、刚度等参数。在合适的位置埋入模板，再进行高强混凝土的浇筑。在浇注时，确保相应部位的混凝土浇筑水平达到要求，并在浇筑过程中及时进行振捣，保证在结构施工区内，混凝土的粗细集料均能均匀分布，确保构件的质量与施工要求一致。闭合段混凝土浇筑速度约为10m2/h，持续2～3h，浇筑应在一天中温度较低（但不能低于5℃）的时段进行，这样可以确保闭合段新浇筑的混凝土在温度升高的时，能在受压条件下达到终凝，防止混凝土出现裂缝。在闭合段张拉前，应采用覆盖箱梁悬臂、喷洒水冷等措施，减少光照对箱梁悬臂的影响。在施工过程中要确保管线的畅通，在封闭段混凝土达到设计强度和相应的龄期后，应按张拉的吨位和顺序，对边跨的预应力束进行张拉。

（三）路面摊铺

在道路的建设过程中，路基施工是非常关键的一步。在进行路基施工前，需要进行导线、中线和水准线的数据复测，以确保施工的准确性和可靠性。在完成数据复测后，需要对实际情况进行分析，确定最佳的导线和水准点。在这个过程中，监理工程师需要核查测量数据，并进行基准线位置的测量放样。水平层填筑技术是路基填筑时比较常用的一种方法，这种方法可以保证填筑的均匀和平整度，提高道路的使用寿命和舒适性。在路面摊铺施工中，需要提前准备好平地机和推土机，并根据路堤试验段数据确定具体的摊铺厚度，以此确保施工的质量和效率，避免施工中不必要的浪费。