呼和浩特東站高架橋施工技術

摘要：本文以呼和浩特東站高架橋的施工為例，具體研究和分析了高架橋的施工方法，這對實際高架橋建設意義重大。

關鍵詞：高架橋施工 箱梁施工 預應力張拉

1 工程簡介

本高架橋為新建呼和浩特東客運站房配套系統，位于站前南廣場東西兩側，東側A匝道為入口，西側B、C匝道為出口。工程場地地貌屬于山前沖積傾斜平原，地形平坦開闊，自北向南傾斜。項目所在地屬中溫帶大陸性季風氣候，四季氣候變化明顯，差異較大，其特點：冬季漫長嚴寒，夏季短暫炎熱，春秋兩季氣候變化劇烈。地下水位埋深較大，50m范圍內未見地下水。場地地層由第四沖積形成，主要由上部的粉土，中部的砂類土和下部的粉質黏土三大層組成。

A、B匝道設計為三車道，①荷載等級：城—B級汽車荷載，設計行車速度：40Km/h，地震烈度：八級。

標準段寬12m，異型段寬20.5m；C車道設計為雙車道，寬8.5 m。橋梁全長339.1m，橋梁建筑面積4378.75m2，匝道設計車速40km/h。

橋梁上部結構采用現澆鋼筋混凝土及現澆預應力（頂寬12m之連續梁獨柱墩處中橫梁）混凝土連續梁橋，最大跨度25m，梁高1.4 m。A匝道橋梁孔跨布置為一聯（18+25+25+18）m+一聯（18+18+20）m；B匝道橋梁孔跨布置為一聯（20+18+18）m+一聯（18+25+25+18）m，；C 匝道橋梁孔跨布置為一聯（18+18+18）m。曲線半徑A、B匝道為25m，C匝道為15m。

2 現澆連續梁總體施工方案

箱梁采用碗扣式鋼管支架施工，梁部外模采用竹膠板現場制作安裝，曲線段側模采用竹膠板加工成拼裝式定型模板，內模采用木組合模板，鋼筋集中加工、現場拼裝，混凝土為商品混凝土，攪拌運輸車運至現場，泵車泵送入模，插入式振動器搗固密實，箱梁混凝土分兩次澆筑，第一次澆筑底板和部分腹板（腋下5cm為止），第二次澆筑剩余腹板、頂板和翼緣板。

3 箱梁支架施工

3.1 支架設計

現澆連續箱梁的滿堂支架采用碗扣式鋼管支架搭設，立桿布置間距為60cm、排距90cm，水平桿桿步距為1.2m，基礎采用15cm厚碎石墊層加一層10cm厚C20級混凝土，上鋪方木作腳手架支墊。

3.2 地基處理

根據支架搭設處原地面地質情況，以換填砂礫石的方式處理地基，基底承載力應大于150KPa，地基處理范圍比支架平面尺寸每邊大2m。

3.3 支架搭設

先將墊木鋪好，確保支架鋼管的接頭不開焊、不發生斷裂和彎曲后再安裝，根據橋梁各跨不同的支架高度計算好鋼管的高度，使螺帽頂面的水平面相同，可使用對鐵釘將墊木和調底座之間做固定，拼裝過程中，一定要確保支架立桿的垂直度。鋪設頂層橫橋向方木（截面尺寸8cm×12cm），安裝箱梁底模。橫、縱向頂層方木交叉處使用扒釘做梅花狀加固。

3.4 支架預壓與底模標高調整

為使支架非彈性變形消除，需通過砂袋對支架做預壓，進行預壓時，提前將觀測點設置在每跨底模外側，定期對相應觀測點的標高做測量，變形穩定后再卸載砂袋，還需對支架的工作狀況檢查，確保未壓裂方木，且桿件未變形和彎曲。

4 箱梁模板制作與安裝

箱梁模板采用橋梁專用竹膠合板制作。內模采用木模，外模板模板要有足夠的強度、剛度及光潔度，以保證脫模后的砼外觀質量。

箱梁曲線段側模制作成2～3m一節，在底模測量定位鋪放好后，人工配合汽車吊拼裝側模，分兩次安裝內模。模板的接縫必須密合，如有縫隙，則用107膠堵塞嚴密。

5 鋼筋制作與波紋管安裝

先對鋼筋做試驗，確定其與要求相符后再加工鋼筋，接頭設置在內力較小處，并錯開布置，其面積不宜超過50%。測量人員在綁扎鋼筋前對模板的高程和平面位置進行復測，再對鋼筋進行綁扎。按兩次安裝箱梁鋼筋，腹板及底板部分屬于第一次安裝，待完成第一次梁體混凝土澆筑后且將內模安放后，再對翼緣板鋼筋及頂板做安裝，在加工場對鋼筋骨架進行集中制作后運抵現場，通過汽車吊將其吊放至模內，且安裝時根據設計圖進行，同時注意波紋管定位筋的布設及預埋件的埋設，鋼筋與波紋管道位置沖突時，應給波紋管道讓路，保護層采用混凝土墊塊進行預留，墊塊采用與梁體配合比相同的砼提前預制，厚度與設計保護層厚度相同。波紋管定位嚴格按照設計曲線布設，采用坐標法用鋼筋“井”字形骨架定位，定位鋼筋的間距直線段1m，圓弧段0.5m，波紋管在定位鋼筋處，固定牢靠，嚴禁在波紋管周圍進行電焊作業，接頭處兩端波紋管插入接頭管10～15cm，以防施工中脫落，用寬膠帶紙纏裹、密封，確?；覞{不能通過接頭管滲入管道中，預應力管道錨具處空隙用海綿、泡沫填塞，防止漏漿。在波紋管豎曲線的最高點，應預留壓漿排氣孔。

6 混凝土澆筑與養護

準備工作全部到位，且監理工程師對預埋件、鋼筋、預應力管道及模板等檢查完畢后，才能進行箱梁混凝土澆筑。

6.1 混凝土的澆筑

選用商品混凝土，通過攪拌運輸車運抵現場，泵車泵送至模內，澆筑時采用水平分層方式，再使用插入式振動器將其搗固密實。經兩次梁體混凝土澆筑才成型，第一次對部分腹板（腋下5cm為止）和底板進行澆筑，第二次翼緣板、頂板和剩余腹板進行澆筑。

因橋跨下的支架屬彈性支撐，而梁墩臺屬剛性支撐，在對梁部混凝土進行澆筑的過程中，會引起支架和橋墩臺之間不均勻的沉降，所以，需從跨中向兩端來澆筑每跨梁的混凝土。

6.2 混凝土的養護

完成澆筑梁體混凝土，需及時對其養護。進行養護時，需保持混凝土表面濕潤，避免日曬和雨淋。所以，若混凝土出現外露，則在表面收漿且凝固后使用麻袋片對其覆蓋，且要常將水灑在麻袋片和模板上，養護期不少7天。當日平均氣溫低于+5℃或日最低氣溫低于-3℃時，按冬期施工要求進行養護。

7 預應力束張拉

7.1 進行箱梁澆筑的過程中，制取的養生試塊數量要夠，且規格條件相同。一定要在養生試塊強度完全滿足設計強度時，再進行預應力的張拉，且養生試塊必須是同條件下的。

7.2 應選用具備較深資質的張拉施工隊伍，張拉前需評定及校核用于張拉的油壓表和千斤頂的精度，且應統一張拉設備的編號。取樣檢測錨具及鋼絞線。

7.3 張拉前將承壓板、工作面和鋼絞束周圍的灰漿清理，且根據相關規定對代表孔道實際摩阻參數進行抽測。安裝且檢查錨夾具是否合格。

7.4 對施工人員進行機具熟悉及相關的技術培訓，操作人員必須持證上崗。運用量測伸長值及張拉應力雙控法進行預應力的張拉施工。

7.5 預應力張拉操作流程: 安裝千斤頂及錨具→初張拉到初始控制應力15%бcon→對初始伸長值做量測→張拉至100%бcon(持荷2min)→量測并記錄伸長值→比較實測張拉伸長值和計算伸長值→回油自錨，退出千斤頂→對滑絲進行檢查。

平均張拉力計算式:Pp = P[1-e-(uθ+kx)]/ (kx+uθ)

理論伸長值計算式:ΔL= Pp×L/(Ag×Eg)

進行張拉施工時，指派專人對各項數值做量測和記錄，對實際伸長值進行合理的計算，實際伸長值除量測外，應再加上初應力時的推算值：ΔL0 = 0.15σkL/(Ag×Eg)

精確測量各道鋼束的實際伸長值，并對其理論伸長值進行準確的計算。進行預應力張拉過程中，運用應力應變雙控，即在張拉控制應力達標的基礎上，校核鋼束的實際伸長。對伸長值及初應力進行實測時，理論伸長值和推算值之和和的相對誤差不能高于±6%，若高于±6%則張拉必須停止，對其原因做研究，采取措施要及時。

8 孔道壓漿

8.1 壓漿順序。原則上壓漿應由一端至另一端，若管道長于35 m，應將三通設置于管道內，由一端壓漿到三通出漿后，再由三通至另一端，然后依次循環。

8.2 壓漿前的準備工作。使用空壓機將管道內積水吹干；對用于壓漿的材料進行檢查確保其充足齊全；確保有效的安全設施和穩固的支架，工具和設備的性能良好，且已配齊。

8.3 壓漿。水泥漿的配制需根據設計標號要求由試驗室進行，選用普通硅酸鹽水泥為宜，水灰比和水泥漿稠度分別為0.4~0.45和14s~18s最為適宜。使用壓漿機的灰漿攪拌桶拌制水泥漿，在拌和機里依次放入水和水泥，膨脹劑待其充分拌和后摻加，需嚴格根據試驗配比控制膨脹劑的摻入量，用量往往低于水泥總量的0.01%為宜?；覞{配比24h內保持不高于10%的膨脹率和低于3%的泌水率。

拌合機將拌和好的水泥漿倒進活塞式注漿泵，壓漿自箱梁的一端注入，直至稠度適中的水泥漿溢出排氣孔，將注漿管閘閥關閉到水泥漿凝固，且保持約0.5MPa～0.7MPa的注漿壓力。保持約30min～45min的水泥漿自拌制到壓至孔道的延續時間。

試驗人員應在壓漿的全程旁站并做記錄，且所有班組需留取7.07×7.07×7.07cm的水泥漿試件5組或5組以上，且要標養28天，將其作為水泥漿質量評定的根據，對其抗壓強度進行檢查。

8.4 封錨

采用砂輪機切割錨環外多余鋼絞線，并不斷灑冷水阻止熱量傳遞。封端澆注與蓋梁同標號的混凝土，在澆注過程中應通過人工搗實抹平，嚴禁用振搗棒進行施工?；炷两K凝后進行至少7天的灑水養護，且應及時進行。

9 落架與模板拆除

若箱梁混凝土的強度完全符合設計強度，則落架，拆除模板，滿堂支架的落架應堅持對稱的原則，分次、少量及逐步進行，使箱梁本身逐步承受荷載，防止結構物在卸架過程中發生質量事故。

所以由兩邊跨開始逐步從外側立柱端根部進行連續跨落架的施工，而從跨中開始進行中央跨則，逐漸至兩側立柱進行，每次進行時箱梁橫斷面兩邊同時進行，避免單邊操作妨礙箱梁，導致橫斷面受力不均，分批進行落架，對支架支承進行多次拆除，逐步移至中跨。進行落架時，及時監測箱梁的標高，將數據匯總，對支架落架狀況了如指掌。

10 結語

在呼和浩特東站高架橋施工中，從樁基礎、承臺、墩身到支架搭設與拆除及現澆箱梁的施工，利用科學的計算，嚴格管理，精心施工，保證了施工質量，縮短了周期35天，為類似的工程施工提供了很好的經驗。