浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)北通道（申江路—主進(jìn)場(chǎng)路）新建工程主線高架橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工

趙 健

（上海浦東公路養(yǎng)護(hù)建設(shè)有限公司，上海市200137）

1 工程概況

浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)北通道新建工程西起申江路，東至浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)主進(jìn)場(chǎng)路，道路分為高架道路和地面道路。主線高架橋梁上部結(jié)構(gòu)形式均為“蝶式”大挑臂圓弧型預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，梁高2.4 m，一箱多室。里程樁號(hào)（K8+921～K9+527），全長(zhǎng)606m，跨徑布置為：(35m+35m)+(35m+35m)+(35m+40m+35 m)+(35 m+40 m+40 m+35 m)+(35 m+35 m+35m)+(35m+38 m+35 m)。預(yù)應(yīng)力混凝土等高度連續(xù)箱梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑布置為3×35 m，橫斷面采用單箱6室，箱梁結(jié)構(gòu)總寬度30.2 m，橋面采用雙向2%橫坡，頂板厚0.22 m，底板厚0.20 m，跨中段腹板厚0.35 m，端部腹板放大至0.70 m。設(shè)置邊墩橫梁及中墩橫梁，不設(shè)跨中橫梁。邊墩墩頂處橫梁厚1.0 m，中墩墩頂處橫梁厚2.0 m。本標(biāo)段現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用滿堂支架施工方法，滿堂支架采用碗扣式多功能鋼管腳手架。混凝土采用商品混凝土，混凝土罐車運(yùn)輸，混凝土泵車澆筑。

2 施工工藝

2.1 施工流程

如前所述，該工程工程量大，工期緊，質(zhì)量要求高，為按期高質(zhì)量地完成該工程，進(jìn)行了詳細(xì)的施工部署。總體施工流程為：地基處理→支架搭設(shè)→箱梁底模板鋪設(shè)→支架預(yù)壓及觀測(cè)→綁底、腹板鋼筋、安裝波紋管→安放內(nèi)側(cè)模→澆注底、腹板混凝土→拆除內(nèi)側(cè)模、安裝頂模→綁扎頂板翼板鋼筋→澆注頂板翼板混凝土→覆蓋灑水養(yǎng)生→鋼絞線下料及穿束→張拉、壓漿→落模、拆除支架。限于篇幅，下面重點(diǎn)闡述滿堂式支架施工方法、混凝土施工工藝及預(yù)應(yīng)力施工工藝。圖1為總體施工部署。

2.2 滿堂式支架施工

碗扣式多功能鋼管腳手架能根據(jù)施工要求，組成不同組架尺寸和施工荷重的單、雙排腳手架、支撐柱架等施工裝備。碗扣式支架與普通扣件式鋼管支架及門式鋼管支架相比，碗扣式多功能鋼管腳手架具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）接頭拼拆速度比常規(guī)快5倍以上；（2）拼架避免螺栓作業(yè)，可降低勞動(dòng)強(qiáng)度；（3）齒碗扣接頭具有極可靠的抗彎、抗剪、抗扭強(qiáng)度，故整架穩(wěn)定強(qiáng)度比常規(guī)提高；（4）配備有保障高層腳手架施工的整套安全設(shè)施，使用安全可靠；（5）構(gòu)件不易丟扣件、輕便、牢固，不怕一般銹蝕，日常維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)輸緊湊方便。因此，碗扣式多功能鋼管腳手架被建設(shè)部列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。

該工程支架采用的碗扣式多功能鋼管腳手架，立桿主要采用3.0 m、2.4 m、1.8 m三種,立桿接長(zhǎng)錯(cuò)開(kāi)布置，頂桿長(zhǎng)度為1.5 m、1.2 m、0.9 m，橫桿采用0.9 m、0.6 m、0.3 m三種組成，頂?shù)淄胁捎每烧{(diào)托撐。根據(jù)腳手架搭設(shè)高度和施工荷載，碗扣支架的布置為：非跨中段底板下采用縱向×橫向×步距=60cm×90 cm×120 cm；跨中段底板下采用縱向×橫向×步距=90 cm×90 cm×120 cm；內(nèi)側(cè)翼緣板下采用橫向×步距：90 cm×120 cm；外側(cè)翼緣板下采用橫向×步距：120 cm×120 cm；橫隔梁下采用縱向×橫向×步距：60 cm×60 cm×60 cm；腹板下采用橫向×步距：60 cm×60 cm。地基基礎(chǔ)是整個(gè)支架搭設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地表和地質(zhì)情況，采取不同的地基處理措施。出于安全考慮，處理后地基承載力按120 kPa設(shè)計(jì)計(jì)算，即每平方米地基容許承載力為12 t/m2，而箱梁荷載（考慮各種施工荷載）最大為10.5 t/m2。支架位于原混凝土地坪或?yàn)r青路面時(shí)，地基可不進(jìn)行處理，鋪設(shè)木板或澆筑混凝土地梁后直接搭設(shè)滿堂支架；承臺(tái)基礎(chǔ)回填部分、明暗浜及原綠化部分處理后均在上面澆注15 cm厚的C20混凝土墊層與兩側(cè)路面銜接。支架安裝嚴(yán)格按照?qǐng)D紙布置位置安裝，碗扣支架為定型支架，安裝時(shí)先確定起始安裝位置，并根據(jù)地面標(biāo)高確定立桿起始高度安裝預(yù)制塊，利用可調(diào)底托將標(biāo)高調(diào)平，避免局部不平導(dǎo)致立桿不平懸空或受力不均，安裝可采取先測(cè)量所安裝節(jié)段地面標(biāo)高，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算出立桿底面標(biāo)高，先用可調(diào)底托將4個(gè)角標(biāo)立桿高調(diào)平后掛線安裝其它底托，后安裝立桿。第一層拼好之后，必須由工程技術(shù)人員抄平檢查平整度，如高差太大，必須用底托調(diào)平。拼立桿時(shí)必須用吊線錘檢查其垂直度，防止立桿偏心受力。接頭部位必須連接牢固。支架搭拼時(shí)應(yīng)掛線以控制調(diào)平和線型。頂托和底托外露部分不超過(guò)30 cm，自由端超過(guò)30 cm長(zhǎng)的桿件要增加水平桿鎖定；混凝土預(yù)制塊或者木板與地面鋪裝層之間要密貼，達(dá)到面受力，嚴(yán)禁形成點(diǎn)受力。頂托螺扣伸出長(zhǎng)度不大于30 cm，縱向方木接頭不能有空隙，且不能懸空，若有空隙用扒釘十字交叉連接，方木間用木楔塞緊，且用釘子釘牢。橫向鋼管間若有空隙，用粗鋼筋焊接或用直扣件將兩鋼管連成一體。碗扣支架搭拼完之后，用扣件式鋼管在立桿上沿縱橫向每隔4排設(shè)置一道剪刀撐，剪刀撐設(shè)置時(shí)從頂?shù)降滓B續(xù)，搭接頭保證不小于60 cm，接頭卡不少于2個(gè)，與水平橫桿的夾角為45°～60°，兩剪刀撐不允許自相交，要求布置在立桿兩側(cè)。

預(yù)壓在支架搭設(shè)完成以后進(jìn)行，壓重時(shí)將根據(jù)事先計(jì)算的相應(yīng)部位的重量來(lái)放置壓重，根據(jù)設(shè)計(jì)要求最大加載按主梁自重的1.1倍計(jì)算。預(yù)壓分三級(jí)加載，第一次加載重量為梁體自重的50%，持荷穩(wěn)定后進(jìn)行第二次加載，加載重量為梁體自重的50%，持荷穩(wěn)定后進(jìn)行第三次加載，加載重量為梁體自重的10%。壓重的垂直運(yùn)輸由25 t汽車吊完成，加載時(shí)土袋布置順序與混凝土澆筑順序一致。在每一跨箱梁的兩端墩橫梁、跨中及1/4跨位置的支架頂部共5個(gè)斷面，在主線標(biāo)準(zhǔn)段（標(biāo)準(zhǔn)段整幅）橫斷面的左端、中心、右端以及靠中心的兩塊腹板面上各設(shè)置5個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，共25個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，在其相應(yīng)的地基基礎(chǔ)上也設(shè)置25個(gè)觀察點(diǎn)，每跨總共設(shè)置50個(gè)觀測(cè)點(diǎn)；在預(yù)壓前對(duì)底模和地基基礎(chǔ)的標(biāo)高觀測(cè)一次，在預(yù)壓的過(guò)程中平均每2 h觀測(cè)一次，觀測(cè)至沉降穩(wěn)定為止，將預(yù)壓荷載卸載后再對(duì)底模和地基基礎(chǔ)標(biāo)高觀測(cè)一次，從以上的觀測(cè)資料中計(jì)算出支架的彈性變形及地基的下沉。

支架預(yù)拱度設(shè)置：預(yù)拱度計(jì)算公式為f=f1+f2+f3。其中，f1為地基彈性變形；f2為支架彈性變形。由計(jì)算可知f2為5～8 mm，取f2=8 mm；f3為梁體撓度。預(yù)拱度最大值設(shè)置在梁的跨中位置，并按拋物線形式進(jìn)行分配，算得各點(diǎn)處的預(yù)拱度值后，通過(guò)支架上的頂托對(duì)底模進(jìn)行調(diào)整。預(yù)壓完成移除砂袋，根據(jù)實(shí)測(cè)的沉降量對(duì)連續(xù)箱梁線型重新放樣，調(diào)整立桿高度。

2.3 混凝土澆筑

混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)支架、模板和預(yù)埋件進(jìn)行認(rèn)真檢查，清除模板內(nèi)的雜物，并用清水對(duì)模板進(jìn)行認(rèn)真沖洗。為防止混凝土本身的收縮及施工時(shí)間較長(zhǎng)，混凝土中應(yīng)摻入緩凝劑。梁部混凝土采用商品混凝土，混凝土輸送車運(yùn)輸、泵送，插入式振搗器搗固。該橋梁箱梁均為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，由于箱梁高度超過(guò)2 m，為保證混凝土澆筑的密實(shí)性，混凝土澆筑應(yīng)分兩次進(jìn)行。分層在箱梁頂板以下，第一次澆筑底板和腹板部分；第二次澆筑頂板部分，兩次澆筑的接茬部位按施工縫處理。箱梁兩次混凝土澆筑的分界點(diǎn)為箱梁翼緣板外端向內(nèi)1.6～1.8 m處。箱梁混凝土澆筑順序?yàn)樗椒謱涌v向分段，澆筑時(shí)應(yīng)首先從低端梁向高端梁進(jìn)行。施工中應(yīng)嚴(yán)格控制施工縫的留設(shè)位置,服從施工圖設(shè)計(jì)要求,并做好施工縫的清理工作及加強(qiáng)措施,如表面拉毛(鑿毛)、插筋,澆筑混凝土?xí)r灑水泥砂漿等。

為避免商品混凝土有時(shí)因故不能及時(shí)運(yùn)到，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)附近準(zhǔn)備另一家混凝土拌合站備用。混凝土運(yùn)輸線路的選擇確保混凝土運(yùn)輸迅速、順利、方便,并盡量縮短運(yùn)輸距離，同時(shí)避開(kāi)塞車高峰。混凝土拌制前，對(duì)各類衡器進(jìn)行檢查，使其保持靈敏、準(zhǔn)確，在使用過(guò)程中注意保管、檢查，使各類衡器始終保持良好的工作狀態(tài)。拌制混凝土?xí)r，嚴(yán)格按簽發(fā)的混凝土級(jí)配通知單所規(guī)定的各類材料及其配合比例進(jìn)行配料，不得隨意變更。混凝土拌制期間，保持骨料具有穩(wěn)定的含水率。遇有雨天時(shí)，及時(shí)測(cè)定骨料的含水量，并及時(shí)調(diào)整砂、石、水的用量，確保混凝土配合比符合要求。混凝土攪拌車在裝第一車混凝土前應(yīng)向滾筒內(nèi)加水滾動(dòng)，再將水傾倒出去，使其滾筒、葉片濕潤(rùn)，以免吸漿。攪拌車運(yùn)送過(guò)程中應(yīng)以2～4 r/min慢速滾動(dòng)，出料前應(yīng)快速轉(zhuǎn)動(dòng)1 min，以保持混凝土的和易性。攪拌車到達(dá)混凝土灌筑地點(diǎn)時(shí)，及時(shí)測(cè)定混凝土坍落度，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)同拌和廠聯(lián)系并采取措施，嚴(yán)禁任意加水來(lái)調(diào)整坍落度。攪拌車到達(dá)混凝土灌筑地點(diǎn)時(shí)，及時(shí)灌筑，不準(zhǔn)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)及時(shí)振搗，避免蜂窩、麻面、漏搗。盡量加快混凝土的澆筑速度，使次一層的澆筑能在先澆筑的一層混凝土初凝以前完成。混凝土澆筑初凝后立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)期間，應(yīng)使其保持濕潤(rùn)，防止雨淋、日曬和受凍。因此，對(duì)混凝土外露面，待其表面收漿、凝固后即用草簾等物覆蓋，并應(yīng)經(jīng)常在模板及草簾上灑水，灑水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，應(yīng)不少于《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50—2011）所規(guī)定的時(shí)間。一般在常溫下，對(duì)于硅酸鹽水泥應(yīng)不少于7 d。混凝土在養(yǎng)護(hù)期間或未達(dá)到一定強(qiáng)度之前，防止遭受振動(dòng)。因此，在強(qiáng)度未達(dá)到2.5 MPa以前，禁止行人通行，并禁止安裝其上層結(jié)構(gòu)的模板及支撐物等設(shè)施。

2.4 預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力張拉是整個(gè)結(jié)構(gòu)受力設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部位，在滿足混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%和齡期達(dá)到14 d以上的條件下方能進(jìn)行張拉施工。張拉所用的千斤頂、壓力表、油泵等設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，并提供回歸方程。張拉使用的千斤頂和壓力表、油泵應(yīng)配套校驗(yàn)以確定張拉力與壓力表讀取之間的關(guān)系曲線，每個(gè)階段所需要的張拉力和壓力表讀數(shù)，應(yīng)校驗(yàn)出來(lái)，以便操作人員掌握。根據(jù)箱梁的結(jié)構(gòu)特征，為防止結(jié)構(gòu)變形異常，避免出現(xiàn)裂縫及上拱現(xiàn)象，預(yù)應(yīng)力施工中按先長(zhǎng)后短，先腹板后頂板，先中間后兩側(cè)，對(duì)稱張拉原則進(jìn)行張拉。

根據(jù)設(shè)計(jì)，錨具用OVM，固定端采用P型錨，擠壓頭通過(guò)擠壓機(jī)，把鋼絞線固定。所有錨具、夾片均做強(qiáng)度、硬度試驗(yàn)，不合格不準(zhǔn)使用。到貨后加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作，凡有裂紋、傷痕、腐蝕和尺寸超允許偏差，不準(zhǔn)使用。千斤頂用YCW300、YCW400兩種。使用前，千斤頂、油泵全部由計(jì)量單位標(biāo)定，每張拉200束后，重新標(biāo)定。張拉前清理錨墊板上的水泥漿和鐵銹，并檢查其與波紋管孔中心垂直度，如有偏差，用楔形鋼墊塊調(diào)整。當(dāng)箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)，原則上滿足14 d齡期以上，經(jīng)監(jiān)理同意后開(kāi)始張拉，按先長(zhǎng)后短，先腹板后頂板，先中間后兩側(cè)，對(duì)稱張拉原則進(jìn)行張拉并做好編號(hào)工作。鋼絞線在澆注混凝土以后穿好，將外露的鋼絞線長(zhǎng)度調(diào)整好后，安裝工作錨板及夾片，錨板應(yīng)安放在錨墊板的槽內(nèi)，套入夾片并用小鋼管將夾片均勻打緊，所有的夾片外露量應(yīng)一致，采用倒鏈滑車提升安裝千斤頂，調(diào)整活塞外伸量至最小位置（不可到0位），頂靠均勻無(wú)隙。張拉采用應(yīng)力應(yīng)變雙控制，以應(yīng)力控制為主，應(yīng)變?yōu)檩o。實(shí)際伸長(zhǎng)量與設(shè)計(jì)值偏差以±6%為標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)力以標(biāo)定值為準(zhǔn)。

為保證預(yù)應(yīng)力施工安全，施工中還應(yīng)注意如下事項(xiàng)：（1）高壓油泵千斤頂之間的連接點(diǎn)，各接口必須完好無(wú)損，油泵操作人員要戴防護(hù)眼鏡。（2）油泵開(kāi)動(dòng)時(shí)，進(jìn)、回油速度與壓力表指針升降，應(yīng)平穩(wěn)、均勻一致，安全閥要經(jīng)常保持靈敏可靠。（3）張拉前，操作人員要確定聯(lián)絡(luò)信號(hào)；張拉兩端相距較遠(yuǎn)時(shí)，宜設(shè)對(duì)講機(jī)等通訊設(shè)備。（4）張拉操作中若出現(xiàn)異常現(xiàn)象（如油表震動(dòng)劇烈、發(fā)生漏油、電機(jī)聲音異常等），應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢查。（5）張拉完畢后，對(duì)張拉施工錨兩端，應(yīng)妥善保護(hù)，不得壓重物，管道尚未灌漿前，梁端應(yīng)設(shè)圍護(hù)和擋板。（6）嚴(yán)禁撞擊錨具、鋼束及鋼筋。

3 技術(shù)保證措施

為確保預(yù)定施工方案能得到實(shí)施，工程施工中，重點(diǎn)加強(qiáng)施工技術(shù)管理，嚴(yán)格執(zhí)行以總工程師為首的技術(shù)責(zé)任制，施工管理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、程序化。認(rèn)真校對(duì)圖紙，嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程組織施工。及時(shí)進(jìn)行技術(shù)交底，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。堅(jiān)持三級(jí)測(cè)量復(fù)核制，各測(cè)量樁點(diǎn)認(rèn)真保護(hù)，施工中可能損毀的重要樁點(diǎn)要設(shè)好護(hù)樁，施工測(cè)量放線要反復(fù)校核。認(rèn)真進(jìn)行交接班，確保中線、水平及結(jié)構(gòu)物尺寸、位置正確。試驗(yàn)室全面負(fù)責(zé)本標(biāo)段工程中的鋼材、水泥、粗細(xì)骨料、外加劑等原材料的送樣；負(fù)責(zé)混凝土及水泥砂漿配合比的驗(yàn)證；負(fù)責(zé)混凝土、砂漿試件制作及施工控制；負(fù)責(zé)試驗(yàn)資料的收集、整理和歸檔。施工所用的各種檢驗(yàn)、測(cè)量、試驗(yàn)儀器設(shè)備定期進(jìn)行校核和檢定，確保儀器設(shè)備的精度和準(zhǔn)確度。要把好各工序中間的質(zhì)量檢驗(yàn)關(guān)，對(duì)加工的成品、半成品和隱蔽工程按要求認(rèn)真檢查驗(yàn)收，并報(bào)駐地監(jiān)理工程師檢查簽證。投入先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，加強(qiáng)其維修和管理，以完好的施工機(jī)械確保工程質(zhì)量。組織推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備，用“四新”技術(shù)保證工程質(zhì)量，組織對(duì)關(guān)鍵工序的人員進(jìn)行培訓(xùn)、考核。

4 結(jié)語(yǔ)

浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)北通道作為中環(huán)線向東延伸線，是連接中環(huán)線和上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng)間的快速通道，其施工質(zhì)量必須引起高度重視。限于篇幅，本文重點(diǎn)闡述了14標(biāo)主線高架橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁滿堂式支架施工方法、混凝土施工工藝及預(yù)應(yīng)力施工工藝，并簡(jiǎn)要說(shuō)明了施工中采取的技術(shù)保證措施。工程達(dá)到了預(yù)期的施工質(zhì)量目標(biāo)，說(shuō)明本文所闡述的施工方法是切實(shí)可行的，工程中所采用的碗扣式多功能鋼管腳手架、現(xiàn)澆連續(xù)箱梁分層澆筑技術(shù)及預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)值得進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

[1]林知炎，曹吉鳴.工程施工組織與管理[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社,2002.

[2]鄧學(xué)才.施工組織設(shè)計(jì)的編制與實(shí)施[M].北京：中國(guó)建材出版社,2000.

[3]趙香貴.建筑施工組織與進(jìn)度控制[M].北京：金盾出版社,2002.