淺談大跨徑變截面連續箱梁施工問題

王海燕

（中鐵十九局集團第二工程有限公司，遼寧 遼陽 111000）

連續梁橋是工程上廣泛使用的一種橋型,它不但具有可靠的強度,剛度及抗裂性,而且具有行車舒適平穩,養護工作量小,設計及施工經驗成熟的特點。設計一座梁橋必須從橋跨布設,尺寸擬定,鋼束布置以及施工方法等方面綜合考慮,還要充分考慮設計參數和環境影響。

1 橋梁主要技術指標

本橋為按二十年一遇水位設計的漫水橋，洪水頻率：1/20，洪水水位：273.6m。不通航，設計荷載為：汽車荷載：公路-I 級；人群荷載：3.5kPa。地震動峰值加速度：0.05g，地震基本設防烈度：小于6 度。設計安全等級：一級；重要性系數：1.1；設計基準期：100年；環境類別：I 類。橋梁寬度：（5m人行道+14m 機動車道+5m人行道）=24m。橋面橫坡：車行道法向（機動車道及非機動車道）1.5%，人行道2%。

連續梁橋跨組合為30+50+30=110m，梁高為1.6-2.8m，邊支點及跨中梁高為1.6m，中支點梁高為2.8m，按照二次拋物線變化。主橋箱梁頂、底板均為法向1.5%橫坡，橋面橫坡通過在箱梁頂板、底板設雙向橫坡進行調整，腹板豎直。

主梁采用C50 變截面預應力混凝土連續箱梁，梁端支點設有端橫梁（B=1.5m），中支點設有中橫梁（B=2.5m），每跨跨中設有一道橫隔板（B=0.31m）。箱梁為單箱多室斷面，箱梁頂寬24m，箱梁底寬20m，懸臂板長度2m，懸臂板端部厚20cm，懸臂板根部厚45cm。腹板寬50cm，支點處加寬至80cm，頂板厚22cm，底板厚22-50cm。

2 現澆段施工為方便掛籃施工

根據掛籃的構造特點，采用在支架上澆注混凝土施工。支架采用4 根φ1000mm、壁厚10mm的鋼管作為豎向主要受力構件。墩身施工時在墩身頂端預留縱向孔，內穿2 根φ15mm絲杠，通過絲杠將以鋼管為主件聯接而成的架結構錨固于墩身上，從而形成穩定安全的支架體系。

現澆支架搭設完成后，進行預壓，以檢測支架的承載力和穩定性，同時消除永久變形，測定彈性變形，底板高程的調整提供依據。

2.1 梁式組合支架系統施工流程

鉆孔或擋土墻基礎開挖→水下混凝土灌注或擋土墻基礎混凝土澆筑→鋼管立柱安裝（水平支撐）或現澆混凝土擋土墻→單片拼裝桁片→桁架片吊裝組合→安放桁架上橫向分配梁→安放桁架上縱向分配梁→碗扣支架施工→設置預拱度→模板系統安裝→安全設施布置→預壓→鋼筋和預應力筋安裝→混凝土施工、養護、待強→張拉壓漿拆模板支架→清場。

2.2 碗扣支架系統施工流程

場地清理→地基處理 (砂礫石回填碾壓)→碗扣支架混凝土基礎施工→碗扣支架安裝→設置預拱度→模板系統安裝→安全設施布置→預壓→鋼筋和預應力筋安裝→混凝土施工、養護、待強→張拉壓漿拆模板支架→清場。

3 掛籃施工

3.1 掛籃構造及特點

根據本橋梁體分段多、工期緊，結構要求嚴格等特點，選擇了正梯形整體行架掛籃。掛籃由主行系，后錨系及滑動行走系、懸吊系、模板系及工作平臺等五部分組成。連同所有模板及施工機具荷載共重80.5t。

掛籃具有以下特點：結構重量輕，整體鋼度大、變型小、構件數量少，拼裝快，掛籃下有足夠行走作業空間。

3.2 掛籃預壓

為檢驗掛籃的安全性和實際變形量，以便能夠準確預留掛籃鬧撓度值、掛籃拼裝完畢后，對掛籃進行預壓。預壓采用千斤頂加載（底板）和堆載（翼板）相結合的方法。千斤頂加載是將兩只牛腿固結在2號段兩側腹板中心，用個千斤頂施力。預壓荷載取控制節段 11號梁段重量的 1.333 倍，分 4 級加載。每級加載半小時穩定后，測量各測點變形值。卸載后測量非彈性變形，各測量值與理論值比較，評定掛籃的工作性能。

3.3 掛籃懸澆施工

掛籃壓載完成后，對3號～23號梁段進行懸澆施工，施工方法為常規施工方法。懸澆施工時應注意經常對已澆注各梁段變形進行觀測，將觀測結果及時反饋施工控制組，施工控制組據此提供立模標高，以指導懸澆施工的有序進行。

3.3.1 混凝土澆注工藝

掛籃懸臂施工箱梁，混凝土澆注量大，且需對稱澆注。在本工程中全部采用泵送澆注工藝。由于混凝土澆注要求兩側對稱進行，其偏載量不得大于一個底板混凝土量，傳統方法是通過拆裝彎管實現向兩端泵送混凝土。此種方法操作麻煩，時間長，巳因混凝土停止時間過長容易造成堵管，更降低澆混凝土速度，影響質量。為了滿足對稱澆注要求，提高澆注速度，我們采用了三通管，即可單向泵送混凝土，又可雙向同時泵送。

3.3.2 預應力管道的處理

預應力管道最長達 163.5m，穿束順利與否是預應力施工的一個很重要的環節。若施工不慎或方法不當，穿束時往往會戧起波紋管，引起鋼帶聚積而造成管道堵塞。此時打開堵塞處處理會對梁作結構造成損害，既影響質量又影響進度。所以要處理好波紋管的接頭，同時保證管道的順暢，減少不必要的彎曲也是穿束順利的關鍵因素。

把好波紋管質量關，為保證波紋管的圓順，在直線段用鋼管作為內襯管，曲線部分用塑料管作為襯管，提高了管道的圓順度。在施工縫處，由于鑿毛時波紋管伸出部分容易損害，造成接管處銜接不緊密，引起穿束困難，在施工時將標準管回縮已澆混凝土內5～10cm，只將直徑稍大的接管伸出已澆混凝土，此處即使接管被破壞，也可修整后將下段波紋管旋至已澆混凝土內，同原標準管緊密結合。實踐證明，此方法可將人工穿來提高到130m。再長則用卷揚機牽引穿束。

4 合龍段施工

現澆段及懸臂箱梁施工完成后，即進行合龍段施工，主橋PC 連續箱梁采用吊架及平衡法工藝進行合龍。

4.1 合龍順序

主橋是五跨連續梁，其合龍順序為：邊跨合龍→張拉邊跨合龍束→墩臨時團結→張拉邊跨正彎矩束→次中跨合龍→張拉次中跨合龍束→解除墩臨時團結→張拉部分次中跨正彎矩束→中跨合龍→張拉中跨合龍束→張拉中跨正彎矩束及剩余的次中跨正彎矩束→合龍結束次中跨鋼束在次中跨合龍后分次張拉，能夠改善梁作受力條件，同時調整梁體懸臂端的實際高程，中跨合龍提供便利條件。

4.2 合龍段施工注意事項

合龍段在焊接勁性骨架前，在合龍段兩端加平衡重，平衡重等于合龍段混凝土的重量澆注混凝土時卸除配重。采用必要措施將合龍高差控制在設計允許范圍內。焊接勁性骨架及澆注合龍段混凝土時，選擇在當天溫度最低時進行，并在梁頂澆水降溫。合龍段混凝土采用加入IM-Ⅲ型減水劑的微膨脹混凝土，以防止收縮裂縫。

5 安全施工基本要求

進入施工現場，必須遵守安全生產的規章制度。施工現場必須保持整潔，材料堆放必須滿足文明施工與規范要求。不得隨意向下面丟棄廢物與施工棄渣，施工平臺前面不得亂堆放物件。完善各種施工平臺、人行通道，做好安全防護措施。支架拼裝必須嚴格按照施工各項安全操作規程進行作業。

掛籃懸壁澆筑施工，使用機具設備少，避免搭設大量支架，便于在水深、流量大的河道和交通輛大的立交橋中施工，而且施工不受限制，跨度大，經濟效益高，施工主要作業在掛籃中進行，且操作重復，有利于高效率工作和保證施工質量，同時便于在施工中不斷調整節段誤差，提高施工精度。

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