銀川跨濱河大道主線橋連續箱梁施工技術

胡韶軍

【摘 要】位于寧夏銀川市主城區和濱河新區之間的黃河公路橋引橋跨越銀川濱河大道主線橋采取雙副預應力混凝土連續梁，跨度為40 m+70 m+50 m，為變截面預應力混凝土連續箱梁，施工內容包括0#塊施工、懸澆段施工、邊跨現澆段施工、預應力筋施工等。文章對銀川跨濱河大道主線橋連續箱梁的施工工藝、關鍵技術及施工工藝要點進行闡述，為今后類似橋梁的施工提供工程經驗。

【關鍵詞】混凝土懸澆；全封閉式掛籃；橋梁施工

【中圖分類號】U445.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2016）12-0071-05

1 主體結構概況

銀川跨濱河大道主線橋采用變截面預應力砼連續箱梁，斷面形式為單箱單室斷面，0#塊梁高4.0 m，邊墩直線段梁高2.5 m，采用雙幅布置，在南側小里程至大里程跨徑布置為40 m+70 m+50 m，在北側小里程至大里程跨徑布置為50 m+70 m+40 m，單幅橋寬為17 m，中央隔離帶為0.5 m，雙副箱梁總寬度為34.5 m。箱梁采用懸臂現澆施工，縱向分段為13.88 m（邊跨現澆段）+2 m（邊跨合龍段）+5×4 m+3×3 m（8個懸澆段）+10 m（0#塊）+3×3 m+5×4 m（8個懸澆段）+2 m（中跨合龍段）+5×4 m+3×3 m（8個懸澆段）+10 m（0#塊）+3×3 m+5×4 m（8個懸澆段）+2 m（邊跨合龍段）+3.88 m（邊跨現澆段）。連續梁節段劃分如圖1所示。連續箱梁節段參數表見表1。

跨濱河大道主線橋連續梁平面、斷面圖如圖2、圖3所示。

箱梁采用縱向、橫向、豎向三向預應力體系，縱向、橫向預應力采用φs15.2高強度低松弛鋼絞線，fpk=1 860 MPa。箱梁腹板束，頂、底板縱向束全部采用φs15.2-9、12、15、19、22高強度低松弛鋼絞線，頂板橫向預應力鋼束采用φs15.2-4高強度低松弛鋼絞線，采用交替單端張拉。預應力管道采用配套塑料波紋管，真空壓漿工藝灌漿。預應力管道采用真空壓漿工藝灌漿。豎向預應力采用精軋螺紋粗鋼筋，直徑為32 mm，單根張拉力為675 kN，豎向管道采用內徑為50 mm的無縫鋼管，在頂板上進行單端張拉。

1.1 連續梁主要工程數量

主要工程數量見表2。

1.2 總體施工技術

跨濱河大道主線橋連續梁采用掛籃懸澆施工（采用全封閉掛籃）。0#塊采用落地墩梁支架施工，支架鋼管內填充混凝土并與箱梁0#塊通過錨筋進行臨時固結。0#塊施工完畢后在其頂部拼裝菱形掛籃，采用掛籃對稱懸臂澆筑剩余節段，邊跨現澆段采用墩梁支架法施工，合龍段采用吊架法施工，合龍段設鋼支撐臨時鎖定，合龍順序為先邊跨后中跨。由于兩幅之間間距只有0.5 m，左右幅懸臂澆筑過程中前后錯開3個節段，避免相互干擾，待一幅連續梁合龍后，再合龍另一幅連續梁。

2 支座安裝

支座安裝的技術要求：支座中心與主梁中心線偏位≤2 mm，支座順橋向偏位≤10 mm，支座高程允許偏差±5 mm，支座四角高差≤2 mm。

固定支座上下座板應互相對正，單向、雙向活動支座上下座板橫向應互相對正，縱向預留預偏量；盆式橡膠支座安裝完后，其地腳螺栓孔采用重力式灌漿的方式對錨栓孔及支座下方空隙灌滿M50流動性無收縮砂漿。

3 0#塊施工

跨濱河大道連續梁0#塊墩頂部位處梁高4 m，懸臂端梁高從4 m漸變至3.69 m，長10 m，重550.4 t。箱梁腹板垂直布置，腹板厚度為85 cm，0#塊墩頂位設橫梁，橫梁厚2 m，橫梁中部設1.4 m×1 m的過人孔。

3.1 支架搭設

0#塊支架從上至下依次為縱梁、橫梁、楔塊、砂筒、牛腿及立柱。0#塊支架采用鋼管混凝土支架+縱橫分配梁共同形成，4根φ1 000 mm×10 mm鋼管混凝土樁作為現澆支架立柱，立柱設在承臺頂面，與承臺預埋鋼板焊接，鋼管混凝土樁頂部鋼管壁四周設錨筋伸入0#底板內（錨筋為直徑25 mm的螺紋鋼，每根管柱頂焊30根，錨筋與管柱間采用雙面圍焊，焊縫高度為10 mm，焊縫長度為150 mm，錨筋焊接完成后，鋼管內填充C30混凝土），形成墩梁臨時固結體系，以抵抗0#塊及掛籃懸澆過程中產生的不平衡荷載。

在立柱上部設計位置焊接牛腿，牛腿頂擺放100 t砂筒（高度為225 mm，砂筒內填充干燥潔凈砂子）、楔塊、橫梁（2I45b橫梁）、縱梁（I40b型鋼）形成支架平臺。

3.2 模板施工

（1）0#塊底模采用δ=1.5 cm厚優質竹膠板，小楞采用10 cm×10 cm方木，底板范圍間距為25 cm，腹板范圍間距為15 cm，大楞采用[8型鋼，間距60 cm布置一道。

（2）外模采用大塊整體鋼模，兼做掛籃外模；外模與桁架在地面分節組拼完成后整體吊裝。

（3）內模擬采用大塊膠合模板，內側模設背楞及背帶與外模通過對拉筋對拉。內側模安裝完畢后，安裝鋼管腳手架，鋼管腳手支架用于支撐頂板底模，并穩定內側模，鋼管腳手架鋼管頂托上設10 cm×10 cm方木分配梁，上鋪膠合板并固定。

3.3 支架預壓

（1）支架搭預壓的目的：一是消除支架非彈性變形，實測其彈性變形值，為模板預抬值提供參考；二是檢驗支架的安全性。

（2）預壓荷載根據施工荷載情況，選擇0號塊梁自重的1.25倍作為試壓荷載，用沙袋作壓重荷載，腹板和隔墻處荷載比較集中，堆放沙袋時，要按照單位橫斷面荷載分布情況進行堆放，以便能真正模擬混凝土荷載，達到預壓的目的。預壓前在0號塊底模上設沉降觀測點，不少于4個橫斷面，每個橫斷面不少于3個觀測點，沙袋堆放完后，測出沉降觀測點的標高，隔1天再測1次；測出支架的變形量。測點布置如圖4所示。

（3）預壓順序：支架搭設完畢→底模安裝→側模安裝→控制點抄平記錄→分級加載沙袋（按荷載重量的60%→100%→125%分級加載，各級加載后靜置15 min）→測量豎向及橫向變形→第三級加載后靜停30 min后分級卸載→分級卸載時測量其彈性變形值。

4 鋼筋綁扎

0號塊現澆段鋼筋種類多、數量大，構造復雜。

（1）梁體鋼筋整體綁扎，先進行底板及腹板鋼筋的綁扎，待內模立好后再進行頂板鋼筋的綁扎。

（2）鋼筋綁扎注意事項：{1}閃光對焊接頭截面積在受拉區不能占總受力鋼筋截面積的50%。鋼筋在同一截面焊接接頭不能超過總數的50%。{2}電弧焊接頭應錯開，接頭應避開彎曲處，兩鋼筋接頭相距在30倍直徑以內及兩焊接頭相距在50 cm以內或兩綁扎接頭的中距在綁接長度以內均視為處于同一截面。

（3）為箱梁外側鋼筋凈保護層厚度4 cm，箱梁內側鋼筋凈保護層厚度為3cm，墊塊采用強度及厚度符合設計要求的墊塊，每1 m2墊塊數量不少于4個。

5 混凝土施工

5.1 混凝土澆筑

混凝土澆筑順序如圖5所示，由①→②→③→④→⑤→⑥。即先澆筑腹板倒角部分，再澆筑底板部分，第三是腹板部分，第四是頂板中間位置，第五是翼緣板懸臂段，最后是頂板與腹板結合段，澆筑總體順序為由掛籃懸臂端向后進行。

5.2 施工注意事項

（1）施工前重點檢查支架系統、模板支架、波紋管定位、鋼筋綁扎及保護層的位置、預埋件、預留孔洞位置的準確性。

（2）澆筑順序：兩邊對稱均衡澆筑，兩側混凝土數量差不得大于2.0 m3。澆筑要在混凝土初凝前全部澆筑完畢。

（3）腹板高度大于2 m，必須采用混凝土串通進行澆筑并振搗密實。

（4）梁面砼要用木抹收漿3遍，以防止混凝土表面龜裂。

（5）派專人觀測支架、模板情況，發現有異常，立即通知現場負責人進行處理。

6 預應力管道張拉、壓漿

（1）預留孔道是后張構件制作的特殊工序，孔道尺寸、形狀、質量對后張構件的質量有直接的影響。預應力管道采用配套塑料波紋管，在需要接長時兩段管間旋入一段40 mm的連接管作為搭接頭，接縫處纏繞膠帶密封，以防漏漿預留孔道截面積不小于預應力鋼筋束面積的2.5倍。對于單根預應力筋，其孔道直徑應比預應力筋外徑大10～15 mm。波紋管安裝時，必須用定位鋼筋將波紋管與鋼筋骨架固定在一起，以防澆筑混凝土時波紋管上浮。同時，檢查波紋管位置是否符合設計要求。如鋼絞線、精軋螺紋鋼筋等管道與普通鋼筋發生沖突時，允許進行局部調整，先調整普通鋼筋，然后調整精軋螺紋鋼筋，最后調整橫向預應力鋼筋。

（2）連續梁采用三向預應力體系，張拉必須按設計要求順序進行，在梁段砼強度及彈模均達到設計張拉強度的90%，才允許進行張拉。鋼束張拉時，應按張拉控制力與伸長量雙控，以控制力為主，伸長量作為校核，實測伸長量與計算伸長量之差應在±6%之內。{1}0#塊預應力先張拉橫梁橫向預應力，再張拉縱向、橫向、豎向預應力。{2}張拉設備校驗：張拉前必須對油泵、千斤頂、油壓表進行校驗；壓力表精度不低于1.0級，表面最大讀數應為張拉時實際值的1.5倍；張拉機具一般超過6個月或使用300次后，均需重新校驗。{3}質量控制：張拉底板預應力鋼束時必須先張拉長束后張拉短束。預應力張拉以伸長量和張拉噸位雙控，伸長量超過±6%范圍時，應停下檢查，分析原因并處理后方可繼續張拉。張拉時要嚴格控制預應力筋的斷絲、滑絲、回縮現象。鋼束張拉時，若出現斷絲、滑絲，其總數不得超過斷面鋼絲總數的1%，且一束內斷滑絲不得超過1根，否則重新張拉。注意要做好張拉記錄。預應力張拉之前，必須根據鋼絞線實際彈性模量計算出每束鋼絞線的理論伸長量。

鋼絞線：0→初始應力（0.1σk）→張拉控制應力（持荷5 min錨固）

精軋螺紋鋼筋：0→初始應力（0.1σk）→張拉控制應力（持荷5min）→0→拉至控制應力錨固。

（3）壓漿。{1}預應力張拉完后，壓漿一般不宜超過48 h；先用高壓水沖洗管道后，壓漿采用純水泥漿，水泥漿強度不低于設計要求，水灰比控制在0.4左右，水泥漿稠度控制在14～18 s，最大泌水率不超過4%，3 h泌水率不超過2%。{2}壓漿順序為先下后上，壓漿要平緩、均勻進行，壓力控制在0.5～0.7 MPa，待出漿端壓出標準水泥漿時，關閉出漿口，開啟進漿端蓋帽上出氣孔，將蓋帽內壓滿水泥漿，密封出氣孔。開啟出漿端蓋帽上出氣孔，將蓋帽內壓滿水泥漿，密封出氣孔，孔道內加壓至0.7 MPa。穩壓3 min，壓漿完畢及時封錨。

7 連續梁掛籃懸澆施工

7.1 掛籃概述

在0號塊上安裝掛籃（如圖6所示），菱形掛籃主要由桁架、提吊系統、模板系統、走行系統、錨固系統和張拉操作平臺等6個部分組成。菱形掛籃結構簡單，掛籃剛度大，變形小，移動靈活，外模、底模及內模隨桁架一次到位，移動一次只需2～4 h。

模板系統：箱梁外側模采用整體鋼模板，面板采用6 mm厚的鋼板，外設槽鋼背楞及桁架支撐。整個外側模支撐在外導梁上，外導梁前端懸吊在主構架前上橫梁上，后端懸吊在已成梁段頂板上（在澆筑頂板時的預留孔），后吊桿與外導梁間設有后吊架，后吊架上裝有滾動裝置，掛籃外移時，走行梁與外模一起沿后吊架滑行。內模由內模架、模板、橫帶、豎帶及調整絲杠等組成。內模架吊在2根內模走行梁上，走行梁前端吊在主構架前上橫梁上，后端吊在已澆梁上（頂板預留孔），內模架可沿內走行梁滑行。內模采用膠合板，底模板由底模架和底模板組成，底模架由縱梁和前、后橫梁組成，底模板為大塊鋼模。

走行系統：在主構梁的2片桁架下的箱梁頂面鋪設2根軌道，軌道用鋼板組焊成Ⅱ型截面。軌道的底板錨固在預埋的豎向預應力筋上。主桁前端設有前支點，沿軌道滑行，主桁后端設有后勾板，掛籃采用在滑道上設反力架，利用千斤頂拖動后勾板墊梁向前移動。

錨固系統：掛籃在懸臂灌注作業時，掛籃的后端用φ32 mm精軋螺紋鋼和后錨扁擔梁把菱形主構架后節點錨固在軌道上，錨固時使后錨力全由精軋螺紋承擔。

張拉操作平臺：掛籃最前端懸吊的張拉操作平臺，采用型鋼及鋼筋拼裝而成。用倒鏈懸吊在主構架上，通過倒鏈可升降，以適應梁段高度變化及張拉需要。

7.2 掛籃預壓

采用編織沙袋按60%、100%、125%分級加載，加載過程中，沙袋按荷載分布情況堆放，模擬施工受力情況，加載最大重量為4號塊132.44 t的1.25倍，消除掛籃結構的非彈性變形和測量掛籃前端各部件的變形量。

7.3 懸澆段混凝土澆筑

梁體混凝土經輸送泵泵送到橋面，向兩端對稱輸送進行對稱灌注，先底板、再腹板、最后澆筑頂板。按照順序澆筑，由前端向后端分層灌注，分層厚度約30 cm，兩側腹板應對稱灌注。加強縱向錨墊板處、豎向筋錨墊板下、橫向筋錨墊板、錨固端和下倒角處混凝土的振搗。

8 合龍段施工

連續箱梁合龍施工時先合龍邊跨，再合龍中跨。合龍溫度應符合設計要求，合龍段兩端懸臂段高差及軸線應符合設計或規范要求。

8.1 合龍段施工順序

邊跨現澆段及最后一個懸澆段施工完成→安裝臨時鎖定支撐及鋼筋、預應力管道，澆筑并張拉邊跨合龍段→拆除主墩臨時固結及邊跨臨時鎖定支撐（第一次體系轉換，雙懸臂結構轉換為單懸臂簡支梁結構）→中跨合龍臨時鎖定，澆筑中跨合龍砼→中跨砼合龍后，解除一個中墩（另一個主墩本身為固定支座）多余水平約束，即永久支座鎖定（變為單向鉸接，第二次體系轉換）→中跨合龍段張拉→拆除中跨合龍臨時鎖定支撐，縱向管道壓漿，剩余豎向、縱向張拉及壓漿。

8.2 合龍段鎖定施工

（1）邊跨、中跨合龍鎖定按照圖紙施工，鎖定應為當日氣溫最底且溫度相對恒定時進行。

（2）合龍前使懸臂端與邊跨等高度現澆段臨時鎖定連接，盡可能保持合龍口相對固定，以防止合龍段混凝土在澆筑及早期硬化過程中因梁體收縮造成合龍口混凝土擾動產生裂紋。合龍口鎖定外部支撐勁性骨架采用“預埋件+外部勁性骨架”的形式，其支承位置為結構傳力最大處，勁性支撐按設計要求布置，共計6根，布置于梁體外部（如圖7所示）。

（3）待合龍段混凝土達到強度后，解除合龍口勁性骨架鎖定，避免影響合龍段預應力張拉后混凝土的有效應力。

（4）合龍段混凝土選擇在一天中氣溫最低時進行澆筑，可保證合龍段新澆筑混凝土處于氣溫上升的環境中，在受壓的狀態下達到終凝，以防混凝土開裂。

（5）中跨合龍懸臂端壓重：為保證合龍口混凝土澆筑時兩懸臂端保持穩定，防止因混凝土荷載作用時，懸臂端下撓對合龍段混凝土造成影響，合龍段施工采用換重法進行，即鎖定之前，在合龍口兩懸臂端壓重，每端壓重量為合龍段重量的一半，合龍段混凝土澆筑時，對兩懸臂端壓重量卸載，卸載速度與混凝土澆筑速度保持一致。

（6）合龍段養生時間不小于7 d，當混凝土強度及彈性模量均達到設計強度的90%時，解除合龍口鎖定。

（7）預應力張拉完成后，拆除模板及吊架，解除墩梁臨時固結，完成箱梁體系轉換。

9 合龍段線形控制

合龍段是連續梁施工的重點，也是線形控制的重點。從第8號節段開始對合龍口兩側懸臂端中線、高程采用統一基準點進行聯測和調控。邊跨現澆直線段高程誤差控制在2 mm以內；將合龍口懸臂段兩側中線、高程偏差控制在15 mm以內，當兩合龍口兩側相對偏差在15 mm以上時，必須采取增加配重等措施進行糾正。在整個合龍段混凝土施工中都要進行變形監測。

10 結語

隨著基礎設施建設的大力開展，該類型橋梁會不斷涌現。本文通過對現澆連續箱梁的施工工藝、關鍵技術的闡述，希望能夠對以后的施工監控工作起到一定的啟發作用。

參 考 文 獻

[1]賈云龍.掛籃懸澆連續箱梁施工技術[J].經營管理者，2015（4）.

[2]孟慶利.現澆連續箱梁施工技術應用探討[J].內蒙古公路與運輸，2012（4）.

[3]李中華.橋梁現澆連續箱梁施工技術探討[J].四川建材，2013（6）.

[4]趙紀平.現澆連續箱梁施工技術[J].隧道建設，2004（6）.

[責任編輯：陳澤琦]