橋梁邊跨現澆施工技術研究

于子洋

(中國鐵路設計集團有限公司，天津 300300)

現澆混凝土施工技術在應用時雖然限制條件比較多，施工工序比較復雜，設備設施費用大，但結構剛度比較大，整體效果好，抗震性強。可適應復雜多變的地質條件，節約鋼材、水泥、預制構件的運輸費用，在橋梁邊跨施工中具有非常明顯的優越性。橋梁邊跨施工具有很強的綜合性，而且施工條件比較復雜，傳統混凝土施工技術很難滿足實際需求，但現澆施工技術可有效解決此類問題，因此被廣泛應用在橋梁邊跨施工建設中。本文基于工程實例，對橋梁邊跨現澆施工技術的具體應用做了如下分析。

一、工程概述

軌道交通Z4線一期工程土建施工第二合同段，標段起訖DK28+640.846～DK39+550.866，區間線路總長度10.91km。主要施工任務包括航安道站、航母公園站、玉砂道站、濱海南開中學站～航安道站區間、航安道站～航母公園站區間、航母公園站～玉砂道站區間、玉砂道站～中心漁港站區間。本次施工部位是位于航安道站與航母主題公園站之間部分，該部分采用30+50+30m跨徑連續梁，在20#、21#樁號之間跨越規劃道路航津道，邊墩、主墩墩號分別為：19#、20#、21#、22#，其中 19#邊墩對應的樁號為：K31+231.609、20#中墩對應的樁號為：K31+261.609、21# 中墩對應的樁號為：K31+311.609、22#邊墩對應的樁號為：K31+341.609（橋梁立面圖如圖1所示）。

圖1 橋梁立面圖

二、支架施工

（一）支架地基處理

本工程0#塊支撐體系設置在承臺上方，但橋梁邊跨只有一部分設置在承臺內部，大部分設置在承臺之外。根據地質勘探報告顯示，地基比較松軟承載力為124kPa，難以滿足實際需求，需要進行處理。采用換填處理法，處理范圍為支架體系投影外加寬2m，處理方法為：先清除表面雜填土，直到露出粉質黏土層，然后向上填筑2層3∶7的灰土，壓實度不能低于0.94，每層200mm，換填完成后進行現場地基承載力特征值試驗，達到設計標準后，再用混凝土做硬化處理，處理厚度為0.5m，確保承載力能滿足實際需求。

（二）支架搭設

本工程支架采用φ630×16mm的圓鋼支架，根據支架形式的不同分為兩種，一種是為滿足設計需求臨時錨固用的鋼管支撐，沿著橋梁橫向設置3根，設置在U箱組合梁的腹板位置，位于承臺之上。另一種是為滿足橋梁邊跨現澆施工而設置的支撐體系鋼管支架，同樣沿著橋梁橫向設置4根，在沿著橋梁縱向設置4根，支架下部用法蘭固定，法蘭寬度為100mm，鋼板厚度為16mm，頂部用12mm厚鋼板進行覆蓋(具體情況如圖2所示)。

圖2 鋼管支撐下部法蘭盤及頂部封板斷面圖

施工時采用70t履帶吊進行架立，8m長度圓管撐的重量約為1.9t。架立時采用由內向外的順序，即先架立在承臺上的錨固用鋼管撐，再架立承臺外的支撐，用鋼管撐。在承臺、鋼筋混凝土條形基礎施工期間，預留錨固螺栓，沿Ф 630×16mm圓形鋼管撐周邊共設置8個錨固螺栓，與鋼管撐上法蘭盤的螺栓孔對應插入，采用雙螺母固定，吊裝時，采用兩臺全站儀在X、Y兩個方向對鋼管撐的垂直度、高程進行控制，確保滿足要求

三、支座施工

為確保后期施工能順利開展，設置了兩個支座，一個為GPZ（Ⅱ）4SX雙向活動支座，另一個為GPZ（Ⅱ）4DX單向活動支座。支座底部為C50混凝土，臺帽澆筑時先預埋了墊石鋼筋，然后進行立模施工。在澆筑時預留出四個地腳螺栓，支座安裝前先進十字測量放線，找平座墊標高，在實際安裝時確保支座四個角的高度差不超過2mm，并和支座下方鋼板緊密連接。確認各項標準都達到設計標準后將地腳螺栓緩慢旋入預留孔中，并灌注環氧砂漿。養護時間不能小于3天，并用彩布條覆蓋整個支座，避免水浸入。

四、模板施工

本工程橋梁邊跨現澆時采用了15mm厚竹膠模板，為大面積定型模板，厚度為10mm，后方設置水平橫楞，并用槽鋼制作，沿模板高度方向距離300mm，橫楞后方設置雙拼18b主楞，沿橋梁縱向間距為800mm。應用實例表明，此種模可有效減少模板接縫，避免發生滲漿和漏漿現象，從而提升混凝土的外觀質量。在底模和側模之間用橡膠密封加固。U箱組合梁的高度較高，側壓力較大，施工時采用對拉螺栓抵消混凝土的水平側壓力，對拉螺栓直徑為Ф 16mm，沿高度方向每隔500mm設置一道。

五、鋼筋工程施工

鋼筋有專業部門負責采購，并運輸到施工現場，進場時要出具出廠合格證書和質量檢驗報告，并進行抽樣檢測，如果拉力、彎曲試驗不過關則嚴禁進入施工現場。鋼筋加工時要嚴格按照《混凝土結構工程施工質量驗收規范》中的要求來執行，其形狀、尺寸、規格等指標都要滿足設計標準。

當鋼筋的直徑超過25mm時，要采用直螺紋機械連接，并盡量錯開接頭位置，直徑小于25mm的鋼筋可采用搭接進行連接。鋼筋接頭位置應錯開，遵循搭接長度雙面5d，同一截面鋼筋接頭面積不宜大于受力鋼筋面積的25%。在鋼筋綁扎之前，需要根據底板鋼筋間距進行綁扎。

六、混凝土澆筑施工

本工程邊跨澆筑時采用商品混凝土，在原材料選擇、配合比、拌制時要盡量按照相關要求來執行，并在澆筑前對C50混凝土做配比試驗，根據試驗報告配制混凝土。混凝土所用砂子、碎石、水泥、外加劑均采用與配合比試配時用料相同，每聯U箱組合梁必須采用同一批水泥，以保證混凝土強度和外觀的相對穩定。采用2臺混凝土柴油泵和2臺吊車來運輸混凝土，確保混凝土供應量能滿足施工要求。

由于該橋梁邊跨混凝土需求量比較大，可采用分段分層法進行澆筑，按照縱向分段澆筑、豎向分層澆筑、從中間向兩邊澆筑的原則進行澆筑。

在底板澆筑時，采用腹板下料澆筑法完成澆筑，如果腹板下料不能滿足底板混凝土量，則要從每箱頂板內模預留孔下料完成澆筑。為確保施工質量，在混凝土澆筑時要派遣專業人員觀察底板混凝土澆筑的穩定性，避免腹板下墜而發生翻漿現象。在振搗時振搗棒嚴禁碰觸波紋管和模板。當混凝土澆筑完成后，立即用土工布或者塑料布進行覆蓋，并進行灑水養護，以緩慢混凝土水化引起的高溫，避免發生裂縫等質量通病，養護時間不能低于7d。

七、預應力工程施工

當混凝土強度達到設計強度的100%時，就可以開展張拉操作，本工程可分兩部分進行張拉，一部分是橋梁邊跨永久性預應力束，沿著橋梁縱向布置，隨著梁體的變形會對支撐體系造成內力重新分布，而永久性束位于U箱組合梁截面上方，張拉之后0#塊兩段的變形向上，并不會對支撐體系造成影響(具體預應力束布置圖如圖3所示)。

圖30 #塊預應力束正立面布置圖

另一部分為臨時錨固預應力束，布置位置和錨固鋼管支撐的位置相對應，此預應力束的主要作用是對0#塊進行臨時錨固，對日后懸拼施工時的不對稱荷載起到了抗力作用。

預應力鋼絞線張拉程序如下：預應力張拉前應用0.10σk張拉一次，再開始測伸長量。張拉順序：0→初應力→1.0σk（錨下張拉控制應力）→持荷5min→錨固。施工中任何情況下，最大張拉控制應力不得大于0.8fpk。在預應力孔道壓漿時采用了C50水泥漿液，并加入適量的減水劑和膨脹劑，有效保證了預應力壓漿孔道的密實性，在實際壓漿操作時要嚴格控制混凝土配合比，壓漿時壓漿壓力控制在1.0MPa以下，每個孔道壓漿到設計壓力后，要預留出一定的穩壓時間，提升壓漿的飽滿度。

八、施工效果分析

本工程施工完成后對各個構件的受力情況進行了全面計算，計算結果如附表1所示。

從表1中可以看出，在本工程邊跨現澆時各個受力構件所承受的應力都滿足設計標準，說明此種在橋梁邊跨施工中應用此項技術可有效確保橋梁結構的穩定性。從施工效率來看，無論是施工效率還是施工質量，都達到了預期設計標準，可進行大范圍推廣應用。

附表1 橋梁邊跨現澆受力構件應力計算結果表