工業大道分離立交橋現澆連續箱梁設計與施工工藝研究

肖小榮

（中鐵十四局集團第五工程有限公司，山東 濟寧 272100）

現澆混凝土施工方法下的連續箱梁部件能為現代立交橋的建設工程帶來較高的應用效果，其憑借剛度大、適應性強等特點，應用范圍逐漸擴張。當處于偏心荷載力的作用下時，箱梁部件能夠起到的承載力比板梁結構要好，而且在變寬開叉的橋梁建設中，其能起到的適應性也比預制梁結構更好，因此研究現澆連續箱梁設計及施工工藝極其重要性。在探討分離立交橋建設中的結構因素時，文章為適應建設目的，選用了單箱單室的布置形式，符合橋梁建設跨度、寬度變大的趨勢。

1 分離立交橋工程概況

文章以橫貫中山市中部的東西向快速公路中的一段為例，該段公路是中山市規劃建設“六橫五縱”的干線公路網中的一橫。該標段為第1標段，起點樁號為K0+034.507，終點樁號為K3+950，標段線路長3.985km。主要施工項目包括路基土石方工程、路基防護工程、橋梁工程和道路排水工程。該線路主要工程結構物有2座414.46m的大橋、3座863.72m的分離式立交橋、2座80.5m的通道橋、1座圓管涵以及2處互通立交。文章選取其中一段分離立交橋展開分析，該橋梁全長為186.14m，整架橋梁共分3聯，第1聯選擇預應力砼變截面的連續箱梁作為主體結構，第2、3聯則選擇預應力砼筒支小箱梁作為橋梁連續結構。

2 現澆連續箱梁的設計分析

2.1 箱梁的布置方法

該橋面的凈寬度可達29m，針對此類橋面較寬的分離立交橋結構，需要將現澆連續箱梁部件設計為單箱單室的變截面形式，其主橋的下部宜設計為薄壁實體墩，并加設臺群樁結構基礎，增強承重力。主墩的墩身厚度設計為1.8m，承臺下部應設置灌注樁結構，形制1.5m直徑，引橋位置的下部應采用雙樁柱式的蓋梁結構。在連續箱梁部件設計的主橋構造中，其上部為三跨變截面的預應力連續梁，箱梁底部模板的下緣設計中參考了兩次的拋物線結構變化。箱梁底部模板厚度則是從根部的50cm到跨中位置的25cm，根據拋物線變化趨勢而設計，其頂部模板的厚度則設計為28cm。箱梁設計下的布置示意圖見圖1。

2.2 設計的考慮因素

在橋梁設計中，箱梁布置形式是主要考量因素，除此之外，還應考慮橋梁預應力體系。文章案例中的現澆梁采用雙向預應力系統，即在主梁上具備縱向預應力、頂板上具備橫向預應力，從力的傳遞上保持立交橋的穩定性。其主梁結構采用高強度的鋼絞線材料，強度可達1860MPa，測試張拉控制下的應力數值為1395MPa；橫向預應力選擇的是同規格的鋼絞線材料，其引伸量為10.2cm，可完成較好應力保持。

另外，混凝土材料、鋼材等物料選擇也是設計中的重點考慮因素。該橋梁選用C50混凝土材料，鋼材則是直徑為15.2mm的鋼絞線結構，符合國家建設用鋼筋的一級指標。箱梁施工的工作量較大，其橋梁支座應采用盆式橡膠材料支座，而橋梁伸縮縫設計需符合行業標準規定下的力學性能，比如CQF-F80形制。

3 現澆連續箱梁的施工工藝

3.1 地基處理

按照該立交橋的形制，需要在現澆連續箱梁施工前進行地基結構的處理工作，建設目的是要將地表水充分排除，為橋梁施工后續步驟提供保障。將2%的雙向橫坡結構設置到地基處理的場地中，在地界溝的場地外緣上，將排水渠道進行加寬加深操作，以0.6m×0.5m為施工標準，并且在建設中需要和周邊建筑系統的排水設施相結合，以此避免地基處理階段因積水過多而將地基軟化，不利于支架搭設。在平整地基后，需要使用壓路機設備對地基進行碾壓，以保障地基可達到150kPa以上的承載能力。

3.2 支架搭設

搭設橋梁支架期間，應先測量放樣。地基基礎選擇全站儀設備，先將箱梁部件按照投影豎線放出，再選擇白灰材料做標記，其中投影的操作人員需要先確定箱梁中心位置，才能使用白灰標記，碗扣支架的立桿放樣位置應嚴格按照中心位置，進而計算得出兩側對稱數值，最終進行放樣處理。還需要考慮支架的搭設需求，對支架進行系統分析，測量得出其強度及穩定性，再結合施工承重需求，達到建設目的。支架搭設工藝期間應使用碗扣腳手架對施工高度進行調節，以1200mm作為水平桿的步距，模數則以27m為寬度。

3.3 模板制作安裝

首先，制作底模板，選擇1.5cm厚的竹膠板將其作為底模板原材料，經過脫模劑完整涂刷后則可安裝模板，使用木模與鋼模相結合的材料作為內模，以此為底模支立提供高強度支持。其次，把箱梁底部模板的邊緣放線，選取側模板材料進行安裝，其中側模板安裝時的固定工作是安裝精度的保障，選擇方木背肋和相關扣件進行有效支護。最后，安裝箱梁內部模板，該步驟需要循環進行兩次，第一次模板澆筑的定位工作應選擇定位筋，拉直后對模板位置進行準確調整并固定，當混凝土強度符合安裝需求時，才可進行第二次澆筑。

3.4 鋼筋制作安裝

模板完成并充分穩定后，應及時進行鋼筋的處理制作，為防止鋼筋受潮，其存放地點應遠離潮濕環境并妥善保管。鋼筋制作可直接在加工場中完成，并在現場完成組合安裝過程。在鋼筋還未成型建設階段，需要使用混凝土墊塊進行妥善預制，目的是充分保護鋼筋結構。安裝鋼筋時，應在前期設定好的預留孔位置上操作，并和預埋件設備緊密相連，以此保障鋼筋位置的絕對正確，且可以使鋼筋組件具備更優質的穩固性能。焊接鋼筋應選擇雙面焊接辦法，如現場技術有限，則可通過單面焊接工藝進行施工，完成焊接且測試其強度達標后，應細心地去除鋼筋表面焊渣。

3.5 混凝土的施工

現澆連續箱梁進行混凝土澆筑工藝階段，其澆筑順序為腹板—底板—頂板，分層澆筑。選取混凝土攪拌樓對梁部混凝土進行混凝土拌制、混凝土泵送施工。為避免在橋墩、支架內出現不均勻沉降，導致橋墩位置梁體裂縫產生，澆筑混凝土施工前期，需徹底清理模板內雜物，詳細檢查支架、模板、鋼筋與預埋件。縱向中心線應與澆筑混凝土對稱，混凝土分層厚度30cm，澆筑施工需對混凝土坍落度進行實時檢測。選取插入式振棒進行振搗混凝土作業，移動距離不大于振動棒作用半徑的1.5倍，作用半徑為振動棒作用半徑的8～9倍。

3.6 拆除落架與模板

當箱梁經混凝土澆筑完畢，測定其強度達到預設強度指標后，可將落架與模板拆除。拆除順序采用兩側對稱且均勻的方法，在有序狀態下完成拆除工作，先拆除側模，再拆除底模，以中線為基準，逐步向兩側拆除。拆除完畢后，應及時對箱梁及其相關部件進行保養，以滿足分離立交橋的建設需求，提高建設水平。

4 結束語

綜上，我國基礎設施建設速度逐漸加快，而立交橋設施能有效緩解地面交通緊張的問題。分離立交橋建設工藝中需要采用現澆箱梁部件，以為提高建設速度提供基礎支持。應通過地基處理、支架搭設、模板與鋼筋的制作安裝、混凝土施工等流程完善立交橋的應用范圍，最終拆除落架和模板，深度保養箱梁結構，進一步增強橋梁建設質量。未來我國分離立交橋可采用現澆箱梁的建設方法，雖然其施工工藝相對復雜，但憑借高超的施工技術，能有效提高我國橋梁的建設效率。