大縱湖互通C匝道橋現澆箱梁施工技術

胥 疆

（中鐵十五局集團第五工程有限公司，天津 300133）

1 工程概況

阜寧—溧陽高速公路建湖—興化段是《江蘇省高速公路網規劃（2017—2035年）》“十五射六縱十橫”高速公路網中“縱三”（編號S35）的重要組成部分。路線始于阜建高速公路終點九龍口樞紐，終點順接興泰高速公路興化南互通，路線全長71.72km。

大縱湖互通C匝道橋位于阜寧—溧陽高速公路建湖—興化段的JX-YC6標段，其中心里程樁號為CK0+668.148，全長 367.2m，孔跨布置為 3×（4×30m），下部結構形式為柱式墩、薄壁墩、肋板臺、樁基礎，箱梁48片，樁基48根，墩臺18個。

大縱湖互通C匝道橋第1聯上部結構為預應力混凝土連續箱梁，現澆箱梁采用盤扣式鋼管滿堂支架法施工。跨道路現澆設置過車、過人門洞。

2 施工流程及方案

支架現澆梁施工工藝流程如圖1所示。

圖1 支架現澆梁施工工藝流程

施工前，先對施工現場進行場地平整，并進行地基承載力檢測，進行支架搭設（如基礎承載力不滿足要求需處理地基），然后鋪設底模，進行預加載試壓，立模綁扎鋼筋，澆筑混凝土，待整聯混凝土達到設計要求強度后，張拉預應力鋼絞線，真空輔助灌漿。

2.1 地基處理

支架安裝前先進行地基處理，清除支架范圍內地表雜物和植物，用機械整平場地并碾壓，再在地面上澆筑100mm厚C20混凝土，地基滿足設計承載力后再安裝支架，在支架基礎四周挖好排水系統，待箱梁施工完成后，清除混凝土基礎層。

2.2 支架結構布置

在經過處理的地面基礎上按設計距離鋪設木方，以降低地基應力，支架下托盤直接置于木方上。鋼管腳手架頂部設可調螺桿，以調整底模標高，可調螺桿上設槽鋼分配梁，分配梁上再鋪縱向木方，木方上再鋪設底模、側模鋼管需保證橫向和縱向均成直線，嚴格按設計橫縱距離布設。

2.3 加載預壓

2.3.1 加載方法

加載重按箱梁自重110%進行加載。采用預制混凝土塊作為加載材料，用汽車式起重機吊裝就位，并按預壓荷載分布圖布置。

2.3.2 觀測點布置

在箱梁底模上，對應箱梁腹板每隔5m布置觀測點；空腔和翼緣板每隔10m布置觀測點。在支架頂部水平橫桿上每隔10m布置觀測點。在鋼管支架橫桿上綁扎細鐵絲并懸掛垂球，垂球離地面約15cm，在垂球附近鋼管立桿上作好標記（立桿與垂線距離0.3～0.5m），在同一高度的垂線上也作相應標記。

2.3.3 觀測頻次

加載過程中，荷載達到60%，80%，100%時各觀測1次，加載至110%后按每4h觀測1次，直至最后連續6次的沉降值＜1.0mm時方可卸載。

2.3.4 觀測方法

預壓時設專人進行觀測，每級加載完成后用設置在箱梁底模上觀測點和鋼管支架橫桿上觀測點進行觀測，均無異常后再進行下步工序，并根據預壓結果按二次拋物線設置一定的預拱度。

1）箱梁底模觀測點用全站儀在箱梁底模觀測點上測支架沉降量和水平位移。

2）鋼管支架橫桿觀測點通過在鋼管頂層橫桿綁扎細鐵絲并懸吊垂球，垂球離地面大約15cm，然后分別在鐵絲上及附近鋼管立桿上的同一高度上作標記，用鋼尺測量2點的相對標高，并測量2點的相對水平距離L′。

2.3.5 非彈性變形測量

在底模安裝完成后，在模板頂面每個觀測點位置釘鐵釘作為基準點，加載前進行初始標高測量，卸載后再進行相對標高測量，兩者之間差值Δ′，即為模型、支架、地基總的非彈性變形值。對地基混凝土面上布置的觀測點進行加載前后觀測，兩者之間差值Δ″，即為地基非彈性變形值。

2.3.6 彈性變形測量

對底模觀測點進行加載后（卸載前）測量，并與卸載后標高進行比較，差值Δ即為支架彈性變形值。

2.3.7 支架水平位移測量

在支架預壓前、預壓過程中和預壓后，采用全站儀測量支架頂部水平橫桿上布置的觀測點，計算支架位移量，從而進行支架整體穩定性控制。

2.4 模板安裝

采用全斷面整體澆筑成型方法施工，箱梁模板選用鋼模板和竹膠板，在支架頂按支架單元尺寸及步距鋪設工字鋼，在工字鋼上鋪設10cm×10cm木方，調平模底標高，以準備箱梁模板安裝。

考慮地基下沉和現澆混凝土時支架的壓縮變形，根據類似工程施工經驗，對支架回彈變形進行測量，以此對箱梁外模加設正施工預拱度。

模板安裝完成后，檢查驗收是否滿足設計要求，并將腹板、橫隔板等設計輪廓精確放線于底板，以便于鋼筋綁扎和余下部分模板的安裝。

內箱模板采用竹膠板。內箱模頂板應設置2～3塊活動木板，以便澆筑頂板時人員可下去檢查作業。

2.5 鋼筋安裝

鋼筋安裝前應放線，并按順序安裝；安裝鋼筋時，在適當位置加設混凝土墊塊，確保鋼筋保護層厚度。綁扎頂板鋼筋時，要注意預埋橋面梁端伸縮縫、護欄板、預埋件等需預埋的構件。

2.6 混凝土澆筑

立模、綁扎鋼筋完成且經監理工程師檢查合格后，即進行混凝土澆筑，混凝土由標準化混凝土生產供應中心集中拌合，混凝土運輸車通過施工便道運輸，混凝土泵車或布料機配合混凝土泵泵送入模。

2.7 預應力鋼束施工

2.7.1 預應力管道施工

預應力鋼束管道均采用金屬波紋管，波紋管接頭采用比其大一個型號等級的波紋管套接，接頭長度為5D（D為波紋管直徑），接頭要對稱旋緊，并用膠帶紙纏好接頭處以防止混凝土漿滲入。波紋管外觀應清潔，內外表面都應沒有妨礙黏結的油污、孔洞和不規則的折皺。其內外徑和抗集中、均布荷載試驗均應滿足有關要求。波紋管的下料長度應根據鋼束長度及錨具長度確定，波紋管伸入錨具的長度為錨具直段部分的長度。

波紋管在安裝前逐一進行外觀檢查，并做U形滿水檢漏試驗，作好檢查記錄備查。波紋管安裝時，首先進行測量放線，確定波紋管的準確位置，然后根據所放點位安裝波紋管，用10U形定位鋼筋進行定位。按設計坐標準確安設波紋管，每隔1m加設1道定位鋼筋，曲線處每隔0.5m加設1道定位鋼筋，將波紋管牢固地捆扎在定位鋼筋上，確保管道位置準確，不移位，不變形。所有定位鋼筋和防崩鋼筋均固定于梁體普通鋼筋上。安裝波紋管時，管道定位須準確且管道的中心線與錨具墊板嚴格垂直，在混凝土澆筑前應檢查波紋管是否有孔洞和變形，確保管道凈空；并在波紋管接頭處用膠帶包裹，用鐵絲扎緊，保證接縫嚴密，確保在混凝土澆筑過程中不漏漿。當預應力或配套的錨杯、螺旋筋等與鋼筋的位置發生沖突時，適當調整鋼筋間距，保證預應力筋位置準確。

安放固定后的管道必須平順、無折角。普通鋼筋如與預應力管道位置沖突，適當調整普通鋼筋位置，確保波紋管位置準確。若箱梁采用先穿鋼絞線后澆混凝土，在澆筑混凝土的過程中，必須采用空壓機不間斷向管道壓風，同時安排專人用導鏈拖拽鋼絞線，防止水泥漿堵塞管道。

2.7.2 預應力鋼絞線下料

預應力鋼絞線的下料長度應通過計算確定，計算時應考慮錨夾具厚度、千斤頂長度、彈性回縮值、張拉伸長值和外露長度等因素。下料采用砂輪機切割，在切口處兩端20mm范圍內用細鐵絲綁扎牢固，以防止頭部松散。禁止用電、氣焊切割，以防熱損傷。鋼絞線應梳整分根、編束，每隔1.5m左右綁扎鐵絲，使編扎成束順直不扭轉。編束后的鋼絞線應順直并按編號分類存放。

2.7.3 預應力鋼絞線穿束

穿束順序為：鋼絞線下料→鋼絞線編束→固定錨板安裝→擠壓頭施工→約束圈安裝→波紋管安裝固定→鋼絞線束穿管→波紋管與約束圈連接。

鋼絞線由人工配合卷揚機牽引穿束。穿束采取整束牽引，先用單根鋼絞線牽引鋼絲繩貫穿整條孔道，然后鋼絲繩一端用卷揚機牽引，另一端穿出后綁牢鋼絞線束頭，用卷揚機慢慢把鋼絞線引進管道內。

穿束前將鋼絞線逐根理順，捆扎成束，以防在穿束過程中鋼絞線打絞、張拉時受力不均，導致有的鋼絞線達不到張拉控制應力而有的可能被拉斷。預應力鋼束按長度和孔位編號，穿束時核對長度，對號穿入管道。穿束時先將波紋管安裝固定于托架上，并將波紋管采用專用接頭接長進行牢固連接，然后將2t卷揚機的鋼絲繩系在引繩上，用人工先將引繩拉過波紋管，然后將鋼絲繩頭用卡環與鋼束頭接在一起，開啟卷揚機將鋼束徐徐拉進波紋管內，在鋼束頭進波紋管時，用人工協助使其順利入管。鋼束穿入后將波紋管與約束圈連接，同時安裝排氣管及螺旋筋，完成穿束工作。

2.7.4 預應力張拉

千斤頂、壓力表、油泵校驗合格后，組合成全套設備，進行設備的內摩阻校驗，并繪出油表讀數和相應張拉力關系曲線，建立匹配方程。對配套標定的千斤頂、油泵、壓力表進行編號。

對錨具進行外觀檢查、硬度檢驗和靜載錨固試驗，應從同批中抽取6套錨具，組裝3個預應力筋錨具組裝件，進行靜載錨固性能試驗，其性能要求應符合JGJ 85—2010《預應力筋用錨具、夾具和連接器應用技術規程》。

預應力鋼束的張拉嚴格按規定的張拉順序和張拉控制應力進行。施加預應力時，混凝土強度應達到設計強度，混凝土齡期不少于設計規定要求。張拉采用張拉力和伸長量雙控，以張拉力為主，鋼束伸長值作校核。實際張拉伸長值與理論伸長值應控制在±6%范圍內，每端錨具回縮量應控制在6mm以內。

預應力張拉順序為：0→初應力→100%σcon（持荷5min）→錨固。

2.7.5 管道壓漿

張拉工藝完畢后，應立即將錨具周圍預應力筋間隙用水泥漿封錨。待封錨水泥漿抗壓強度達到2MPa后進行壓漿，管道壓漿應在張拉完成24h內進行。預應力管道壓漿采用真空輔助壓漿工藝，同一管道壓漿連續進行，一次完成。

2.8 支架卸落和模板拆除

當梁體預應力孔道壓漿強度達到設計強度100%，并得到監理工程師確認后，進行支架卸落和底模拆除。

2.9 混凝土養護

混凝土澆筑完成后及時養護，采用覆蓋土工布或草袋遮蓋混凝土外露表面，并定時灑水養護，使混凝土表面始終處于濕潤狀態，以減少混凝土的收縮和徐變，防止裂縫現象發生，養護時間≥7d。

當氣溫＜5℃時，應覆蓋保溫層，不得向混凝土面上灑水。

3 結語

結合大縱湖互通C匝道橋工程，介紹了現澆箱梁施工方案、方法及措施，重點介紹了加載預壓及預應力鋼束施工。工程實踐表明，該施工方案及方法合理，縮短了工期，降低了成本，經濟效益顯著，可為后續類似工程施工提供參考。