道路橋梁建設中現澆連續箱梁施工關鍵技術研究

摘要 文章主要針對道路橋梁建設中現澆連續箱梁施工的關鍵技術展開研究，以某大橋橋梁DK23+59～DK23+179樁號為例，討論了具體施工過程中所應用的技術。結果顯示，此次施工期間各工序均嚴格執行施工規范，支架系統和混凝土澆筑情況的監測結果符合驗收標準。由此可見，對于此類大型道路橋梁的建設，可通過支架預壓監測、混凝土澆筑監測的方式調整模板，有效提高結構安全性，保障施工質量，為同類型工程建設提供參考。

關鍵詞 道路橋梁；現澆柱；連續箱梁

中圖分類號 U445 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）05-0146-03

0 引言

在現代道路橋梁建設中，現澆連續箱梁施工技術因其結構性能優越、適應性強等特點，具有較好的承載力，適應復雜的地形條件，能夠滿足現代化交通網絡對于高通行量與安全性需求，得到了廣泛應用。但該結構對施工技術要求較高，涉及多個環節，需實時監測過程，控制施工進度與質量。該文旨在對施工工程的關鍵技術展開分析，并通過支架預壓監測、混凝土澆筑監測等方式判斷施工過程的規范性，為后續作業環節提供數據參考，保證現澆筑連續箱梁的施工質量。

1 工程概況

某大橋橋梁項目位于普通省道干線公路，里程樁號為DK23+59～DK23+179，全長120 m。橋梁結構為連續箱梁，包含1#、2#、3#三座墩臺，采用雙線連續梁形式。1#墩基直徑為1.25 m，共10根，墩柱高度為15 m；2#墩基直徑為1.5 m，共16根，墩柱高度為20 m，墩帽尺寸為1.5 m×12 m；3#墩基直徑為1.25 m，共10根，墩柱高度為15 m。橋梁施工分為A、B、C三個階段。支架基礎采用C30鋼筋混凝土結構，高度為8 m，采用Φ48×3.5 mm的鋼管和扣件連接，并設置水平和豎向支撐，確保結構的穩定性與安全性。主體結構采用C50強度混凝土，過程中嚴控澆筑速度、避免坍落。

2 現澆連續箱梁支架施工

2.1 準備工作

現澆連續箱梁支架施工的準備工作包括場地平整、材料準備及施工方案的詳細制定。施工人員首先對目標建設區域地質進行勘察，發現該工程項目位于深“V”斜坡地帶，面臨下伏地層結構復雜、土質松軟、坡腳穩定性差等難題。下伏地層主要由砂質黏土、碎石層、粉砂層等組成，其中表土層、砂質黏土層土質松軟，承載能力低，容易發生不均勻沉降，施工難度較大。然后，進行場地整平，使用壓路機對地基進行碾壓，保證承載力達到300 kPa，以防不均勻沉降、地基滑移[1]。粉砂層、碎石層在高地下水位條件下容易出現流砂現象，造成地基不均勻沉降，影響施工穩定性。基于此，該工程決定將底部砂巖作為支撐持力層，并設計貝雷支架結構，在基礎部分應用C30混凝土以提高結構的穩定性，并配置47根C30長錨桿結構。

2.2 施工過程

使用機械設備對施工區域進行平整，確保地基表面平整無明顯凹凸，并鋪設500 mm厚度的碎石墊層，使用振動壓路機進行壓實處理，以提高地基的穩定性和承載能力。具體支架施工步驟如下：

（1）鋼筋混凝土基礎的預制、澆筑。根據設計要求加工預制鋼筋籠，完成切割、彎曲、綁扎等工序。1#、3#墩基的鋼筋籠直徑為1.25 m，高度為15 m，2#墩基的鋼筋籠直徑為1.5 m，高度為20 m，采用Φ16 mm、Φ20 mm的鋼筋，綁扎間距為200 mm。主筋采用HRB400鋼筋，箍筋采用HPB300鋼筋。所有接頭均采用機械連接方式，連接長度不小于鋼筋直徑的35倍，確保連接強度與整體性。鋼筋籠制作完成后使用塔吊安裝，精確定位，確保鋼筋籠底部標高與設計一致，垂直度偏差不超過5 mm。鋼筋籠固定完成后，開始混凝土的澆筑[2]。混凝土采用C50強度等級，通過泵送方式連續澆筑，避免出現施工縫。使用振動棒對混凝土進行充分振搗，確保密實無氣泡。混凝土表面使用刮板和磨光機進行找平抹光，平整度誤差控制在3 mm以內。澆筑完成后，采用塑料薄膜覆蓋并灑水養護，養護時間不少于7 d，以確保混凝土強度達到設計要求。

（2）支架搭設。支架系統采用Φ48×3.5 mm規格的Q235B鋼管搭設，高度為8 m，豎向鋼管間距控制在1.5 m。

使用全站儀精確定位，每根立柱底部安裝鋼底座，并采用M20錨桿固定，錨桿埋深不小于200 mm，確保基礎穩固。立柱垂直度控制在1/1 000以內，采用水平尺和激光儀進行復核[3]。支架的橫桿、斜撐均采用φ48 mm、壁厚3.5 mm的鋼管。

（3）剪力支撐安裝。在支架系統搭設過程中，每隔3層立柱設置一道水平剪刀撐，水平鋼管與豎向鋼管通過扣件固定，確保支架系統的剛度與穩定性。橫桿安裝時，水平間距為1.2 m，每個節點使用M16高強螺栓連接，螺栓預緊力矩控制在100～120 N·m之間，確保無松動。斜撐按45°角布置，連接點使用雙螺栓固定，以增強支架的整體穩定性與抗側向力能力。

（4）頂托、承重梁的安裝。在支架頂部按1.5 m間距安裝可調節頂托，調節精度控制在±2 mm以內，用于支撐模板、混凝土荷載。頂托安裝完成后，在其上布置120 b工字鋼作為承重梁，與頂托通過扣件和焊接形式進行固定，其中焊縫長度不小于200 mm，焊接工藝應符合《鋼結構焊接規范》（GB 50661—2011）要求，完成焊接工藝后進行無損檢測，確認無裂紋、氣孔等缺陷。在承重梁上安裝模板，選擇14 b槽鋼與膠合板的組合結構，并保證模板安裝階段每塊模板之間連接緊密無縫隙，以防止混凝土漏漿。同時，使用鋼筋綁扎、支撐桿固定模板，確保其在澆筑過程中不會發生變形。

（5）支架系統調整。使用全站儀對支架系統的垂直度、水平度進行測量與調整。每根豎向鋼管的垂直度誤差不超過2 mm，水平支撐的水平度誤差不超過3 mm。對所有連接點進行檢查和緊固，使用扭矩扳手確保扣件連接達到設計要求的扭矩值，確保支架系統的穩定性與安全性。

2.3 支架預壓

對支架系統進行全面檢查，確保無誤后按照設計荷載的1.25倍進行預壓加載。此次工程采用分級加載方式，每級加載量為設計荷載的25%，加載順序應從中間向兩側對稱進行。在預壓過程中，使用液壓千斤頂逐級加載，每級加載完成后保持24 h，利用應變計、位移計實時監測支架系統的應變和變形情況，記錄各關鍵節點的位移數據。重點監測支架頂托、承重梁、剪力撐等部位，確保在預壓荷載下各節點的變形均勻且無異常位移。現澆箱梁的設計荷載為每米梁段150 kN，因此預壓荷載為每米梁段187.5 kN。在該工程中，采用水箱作為預壓荷載，將水箱布置在支架上方的模板，間距控制在1.5 m，向水箱內逐步注水，直至達到預定荷載，預壓全程使用全站儀、位移傳感器監測數據變化[4]。

支架施工中的預拱度設置是確保現澆連續箱梁施工質量的關鍵，用于抵消混凝土澆筑后由于自身重力與施工荷載引起的下垂變形。針對支架施工的預拱度設置，其計算公式如下：

（1）

式中，Δh——預拱度（mm）；q——均布荷載（kN/m）；

L——橋梁跨度（m）；E——混凝土彈性模量（kN/m2）；

I——截面慣性矩（m4）。此工程中橋梁最大跨徑為28 m，q均布荷載計算為450 kN/m，預拱度計算結果為1.12 mm。

基于此，應用千斤頂等調節工具逐步調整支架高度，構成所需的預拱度，并按照預拱度調整模板結構，保證模板與支架緊密貼合，避免出現變形。

3 現澆連續箱梁混凝土澆筑施工

在現澆連續箱梁混凝土澆筑過程中，應確認模板和鋼筋的安裝質量，確保其位置準確，鋼筋無位移、無雜物，并進行充分潤濕。采用C50高強度混凝土，將坍落度控制在180±20 mm，采用泵送方式施工。使用插入式振動器振搗混凝土，每點振搗時間為10～15 s，振搗器移動間距為30～40 cm，確保無漏振、過振等問題，避免產生氣泡、冷縫。在澆筑過程中應控制速度、避免堆積，保持45 min完成一個澆筑層，不超過混凝土初凝時間1.5 h。

結合工程實際情況，特別注意振動器插入下層混凝土50 mm，以消除層間縫隙。澆筑完成后進行表面找平與修整，用工具均勻抹平表面、保持平整，并覆蓋塑料薄膜養護，防止表面水分蒸發[5]。養護時間不少于14 d，每天保持混凝土表面濕潤。

4 結構監測

4.1 支架系統監測

根據工程結構特征，選取道路橋梁某段進行荷載分析與驗算。該橋最大跨徑為28 m，最大高度為18 m，箱梁尺寸（寬×高）為22 m×18 m。根據規范要求，立桿步距0.5 m、1.5 m、2.0 m條件下，對應的設計荷載要求應分別控制為40 kN、30 kN、25 kN。工程選用扣件式腳手架，具體構件型號及規格如表1所示。

對立桿荷載進行計算，公式如下：

（2）

式中，Nq——腳手架結構自重標準值（kN），為1.01kN；Na——腳手架構件自重標準值（kN）；——施工荷載（kN）。計算結果N=19.14 kN。

根據設計的允許荷載，當立桿直徑為60 mm時，單根立桿承受的允許設計荷載為55 kN。因此，立桿承受的19.14 kN荷載在允許范圍內。

針對橋梁主要荷載的計算，結果如表2所示。

4.2 混凝土澆筑監測

針對混凝土澆筑過程的監測，該工程在澆筑區域內均勻布置溫度傳感器、濕度傳感器、應力傳感器。每個傳感器分別布置在混凝土內部與表面。在混凝土澆筑過程中，每小時記錄一次混凝土內部、表面的溫度。通過溫度傳感器，確保混凝土的溫度均勻，內部溫度不超過70℃，表面溫度與環境溫度差異不超過15℃。使用濕度傳感器監測混凝土內部與表面的濕度，相對濕度保持在85%～95%。用應力傳感器實時監測混凝土的應力變化。所有監測數據均通過無線傳輸系統實時上傳至監控中心，進行數據分析與預警。混凝土澆筑監測數據如圖1所示。

由圖1可知，混凝土內部溫度在澆筑初期從25℃逐步上升，最高達到70℃，約在澆筑20 h后達到峰值；達到峰值后，其內部溫度開始逐漸下降，直到澆筑結束時降至62℃。表面溫度在澆筑初期從23℃逐步上升，最高達到42℃，約在澆筑20 h后達到峰值；達到峰值后，其表面溫度也開始下降，直到澆筑結束時降至38℃。基于此，得出結論：內部溫度、表面溫度均隨時間呈現先上升后下降的趨勢，這與混凝土水化反應釋放的熱量有關。溫度升高較快且更高，表明內部水化反應較劇烈，需要加強降溫與保溫措施，表面溫度相對較低且變化平緩，說明表面散熱效果較好，但仍需注意與環境溫差，防止表面裂縫。

從濕度、應力變化角度來看，相對濕度在澆筑初期保持在90%，隨后逐漸降低，穩定在85%左右。濕度變化較小，說明施工現場濕度控制較好，有利于混凝土養護。內部應力在澆筑初期從0.5 MPa逐步上升，最高達到

2.6 MPa，約在澆筑18 h后趨于穩定。在澆筑結束時，內部應力保持在2.5 MPa左右。基于此，得出結論：相對濕度較高且穩定，說明現場濕度管理得當，有助于混凝土內部的水化反應。局部應力逐漸上升并趨于穩定，表明混凝土強度逐步增長且達到設計要求。整體來看，內部應力沒有出現突變或異常波動，結構受力較均勻，可以看出此次工程有效避免因應力集中導致的結構裂縫。

5 結語

該文系統性地分析了現澆連續箱梁施工中的關鍵技術，通過支架預壓、結構監測以及混凝土澆筑等環節的詳細探討，提出了實時監測、優化過程操作規范性的要求，科學應用技術手段提高操作精度。研究結果表明，合理的支架設計和預壓措施能夠顯著提升施工的穩定性與安全性，而精準的溫濕度、應力監測則能保證混凝土質量，延長橋梁的使用壽命。

參考文獻

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