現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)探討

文/石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán) 劉生平

連續(xù)橋梁是目前應(yīng)用最廣泛的一類橋梁，其結(jié)構(gòu)相對于其他橋梁而言更為成熟。但隨著時代的發(fā)展，原先的普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁已經(jīng)滿足不了交通量等要求，橋梁普遍產(chǎn)生裂縫等病害，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁則能較好地解決此類問題。

工程概況

某現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋全長6.2km，雙向四車道，設(shè)計(jì)速度為100km/h。該橋主橋?yàn)镃50混凝土澆筑的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁；匝道為C50混凝土澆筑的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，部分為C40混凝土澆筑的普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁。該橋各項(xiàng)參數(shù)如表1、表2所示。

常用施工方法

現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工方法較多，施工時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及地質(zhì)條件選擇。

支架現(xiàn)澆法

該法通過現(xiàn)場支架搭設(shè)，在支架上安裝模板，繼而綁扎鋼筋，并澆筑混凝土、施加預(yù)應(yīng)力。該法所成的連續(xù)箱梁具備較好的整體性及穩(wěn)定性，操作較為簡便，但材料等投入資金較大，成本不易控制。

懸臂法

從橋墩起，對稱澆筑橋梁兩側(cè)，稱為懸臂澆筑施工；對稱拼裝橋梁兩側(cè)，稱為懸臂拼裝施工。兩種施工方法可以獨(dú)自使用，也可結(jié)合使用。懸臂施工法具備以下特點(diǎn)：施工過程無需支架，因此占用橋下的空間較小，對交通影響較?。粦冶蹪仓ㄊ┕げ僮骱啽?，成橋的整體性能較好，且施工過程中可以根據(jù)需要調(diào)整位置，一般應(yīng)用于跨徑較大的橋梁；懸臂拼裝法的施工周期短，可在橋梁上下部結(jié)構(gòu)同時開展作業(yè)，但拼裝過程精度要求較高，一般應(yīng)用于跨徑小于100m的橋梁；懸臂施工法所使用的機(jī)械類型較多，可根據(jù)現(xiàn)場條件選用；應(yīng)用懸臂施工法時，由于需要使橋梁的墩臺與梁片臨時固結(jié)，因此存在結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)變。

頂推法

該法是在橋梁的橋頭位置，采用現(xiàn)澆或拼裝的方式預(yù)制好梁體，再用千斤頂縱向頂推，使梁體到達(dá)指定位置就位的方法。頂推施工是在橋臺后方進(jìn)行的，通過在橋頭位置分段澆筑梁體，再運(yùn)用縱向的預(yù)應(yīng)力筋將梁體節(jié)段與已經(jīng)成型的梁體連接成為整體，然后用水平千斤頂將梁體向前方頂進(jìn)，循環(huán)該流程以完成橋梁施工。

表1 現(xiàn)澆箱梁主橋梁各項(xiàng)參數(shù)表

表2 現(xiàn)澆箱梁匝道各項(xiàng)參數(shù)表

移動式模架逐孔法

將支架模板架設(shè)于承載梁上，在橋跨中間澆筑混凝土，直到混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再脫膜，同時將整孔模板移至下一個施工地點(diǎn)施工。該法對場地的要求和資金的投入較小，成橋質(zhì)量較高，施工周期較短，但不適用于變截面的連續(xù)箱梁。

支架現(xiàn)澆法施工要點(diǎn)

由于現(xiàn)澆連續(xù)箱梁一次即可澆筑完成，其施工風(fēng)險較大。結(jié)合該橋的工程概況及上述施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)，決定采用支架現(xiàn)澆法施工。

施工流程

地基加固處理→搭設(shè)支架→模板安裝→安裝鋼筋→澆筑混凝土→張拉預(yù)應(yīng)力及壓漿→拆除模板及養(yǎng)護(hù)。

分段施工

該橋體積較大，對現(xiàn)場混凝土的攪拌及澆筑要求較高。綜合考慮，決定采用分層澆筑的方法。在水平方向，先澆筑底板及腹板，再澆筑頂板及翼緣板。在豎直方向，先澆筑第三孔，再沿兩側(cè)澆筑。

地基處理與加固

采用支架現(xiàn)澆法施工，要處理好地基沉降及支架變形等問題。為了確保施工安全，首先要確保地基處理達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，同時要確保支架的各項(xiàng)數(shù)值。該項(xiàng)目所采取的地基處理方法為：宕渣回填，壓實(shí)，混凝土澆筑。根據(jù)該項(xiàng)目的箱梁形式和支架搭設(shè)，地基處理參數(shù)選取中分帶、側(cè)分帶地段計(jì)算。挖除該地段的土層80cm，按照10cm厚C20混凝土、50cm厚宕渣來計(jì)算地基承載力等是否滿足要求。

地基處理完成后，應(yīng)進(jìn)一步處理好排水系統(tǒng)，使地基的承載力達(dá)到90kPa以上，真正實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定。為了進(jìn)一步確保工程的安全性，在地基處理完成后，還需檢測其承載力。

支架搭設(shè)

支架搭設(shè)前，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場箱梁的高度、橫截面形式等地支架形式驗(yàn)算，確定支架類型。支架驗(yàn)算是確保現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工的安全性的關(guān)鍵步驟。支架搭設(shè)可概括為下列幾步：安裝底座→調(diào)節(jié)底層支架→連接連接桿→分層接掛支架→安裝頂托→安裝剪力撐→安裝水平支撐→調(diào)整支撐系統(tǒng)→安裝模板→箱梁施工。根據(jù)現(xiàn)場施工條件，選擇重型門式及碗口式支架。重型門式支架主要應(yīng)用于箱梁主橋梁；碗口式支架主要應(yīng)用于匝道箱梁。門式支架寬100cm，高190cm，采用交叉拉桿連接；碗口支架為57mm×2.5mm，采用立桿連接。主線箱梁各支架連接間距如表3所示。匝道箱梁各支架連接間距如表4所示。

表3 主線支架連接間距

表4 匝道支架連接間距

模板安裝

底模的安裝使用9cm×9cm的方木。縱向間距根據(jù)現(xiàn)場支架距離確定，橫向?yàn)?5cm。側(cè)模采用拉螺桿方式固定，保持縱向120cm的間距。

支架預(yù)壓

為了避免支架在施工過程產(chǎn)生沉降，需檢測支架承載力，即要開展支架預(yù)壓。

鋼筋施工

使用鋼筋前，應(yīng)抽樣送檢鋼筋，確保質(zhì)量。鋼筋必須按照設(shè)計(jì)要求加工。

混凝土的澆筑

該項(xiàng)目采用C50混凝土，混凝土的澆筑方式如前文所述分層澆筑。

預(yù)應(yīng)力的施加

施加預(yù)應(yīng)力前，應(yīng)先確定張拉的順序和方法。施工完成后，應(yīng)馬上壓漿并封錨。

拆除模板、支架

拆除模板及支架，需要按照“自上至下、先搭建后拆除”的原則開展。