山嶺地區(qū)異形箱梁混凝土澆筑施工質(zhì)量控制與技術研究

張 偉

北京市市政一建設工程有限責任公司 北京 100000

正文：

現(xiàn)階段為了追求城市交通建設的美觀性，越來越多的曲線異形箱梁應用于城市橋梁建設當中，異形箱梁因其形狀的不同其采用的支架形式和澆筑方式等有別于普通預應力箱梁施工。本文依托于貴陽黔春大道火車北站聯(lián)絡線立交橋梁中異形十字箱梁現(xiàn)場實際工程，從固結墩受力、泵車澆筑位置、澆筑順序、澆筑方式、大體積混凝土施工措施等方面對該異形箱梁工程施工進行了分析和闡述，該工程的成功經(jīng)驗可為以后在異形箱梁的施工方面提供了有力的依據(jù)和經(jīng)驗借鑒。

1 工程概況

火車北站聯(lián)絡線立交橋為貴陽市1.5環(huán)黔春大道道路工程的一子項目，立交橋由2條主線橋和9條匝道橋組成，橋梁總長度2.5公里。

其中B1匝道橋第四聯(lián)箱梁為異形板預應力砼變截面曲腹式十字箱梁，橋面為4方向交叉口，外形呈十字型，四周為四個交接墩，分別為B1P8、B1P10、B2-1P6、B2-2P0，異形板中心處固結承重墩B1P9，橋梁共計4跨，跨徑組合為31.66m+33m+38.71m+33.74m，箱梁高度2.5m。全橋采用C55商品混凝土，總方量2670m3，總投影面積1793.85m2，其中B1P9固結墩上方為實心混凝土，總方量103m3，重量256噸。下圖為異形板平面圖和斷面圖：

圖1 異形板箱梁平面圖

圖2 異形板箱梁斷面圖

2 固結墩受力機理分析

異形板澆筑為大方量混凝土澆筑，其澆筑順序及方法與普通預應力箱梁澆筑施工有所區(qū)別；為了明確其澆筑順序，首先應對B1P9固結墩柱受力進行分析。B1P9固結墩上方為實心混凝土，長7.5m，寬5.5m，高2.5m，總方量為103m3，C55混凝土容重取2.5t/m3，則實心處重量256噸，頂板處預應力鋼束，東西向T1、T2各10束，南北向T3、T4、T5鋼束各6根。

墩梁固結可以使高墩在豎向偏心壓力的作用下，由一端固結另一端自由或鉸接的構件，變?yōu)橐欢斯探Y另一端彈性固結的構件。減少了橋墩墩頂?shù)淖杂啥龋岣吡硕丈淼姆€(wěn)定性，從而增強了全橋的穩(wěn)定性。

墩頂設支座和墩頂固結對墩身的構造要求有所不同。設墩頂支座的墩身僅承受上部構造傳遞來的軸力、剪力，而墩頂固結的墩身，除了承受上部構造傳遞來的軸力、剪力外，同時還承受彎矩作用。P9固結墩柱與其周圍四個交接墩柱的間距不同，箱梁澆筑時產(chǎn)生的彎矩也不同，沿橋梁十字中心線方向正負彎矩無法完全抵消。實際澆筑時需先澆筑P9墩柱上方實心混凝土，在其達到一定強度，在箱梁和墩柱之間起到固結鎖定作用，后采用螺旋澆筑法施工四周混凝土。采用此種組合澆筑方式，能夠減弱箱梁的偏載效應，降低施工風險。

圖3 固結墩單向彎矩圖

3 異形箱梁澆筑

3.1 施工前準備

箱梁砼采用一次澆筑的形式，梁體長度過大（南北向長73.45m），為減少泵車的位置移動，保證澆筑過程的連續(xù)性，現(xiàn)場采用2臺泵車進行連續(xù)澆筑，另備1臺泵車備用，以防泵車在澆筑過程中發(fā)生機械故障。

該橋梁下方同時存在BRT場站施工主線橋過孔施工，為保證施工道路的暢通和最大幅度的減少交叉作業(yè)的影響，同時保證混凝土運輸路線方便快捷，經(jīng)分析泵車擺放位置如下圖示，兩輛泵車分別位于主線橋上方，其泵送作業(yè)半徑將異形板覆蓋，減少車輛的移動，同時主線橋可為運輸車輛提供便捷的運輸線路。

圖4 泵車擺放位置圖

3.2 箱梁澆筑順序

普通預應力箱梁砼澆筑按照豎向分層、從低向高、對稱澆筑的原則進行。砼從低向高進行澆筑，每跨按照底板→腹板→頂板順序進行澆筑。澆筑連續(xù)進行，如因故必須間斷時，其間斷時間應小于前層混凝土的初凝時間。

因該箱梁為異形十字箱梁，由固結柱受力分析可知完全按照普通箱梁澆筑準則無法保證異形梁澆筑的安全施工。現(xiàn)場施工時首先將固結墩柱上方實心處（1區(qū)域）螺旋澆筑至梁高3/4，后按照對稱澆筑的原則分別向兩側對稱延伸，先澆筑南北向后澆筑東西向，箱室及腹板澆筑完畢后統(tǒng)一澆筑箱梁頂板。澆筑順序如下圖：

圖5 澆筑順序示意圖

4 箱梁脹?？刂拼胧?/h3>

為減少箱梁在澆筑過程中側模所受壓力過大，導致脹?，F(xiàn)象發(fā)生，對箱梁側模板位置的支撐形式進行特殊設計，方案如圖6所示。

（1）腹板位置采用預埋塑料管內(nèi)穿螺栓與箱室內(nèi)模對拉固定。

（2）腹板外側設置4道橫撐，支撐腹板模板，豎向間距60cm。同時，在距離翼板倒角40cm位置采用直徑12mm鋼筋與縱筋焊接，并伸出模板外固定，縱向間距1m。斜向三角撐采用鋼管制作，并與貝雷梁焊接牢固。

圖6 側模加固圖

（3）澆筑過程中派專人觀察模板有無脹?，F(xiàn)象，如有脹模應及時通知管理人員。

（4）澆筑砼時，其自由傾落高度不得超過2m，以減小砼對模板的沖擊力。

（5）嚴格控制砼澆筑速度，不得過快。

5 結語

異形板箱梁施工工藝不同于普通箱梁施工，本文通過對貴陽黔春大道異形板十字箱梁澆筑技術進行分析，介紹并提出了適合該標段異形箱梁澆筑施工的施工工藝，并提出了大混凝土施工時應對措施和防止箱梁漲模處置等措施。從施工工藝和施工重難點上闡述并分析了異形箱梁施工的關鍵技術和要點，對以后在異形箱梁施工區(qū)域具有很好的借鑒作用。