工業(yè)大道分離立交橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁設(shè)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(xiàn)澆混凝土施工方法下的連續(xù)箱梁部件能為現(xiàn)代立交橋的建設(shè)工程帶來較高的應(yīng)用效果，其憑借剛度大、適應(yīng)性強等特點，應(yīng)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(jié)構(gòu)要好，而且在變寬開叉的橋梁建設(shè)中，其能起到的適應(yīng)性也比預(yù)制梁結(jié)構(gòu)更好，因此研究現(xiàn)澆連續(xù)箱梁設(shè)計及施工工藝極其重要性。在探討分離立交橋建設(shè)中的結(jié)構(gòu)因素時，文章為適應(yīng)建設(shè)目的，選用了單箱單室的布置形式，符合橋梁建設(shè)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(guī)劃建設(shè)“六橫五縱”的干線公路網(wǎng)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(jié)構(gòu)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(lián)，第1聯(lián)選擇預(yù)應(yīng)力砼變截面的連續(xù)箱梁作為主體結(jié)構(gòu)，第2、3聯(lián)則選擇預(yù)應(yīng)力砼筒支小箱梁作為橋梁連續(xù)結(jié)構(gòu)。

2 現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的設(shè)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(jié)構(gòu)，需要將現(xiàn)澆連續(xù)箱梁部件設(shè)計為單箱單室的變截面形式，其主橋的下部宜設(shè)計為薄壁實體墩，并加設(shè)臺群樁結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，增強承重力。主墩的墩身厚度設(shè)計為1.8m，承臺下部應(yīng)設(shè)置灌注樁結(jié)構(gòu)，形制1.5m直徑，引橋位置的下部應(yīng)采用雙樁柱式的蓋梁結(jié)構(gòu)。在連續(xù)箱梁部件設(shè)計的主橋構(gòu)造中，其上部為三跨變截面的預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁，箱梁底部模板的下緣設(shè)計中參考了兩次的拋物線結(jié)構(gòu)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(jù)拋物線變化趨勢而設(shè)計，其頂部模板的厚度則設(shè)計為28cm。箱梁設(shè)計下的布置示意圖見圖1。

2.2 設(shè)計的考慮因素

在橋梁設(shè)計中，箱梁布置形式是主要考量因素，除此之外，還應(yīng)考慮橋梁預(yù)應(yīng)力體系。文章案例中的現(xiàn)澆梁采用雙向預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)，即在主梁上具備縱向預(yù)應(yīng)力、頂板上具備橫向預(yù)應(yīng)力，從力的傳遞上保持立交橋的穩(wěn)定性。其主梁結(jié)構(gòu)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(yīng)力數(shù)值為1395MPa；橫向預(yù)應(yīng)力選擇的是同規(guī)格的鋼絞線材料，其引伸量為10.2cm，可完成較好應(yīng)力保持。

另外，混凝土材料、鋼材等物料選擇也是設(shè)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(jié)構(gòu)，符合國家建設(shè)用鋼筋的一級指標。箱梁施工的工作量較大，其橋梁支座應(yīng)采用盆式橡膠材料支座，而橋梁伸縮縫設(shè)計需符合行業(yè)標準規(guī)定下的力學性能，比如CQF-F80形制。

3 現(xiàn)澆連續(xù)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(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工前進行地基結(jié)構(gòu)的處理工作，建設(shè)目的是要將地表水充分排除，為橋梁施工后續(xù)步驟提供保障。將2%的雙向橫坡結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)中需要和周邊建筑系統(tǒng)的排水設(shè)施相結(jié)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(shè)。在平整地基后，需要使用壓路機設(shè)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(shè)

搭設(shè)橋梁支架期間，應(yīng)先測量放樣。地基基礎(chǔ)選擇全站儀設(shè)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(yīng)嚴格按照中心位置，進而計算得出兩側(cè)對稱數(shù)值，最終進行放樣處理。還需要考慮支架的搭設(shè)需求，對支架進行系統(tǒng)分析，測量得出其強度及穩(wěn)定性，再結(jié)合施工承重需求，達到建設(shè)目的。支架搭設(shè)工藝期間應(yīng)使用碗扣腳手架對施工高度進行調(diào)節(jié)，以1200mm作為水平桿的步距，模數(shù)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(jīng)過脫模劑完整涂刷后則可安裝模板，使用木模與鋼模相結(jié)合的材料作為內(nèi)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(cè)模板材料進行安裝，其中側(cè)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(guān)扣件進行有效支護。最后，安裝箱梁內(nèi)部模板，該步驟需要循環(huán)進行兩次，第一次模板澆筑的定位工作應(yīng)選擇定位筋，拉直后對模板位置進行準確調(diào)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(wěn)定后，應(yīng)及時進行鋼筋的處理制作，為防止鋼筋受潮，其存放地點應(yīng)遠離潮濕環(huán)境并妥善保管。鋼筋制作可直接在加工場中完成，并在現(xiàn)場完成組合安裝過程。在鋼筋還未成型建設(shè)階段，需要使用混凝土墊塊進行妥善預(yù)制，目的是充分保護鋼筋結(jié)構(gòu)。安裝鋼筋時，應(yīng)在前期設(shè)定好的預(yù)留孔位置上操作，并和預(yù)埋件設(shè)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(yōu)質(zhì)的穩(wěn)固性能。焊接鋼筋應(yīng)選擇雙面焊接辦法，如現(xiàn)場技術(shù)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(yīng)細心地去除鋼筋表面焊渣。

3.5 混凝土的施工

現(xiàn)澆連續(xù)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(nèi)出現(xiàn)不均勻沉降，導致橋墩位置梁體裂縫產(chǎn)生，澆筑混凝土施工前期，需徹底清理模板內(nèi)雜物，詳細檢查支架、模板、鋼筋與預(yù)埋件。縱向中心線應(yīng)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(yè)，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(jīng)混凝土澆筑完畢，測定其強度達到預(yù)設(shè)強度指標后，可將落架與模板拆除。拆除順序采用兩側(cè)對稱且均勻的方法，在有序狀態(tài)下完成拆除工作，先拆除側(cè)模，再拆除底模，以中線為基準，逐步向兩側(cè)拆除。拆除完畢后，應(yīng)及時對箱梁及其相關(guān)部件進行保養(yǎng)，以滿足分離立交橋的建設(shè)需求，提高建設(shè)水平。

4 結(jié)束語

綜上，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度逐漸加快，而立交橋設(shè)施能有效緩解地面交通緊張的問題。分離立交橋建設(shè)工藝中需要采用現(xiàn)澆箱梁部件，以為提高建設(shè)速度提供基礎(chǔ)支持。應(yīng)通過地基處理、支架搭設(shè)、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(yīng)用范圍，最終拆除落架和模板，深度保養(yǎng)箱梁結(jié)構(gòu)，進一步增強橋梁建設(shè)質(zhì)量。未來我國分離立交橋可采用現(xiàn)澆箱梁的建設(shè)方法，雖然其施工工藝相對復(fù)雜，但憑借高超的施工技術(shù)，能有效提高我國橋梁的建設(shè)效率。