預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁設(shè)計及施工要點分析

陸新宇

寧波城市交通建設(shè)有限公司 浙江 寧波 315000

1 工程概述

環(huán)城南路西延工程III標段西起規(guī)劃一路西側(cè)（秋實北路東側(cè)），東至藍天路，全長約1.7公里。沿線相交道路主要有秋浦路、望童路、藍天路；相交的河道有規(guī)劃三河、規(guī)劃四河、中塘河。III標段橋梁工程內(nèi)容主要包括1座主線高架（環(huán)城南路主線高架）、環(huán)城南路方向2對上下行匝道（1～4號匝道），環(huán)城南路地面跨河小橋3座。

2 氣象水文

從地理環(huán)境來看，寧波市位于我國的海岸線中段地區(qū)，處于長三角南翼地帶，北部瀕臨杭州灣，西邊與紹興市接壤，南部靠近三門灣。從氣候條件來看寧波地區(qū)處于寧波平原，緯度相對適中，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，一年四季分明、溫暖濕潤且光照強。同時，寧波受所處的緯度影響，以及地理環(huán)境的影響，使得寧波市天氣多變。在冬季，寧波受到蒙古高壓影響盛行西北風(fēng)，通常以干燥晴朗的天氣為主。春末夏初則受到副熱帶極鋒影響，氣候活動更加頻繁，空氣濕潤且多余。到夏秋之交，受太平洋副熱帶高壓的影響，天氣晴熱并且經(jīng)常有熱帶風(fēng)暴，帶來更大的災(zāi)害性天氣。

3 主線高架設(shè)計

3.1 上部結(jié)構(gòu)，預(yù)制小箱梁

27～30m跨徑小箱梁梁高為1.6m，頂板厚0.20m，跨中底板厚0.18m，支點處底板厚度加大至0.3m;跨中范圍腹板厚度為0.18m，支點范圍腹板厚度加大至0.25m～30m跨徑小箱梁跨中設(shè)置一道橫隔板。主線標準段（B=25.5m)設(shè)置6片中梁，2片邊梁。其中邊梁寬3.025m、中梁寬2.9m，頂板現(xiàn)澆段寬度0.25m，頂板現(xiàn)澆段采用UHPC(超高性能混凝土），其技術(shù)指標及施工說明。

33m跨徑小箱梁梁高為1.8m，頂板厚0.2m，跨中底板厚0.18m，支點處底板厚度加大至0.36m,跨中范圍腹板厚度為0.18m，支點范圍腹板厚度加大至0.32m。小箱梁跨中設(shè)置一道橫隔板。主線標準段（B=25.5m)設(shè)置6片中梁，2片邊梁。其中邊梁寬3.025m、中梁寬2.9m，頂板現(xiàn)澆段寬度0.25m，頂板現(xiàn)澆段采用UHPC(超高性能混凝土）。

3.2 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁

環(huán)城南路主線高架跨匯士路處采用三跨變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，跨徑布置為（48+72+48) m。箱梁采用單箱四室結(jié)構(gòu)，箱梁頂板寬25.2m,兩側(cè)懸臂長度為3.5m，懸臂端部厚0.2m,懸臂根部厚0.55m。中支點處梁高4m，中跨跨中與端支點處梁高2m，梁底緣呈二次拋物線變化。箱梁頂板厚26cm，跨中底板厚度為22cm，中支點處底板厚度加大至60cm。支點范圍腹板厚度為80cm，跨中范圍腹板厚度為45cm。與先簡支后連續(xù)小箱梁過渡處，箱梁端橫梁突出與小箱梁邊腹板平齊，確保銜接平順。

3.3 鋼-砼疊合梁

環(huán)城南路主線高架采用了45m、55m和56m簡支鋼-碎疊合梁。45m跨疊合梁中鋼梁高1.985m; 55m～56m跨疊合梁中鋼梁高2.485m。鋼梁腹板根據(jù)橋梁橫坡設(shè)置為變高。鋼箱梁內(nèi)橫隔板標準間距4.5m一道，鋼箱梁間中橫梁標準間距9m一道。疊合梁橋面板全高22cm，為C50補償收縮混凝土，通過鋼梁頂板上的剪力鍵與鋼梁聯(lián)為整體。

4 下部結(jié)構(gòu)

4.1 墩柱

主線現(xiàn)澆箱梁及隱蓋梁小箱梁段主墩采用H型墩，分大跨徑和一般跨徑兩種。大跨徑現(xiàn)澆箱梁中墩由兩根橫橋向2. 2m寬、順橋向2. 5m厚墩柱組成，在設(shè)計過程中，將兩墩柱之間的距離控制在3m，而主壤墩底外到外全寬則控制在了為7. 4m,這樣的涉及最大程度的滿足了地面輔道中央分隔帶全寬≥8.0m的具體要求。同時，在設(shè)計過程總中，為了能夠提高為主墩之間的橫向穩(wěn)定性，在距離墩柱頂部0.3m處，設(shè)置一道高度1.5m聯(lián)系梁。

4.2 蓋梁

環(huán)城南路高架標準段蓋梁主要有兩種，分1.6m高小箱梁和1.8m高小箱梁蓋梁。

1.6 m高小箱梁蓋梁根部高度2.5m,端部高度1.35m，蓋梁頂部總寬24.056m，蓋梁順橋向尺寸為2.2m，蓋梁底面水平，頂面傾斜形成橋面橫坡。主墩由兩根立柱組成，墩柱底截面為矩形，四角設(shè)置R=0.15m抹圓，墩柱尺寸為1.8x1.5m，墩柱間凈距為2.9m，墩柱底外到外全寬為6.5m。

4.3 基礎(chǔ)

環(huán)城南路高架主墩基礎(chǔ)有五種。主線標準段采用9根直徑lm、12根直徑lm鉆孔灌注樁，矩形布置，承臺平面尺寸為7×7m、8×7m、7×9.5m和8×9.5m；跨匯士路中墩采用16根直徑1.2m鉆孔灌注樁，呈六邊形布置，承臺平面尺寸最寬處為16.8×8.2m。

5 測置及施工放樣

（1）本工程墩臺中心控制坐標均系寧波城市坐標系統(tǒng)，標高系統(tǒng)采用 85年國家高程基準。

（2）施工放樣前應(yīng)全面了解設(shè)計圖紙、資料及各相關(guān)圖紙間的關(guān)系，并應(yīng)整線放樣和做好各標段間的銜接協(xié)調(diào)工作。在了解設(shè)計圖紙和資料的過程中，相關(guān)人員和單位一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)計圖紙和資料中存在問題時應(yīng)當(dāng)及時提出，并且及時召集相關(guān)人員針對問題進行分析，提出切實可行的解決策略。

（3）由于該施工橋梁平面和豎向的線形相對復(fù)雜，施工單位在圖紙設(shè)計的過程中應(yīng)當(dāng)對每一個施工節(jié)點進行清晰標注。例如應(yīng)當(dāng)在圖中標示出平面尺寸和具體的標高，并且結(jié)合放樣反應(yīng)出來的實際情況針對圖紙進行細致的核對，避免出現(xiàn)各種錯誤。

（4）在施工準備階段，相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)對手機控制網(wǎng)進行復(fù)核測量，根據(jù)工程的具體情況，嚴格檢查施工進度的要求，同時對控制網(wǎng)進行加密處理。另一方面，建設(shè)單位交付的橋涵中線位置樁、三角網(wǎng)基樁、李準基點等測量質(zhì)量進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題時及時通知相關(guān)單位進行處理，在處理之后進行復(fù)查，合格之后再行交付。

（5）為了防止可能出現(xiàn)的差錯，施工單位在相關(guān)工作中應(yīng)當(dāng)自行測定重要標志，并且通過相互交叉檢查的方式進行核對，同時記錄好檢查核對的日志。

（6）進行墩臺基礎(chǔ)施工的過程中，放樣工序必不可少，并在進行放樣時，需要考慮墩臺與墩中心控制點間的縱向調(diào)整值與實際要求相符合，同時，要注意調(diào)整的方向。

（7）施工過程中應(yīng)隨時復(fù)測，并對承臺和粧基礎(chǔ)的沉降過程進行隨時監(jiān)測和記錄，并及時報告給業(yè)主、監(jiān)理和設(shè)計單位。沉降觀測要求達到國家二等水準測量精度。

6 施工注意事項

（1）在施工前應(yīng)充分掌握工程范圍內(nèi)現(xiàn)狀管線的分布情況及其確切的尺寸位置，鉆孔樁及承臺施工時應(yīng)避免塌孔及對土體產(chǎn)生擾動，嚴格控制管線變位。避免施工車輛機具等直接碾壓管線。橋梁施工過程中應(yīng)切實加強對管線的保護與監(jiān)測，避免發(fā)生事故，并做好突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案。

（2）本工程范圍的橋梁結(jié)構(gòu)所在平面線形有直線、圓曲線和緩和曲線，并有并板加寬段，施工前應(yīng)核對設(shè)計文件、圖紙及相關(guān)資料，了解設(shè)計意圖，對圖紙中提供的坐標、標高、橫斷面寬度、結(jié)構(gòu)相互關(guān)系及相關(guān)幾何尺寸等進行詳細復(fù)核，避免出錯。并嚴格按道路專業(yè)圖紙設(shè)置超高及縱坡。

（3）本工程立柱、基礎(chǔ)、設(shè)計道路中心線之間存在偏心或偏轉(zhuǎn)角度，施工前應(yīng)注意先搞清楚三者之間的關(guān)系，如有疑問或位置有沖突時，及時聯(lián)系設(shè)計院解決后方可施工。

（4）施工基礎(chǔ)時如遇深基坑開挖，應(yīng)注意基坑施工邊坡穩(wěn)定性等問題，必要時采取支護措施。樁基施工時，如遇設(shè)計地面標高高于原地面標高需填土?xí)r，應(yīng)先填土后再施工樁基。

（5）箱梁現(xiàn)澆時，必須對施工支架進行專項設(shè)計及制作，確保支架各構(gòu)件之間能夠緊密的結(jié)合，確保支架的穩(wěn)定性。還要確保在橫向風(fēng)等特殊荷載下，現(xiàn)澆支架有足夠的強度和剛度。對于高度較高的支架，如超過15m以上的高支架，不得采用滿堂門式輕型鋼管支架，需采用鷹架（少支架）施工。必須嚴格對支架下地基進行處理，并采取相關(guān)排水措施。支架預(yù)壓要求及控制指標嚴格按《鋼管滿堂支架預(yù)壓技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T 194-2009)執(zhí)行。

（6）箱梁預(yù)應(yīng)力束定位應(yīng)準確、牢固，嚴格控制預(yù)應(yīng)力鋼束保護層厚度，避免發(fā)生因因預(yù)應(yīng)力鋼束移位、保護層厚度不足等產(chǎn)生的開裂事故。

7 結(jié)束語

本文通過項目工程的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁設(shè)計及施工技術(shù)的要點對比分析，可得到以下結(jié)論：

（1）采用本文提出的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，與先簡支后連續(xù)小箱梁過渡處，箱梁端橫梁突出與小箱梁邊腹板平齊，確保銜接平順。

（2）簡支鋼鋼-砼疊合梁45m、55m和56m，腹板根據(jù)橋梁橫坡設(shè)置為變高，為C50補償收縮混凝土，通過鋼梁頂板上的剪力鍵與鋼梁聯(lián)為整體。

（3）主線現(xiàn)澆箱梁及隱蓋梁小箱梁段主墩采用H型墩，在距離墩柱丨頂部0.3m處，設(shè)置一道高度1.5m聯(lián)系梁，可提高主墩橫向穩(wěn)定性。

（4）本工程范圍的橋梁結(jié)構(gòu)所在平面線形有直線、圓曲線和緩和曲線，施工前應(yīng)核對設(shè)計文件、圖紙及相關(guān)資料，保證施工質(zhì)量。