某道路橋梁工程施工技術(shù)淺析

文＿李煥坤（廣西路建工程集團有限公司，項目副總工程師，工程師）

韋并生（廣西路建工程集團有限公司，設(shè)備分公司副總經(jīng)理，高級工程師）

伴隨我國道路橋梁建設(shè)事業(yè)不斷發(fā)展，橋梁建設(shè)規(guī)模也在逐漸增大。施工過程中，應(yīng)用先進施工技術(shù)的同時，也要保障道路橋梁施工質(zhì)量及安全。例如普通混凝土施工質(zhì)量易受諸多因素影響，穩(wěn)定性相對偏低，極易在施工后期發(fā)生裂縫、變形等問題，對道路橋梁工程整體質(zhì)量有著極大影響。為切實提升道路橋梁施工穩(wěn)定性與安全性，需提升道路橋梁施工相關(guān)技術(shù)應(yīng)用與推廣力度，滿足業(yè)主對道路橋梁工程日益復(fù)雜的要求。

一、道路橋梁施工特點

（一）質(zhì)量要求高，資金投入大

道路橋梁工程因其承擔(dān)著重要的功能，故對施工質(zhì)量要求極高，以確保工程的安全性和穩(wěn)定性。選材是道路橋梁工程中非常重要的一環(huán)，不僅需要考慮材料的耐久性和可靠性，還需考慮其抗風(fēng)、抗震等特性，施工材料的質(zhì)量直接決定了工程的質(zhì)量，使用劣質(zhì)材料會導(dǎo)致工程易出現(xiàn)各種安全隱患，甚至影響人們的生命和財產(chǎn)安全，因此，選材要經(jīng)過嚴謹?shù)臏y試和評估。由于道路橋梁工程的規(guī)模較大，施工過程中需要進行鋼筋加工、混凝土澆筑等多道工序，這些工序不僅需要消耗大量人力物力，還需要投入大量的資金。同時，防護裝置是保障施工人員人身安全的重要措施，但過多的防護裝置不僅會增加資金投入，還會加大工程建設(shè)方和業(yè)主的壓力。因此，在施工過程中需要平衡資金投入和防護裝置的使用。

（二）施工地點存在局限性

道路橋梁工程是城市現(xiàn)代化建設(shè)的重要組成部分。施工地點通常在兩座山之間或河流兩岸，施工環(huán)境較為惡劣、地形復(fù)雜，即便在城市中施工也存在諸多限制，需要在施工前評估所產(chǎn)生的噪聲、塵土、振動等因素對周邊的干擾，制訂合理的施工方案以盡可能減少對附近居民的影響。由于施工地點的限制，施工隊伍可能需要在有限的空間內(nèi)進行施工，這給施工人員帶來很大的壓力和困難，影響施工的效率和質(zhì)量。

二、工程概述

（一）案例概述

加意大橋K86+640為新建橋梁，該橋位于廣西河池市都安瑤族自治縣九渡鄉(xiāng)加意村附近，為橫過刁江而設(shè)，以K86+570.42為起點，K86+640為中間段，結(jié)束段為K86+709.58，橋長139.16m，采用單層形式，寬度為11m。該工程為單孔、雙向航行，可達到Ⅶ級航道的通航標準。橋梁上部結(jié)構(gòu)為35m+60m+35m的三跨預(yù)應(yīng)力變截面連續(xù)箱梁，其結(jié)構(gòu)形式為縱向、橫向、垂直預(yù)應(yīng)力。箱頂寬度12m，厚度0.28m，橫坡為2%，基板寬度為6m。箱梁底板上下緣順橋向均為1.80次拋物線，橫橋的頂點位于主橋中跨閉合段的邊沿，并與底板保持水平。箱梁基梁高3.80m，跨中梁高1.90m，箱梁的高度由跨中部到距橋墩中心2m的距離為1.80次拋物線。腹板厚度在1—3梁段之間為0.80m，5—7梁段為0.50m，4梁段為腹板厚度從0.50m到0.80m的過渡區(qū)。機翼邊緣的懸臂長度為3m，末端厚度為0.20m，底部厚度為0.60m。除此之外，在橋墩頂部增加一塊3m厚的橫梁，在橋墩兩端各增加一塊厚度為1.50m的橫梁。懸澆箱梁懸吊掛籃對稱澆注，其縱向長度為64m+12m。加意大橋橋位平面布置圖和加意大橋橋型詳情見圖1、圖2。

圖2 加意大橋橋型

（二）工程施工要求

掛籃的設(shè)計要輕巧、合理，掛籃和建筑機械的重量不能超出設(shè)計要求。同時掛籃還應(yīng)可調(diào)節(jié)垂直高度，調(diào)節(jié)垂直偏差為±8cm。吊桿梁段混凝土的澆筑必須遵循從懸臂端到根部的順序，在澆筑梁段混凝土?xí)r，要注意調(diào)整因混凝土自重引起的掛籃變形，防止出現(xiàn)縱向開裂。采用懸臂式掛籃結(jié)構(gòu)，嚴格遵循對稱平衡原則，嚴格控制主墩底縱橋方向的不平衡彎矩，以免引起主墩底面混凝土裂縫，在施工中要注意觀察墩柱的接合部和墩底，防止發(fā)生異常。在澆注混凝土?xí)r，必須對梁段超方進行嚴格控制，每一段實際澆筑的混凝土質(zhì)量不能超出理論值的2.50%。箱梁頂部澆筑混凝土?xí)r，不均勻度不能超過5mm，并嚴格控制底板厚度。在混凝土澆筑時，在錨桿下方、波紋管下方和錨塊等部位要注意搗固，以保證有效預(yù)應(yīng)力滿足設(shè)計要求。

（三）工程水文地質(zhì)條件

該橋梁位于亞熱帶季風(fēng)氣候地區(qū)，春季多雨、日照時間短，夏季炎熱、降雨多，秋季多陽光、常有秋旱，冬季寒冷、降雨少。地下以碳酸鹽巖溶洞穴為主，地下水的主要來源是橫向徑流和大氣降水。該地區(qū)橋位區(qū)為橫跨刁江的峰叢洼地地貌區(qū)，其形狀為U形，寬度約70m，水流湍急，水深5m～8m，水流方向由西到東，水流速度快，在高峰季節(jié)流量很大，河道兩側(cè)的坡面起伏不大，比較平坦，但是坡度比較陡峭，坡高在3m～8m左右，天然坡度在25°～50°之間。地表為第四系覆蓋層，巖層以第四系沖洪積層和黃龍組底層為主，構(gòu)造較為發(fā)達，沒有斷裂的構(gòu)造形跡，部分河岸部分出現(xiàn)了基巖。拉烈端河岸上有兩個水洞，其他如滑坡等不良地質(zhì)活動均未發(fā)生，天然斜坡具有良好的穩(wěn)定性。橋位附近的該橋址地區(qū)已規(guī)劃為Ⅳ級航道。

（四）施工計劃

2號樁墩0號混凝土澆筑于2021年5月10日完工，1#樁（采用掛籃施工）于2021年6月25日開工；掛籃安裝和預(yù)壓計劃20d，需采用掛籃施工區(qū)段，1#至6#區(qū)塊共6個區(qū)段，每區(qū)段規(guī)劃12d，共計72d，首次完工日期為2021年9月26日；根據(jù)1#橋墩目前的施工進度，將掛籃懸澆段的施工時間定在2021年7月15日至2021年9月26日，隨后進行邊跨與跨中合攏段施工計劃20d完成。工程施工詳細進度見表1，所使用材料詳情見表2。

表1 2021年加意大橋施工周期

表2 工程所用材料

三、工程施工方法

（一）掛籃設(shè)計

主橋掛籃的設(shè)計應(yīng)著重考慮掛籃的結(jié)構(gòu)形式和承載能力，掛籃的材質(zhì)、懸臂的撓度控制、橫向穩(wěn)定的處理方法、關(guān)鍵部件如步行系統(tǒng)和后錨的布置是否合理，都會對掛籃的設(shè)計產(chǎn)生直接影響。如果變形太大，不僅會影響主梁的質(zhì)量，還會造成危險。此次工程采用“三角形”掛籃，該類型掛籃已在同類型橋梁施工中多次使用，效果良好，施工質(zhì)量達到設(shè)計要求，掛籃結(jié)構(gòu)詳情見圖3。

圖3 掛籃與模板系統(tǒng)

前橫梁和主桁條的前端用Φ32精軋的螺紋鋼連接，在各吊點上設(shè)置一根精軋螺紋鋼，并將其固定在扁擔(dān)梁上。前、后橫梁與下橫梁的交接處另設(shè)有一根扁擔(dān)梁和一根螺栓固定裝置，以防止因箱梁梁高變動而引起的底籃傾斜，保證吊桿在豎向上的受力。吊籃內(nèi)部的滑梁以懸掛方式連接吊桿，其材質(zhì)是Φ32的帶螺紋粗鋼。對內(nèi)滑梁和底籃后錨固點采用精軋螺紋鋼進行澆筑，其強度高、可調(diào)性好，在較小的受力條件下，是一種理想的吊桿材料。在使用吊桿時，用Φ50mmPVC管材對精軋螺紋鋼進行防護，防止在使用時出現(xiàn)焊接鐵絲。在后梁懸掛的混凝土基板和混凝土頂部預(yù)留直徑為Φ70mm的孔洞以便安裝吊桿。提升系統(tǒng)由鏈滑車驅(qū)動，應(yīng)在各吊點上按受力大小安裝不同規(guī)格的鏈條滑車，以實現(xiàn)能及時、迅速地調(diào)整模板高度，提高生產(chǎn)效率，縮短工期。

（二）邊跨現(xiàn)澆段施工

本工程連續(xù)箱梁邊跨設(shè)計長度為3.92m，分別在0#、3#橋臺處。梁高1.90m，梁段體積42.09m3，重113.70t。采用三向預(yù)應(yīng)力體系，混凝土澆筑施工時全幅現(xiàn)澆段擬一次澆筑完成，混凝土采用泵送澆筑工藝。連續(xù)箱梁的邊跨設(shè)計為3.92m，其結(jié)構(gòu)形式為貝雷梁。根據(jù)原有的地表標高和地質(zhì)條件，對原有的地基進行了1m的更換和夯實。在原有的地面上填入三根C25混凝土條狀地基后，在地基上鋪設(shè)兩層貝雷梁，將I20a工字鋼作為分布梁，在分布梁和隔板之間安裝三角木，調(diào)整高度，拆卸支架。墩頂部用鋼板做豎板，中間用砂石夯實，頂部用2mm厚的鋼板做支撐，其上鋪底模具。底部模具整體成型，鋼管托架采用雙拼式16槽鋼與橋臺橫向交叉連接，這種連接方式可減小支架和蓋梁的不均勻沉降。箱梁的頂板支撐架為φ48mm鋼管，模板為2cm的竹膠板，背楞為方木?；A(chǔ)采用鋼模板施工。在模板安裝之前，應(yīng)由監(jiān)理工程師對模板進行檢驗，主要檢查模板之間的銜接、變形情況，以及模板背面和面板能否良好連接。根據(jù)統(tǒng)計檢查結(jié)果，篩選出不合格的模板，進行標記并清除，禁止施工過程中使用不合格的模板。將涂有脫模劑的模板吊起至工作面，將界面擦凈后先用雙面膠或海綿將兩個模板拼接在一起，之后用螺栓將模板固定并進行模板豎直度校正，使豎直度偏離處于規(guī)范允許的范圍內(nèi)，最后在水平方向和鉛垂面上用剪刀撐加固，保證模板和支撐體系的穩(wěn)定。模板安裝完成后，開始進行混凝土澆筑施工。施工過程中，混凝土分為兩級振搗，由挖掘機配合測量控制標高。澆注完成后，在當(dāng)層的頂部預(yù)先埋設(shè)鋼筋，使其與支架的連接更加緊密。

（三）鋼筋加工與安裝

鋼筋必須在使用之前將表面油污、漆皮、銹跡等清理干凈。在下料之前，應(yīng)仔細閱讀有關(guān)圖紙，并在綁扎之前按照圖紙在基材上標出鋼筋間距，以保證鋼筋排出可用焊接連接。焊縫的長度、寬度、厚度等均要符合技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，在使用搭接的情況下，使用502或506焊條，并將接頭事先折疊4°，以保證鋼筋的軸線處于相同的位置。在焊接完畢后，應(yīng)對各連接部位進行徹底檢查，以保證焊縫的長度與規(guī)格一致。焊縫應(yīng)飽滿，無氣孔，并清除焊渣。箍筋的彎制是手工完成的，在制造過程中，要嚴格地控制其幾何形狀和彎角，以確保在捆扎后不會對骨架的外形尺寸產(chǎn)生任何影響。在鋼筋安裝時，應(yīng)確?；炷练雷o層厚度，并在鋼筋與模板之間放置同等強度的砂漿墊，每平方米不得少于5個，視具體情況決定是否增加，保護層應(yīng)與鋼筋進行牢固的捆綁，以確保其合格率。在澆注之前，應(yīng)對鋼筋、預(yù)埋件、預(yù)應(yīng)力筋的尺寸、位置等進行全面檢驗，并按照常規(guī)的施工程序上報監(jiān)理工程師。箱梁分兩段同時進行，當(dāng)樓板、樓板混凝土澆筑完成后，在頂板鋼筋、防撞欄、伸縮縫鋼筋等基礎(chǔ)上進行鋼筋綁扎，最后澆注頂板混凝土。

（四）合攏段施工

合攏吊架和模板使用的是建筑吊籃和模板體系。懸臂梁模板整體是2.50m+2.50m，封閉部分2m，懸臂梁部分澆筑完成后應(yīng)拆除中間部分的掛籃模板（邊跨、中跨掛籃同時拆除，避免兩邊受力不均勻）。邊跨現(xiàn)澆段需提前預(yù)埋孔洞作為精軋螺紋鋼的工作孔，6#塊向主墩方向50cm處和邊跨現(xiàn)澆段向交界墩方向50cm處需要預(yù)留孔洞作為滑梁起吊孔，采用φ32精扎螺紋鋼作為吊桿，懸臂端澆筑完畢后，用手拉葫蘆臨時豎向提拉住內(nèi)、外模板，然后將內(nèi)、外模板向前移動3m，再用邊跨現(xiàn)澆段預(yù)留的精軋螺紋鋼吊緊，垂直松開手拉葫蘆使模板落置在滑梁上。底模分布梁采用I22a型工字鋼，置于吊籃前下橫梁和邊跨現(xiàn)澆托架上，并以2cm木模和方木組合為底模板，與兩側(cè)澆注的底部模板進行調(diào)整。在6#分段澆筑完畢后，吊籃本體不移動，通過吊籃前下橫梁調(diào)整高度。

四、道路橋梁注意事項

（一）路基壓實

路面的攤鋪速度和壓路機碾壓長度是影響路面質(zhì)量的重要因素。如果攤鋪速度過快或壓路機碾壓長度過短，會出現(xiàn)凹坑和波浪狀路面等質(zhì)量問題。因此，在施工過程中，需要根據(jù)路面的情況合理控制攤鋪速度和壓路機碾壓長度，以確保路面質(zhì)量的穩(wěn)定。在進行路面壓實時，混合料往往會粘在碾壓輪表面上，影響壓實效果。為了解決這一問題，可以在施工過程中適量噴水，使碾壓輪表面保持光滑，有效解決混合料粘輪問題。同時，噴水還可以降低路面溫度，減少瀝青混合料的揮發(fā)，提高路面質(zhì)量穩(wěn)定性。在瀝青混合料路面較熱時，油料和礦料容易灑落在路面上，影響路面的平整度和美觀度，因此在施工過程中應(yīng)禁止重型機械設(shè)備在較熱的瀝青混合料路面上施工，以免造成不必要的損失。

（二）高性能混凝土澆筑

在進行高性能混凝土澆筑前，必須制訂一套完整的澆注方案，明確需澆注的方塊和澆注方式。有關(guān)部門要重視固定模板的制作，并嚴格按設(shè)計圖紙確定尺寸、剛度等參數(shù)。在合適的位置埋入模板，再進行高強混凝土的澆筑。在澆注時，確保相應(yīng)部位的混凝土澆筑水平達到要求，并在澆筑過程中及時進行振搗，保證在結(jié)構(gòu)施工區(qū)內(nèi)，混凝土的粗細集料均能均勻分布，確保構(gòu)件的質(zhì)量與施工要求一致。閉合段混凝土澆筑速度約為10m2/h，持續(xù)2～3h，澆筑應(yīng)在一天中溫度較低（但不能低于5℃）的時段進行，這樣可以確保閉合段新澆筑的混凝土在溫度升高的時，能在受壓條件下達到終凝，防止混凝土出現(xiàn)裂縫。在閉合段張拉前，應(yīng)采用覆蓋箱梁懸臂、噴灑水冷等措施，減少光照對箱梁懸臂的影響。在施工過程中要確保管線的暢通，在封閉段混凝土達到設(shè)計強度和相應(yīng)的齡期后，應(yīng)按張拉的噸位和順序，對邊跨的預(yù)應(yīng)力束進行張拉。

（三）路面攤鋪

在道路的建設(shè)過程中，路基施工是非常關(guān)鍵的一步。在進行路基施工前，需要進行導(dǎo)線、中線和水準線的數(shù)據(jù)復(fù)測，以確保施工的準確性和可靠性。在完成數(shù)據(jù)復(fù)測后，需要對實際情況進行分析，確定最佳的導(dǎo)線和水準點。在這個過程中，監(jiān)理工程師需要核查測量數(shù)據(jù)，并進行基準線位置的測量放樣。水平層填筑技術(shù)是路基填筑時比較常用的一種方法，這種方法可以保證填筑的均勻和平整度，提高道路的使用壽命和舒適性。在路面攤鋪施工中，需要提前準備好平地機和推土機，并根據(jù)路堤試驗段數(shù)據(jù)確定具體的攤鋪厚度，以此確保施工的質(zhì)量和效率，避免施工中不必要的浪費。