高速公路高架桥钢筋混凝土现浇连续箱梁施工技术探讨

ProbeintoConstructionTechnologyofCast-in-placeReinforcedConcreteSerialBoxGirderinExpresswayViaduct

杨鸿清YANGHongqing

摘本文结合工程实例，详细阐述了高速公要：幅箱梁顶板宽12.05m，底板宽7.60m；箱梁底板厚分别为主线0.22m，0.25m～0.509m，顶、

匝道0.22m，0.25m～0.65m；中、边腹板厚分别为主线0.35m，0.45m，0.60m，匝道0.35m，0.45m，0.55m；两侧悬臂长均为2.225m。全联仅在桥墩支点截面处设置端、中横梁，其中，中横梁宽2.50m，端横梁宽1.20m。大跨径连续箱梁采用48mm×3.5mmWDJ扣件式多功能钢管满堂支架全断面现浇的方法施工。

置布置混凝土垫块，挂线抄平控制第一根立横向标高控制到一杆底标高。各段支架纵、

个平面后，开始进行支架搭设，上段支架搭设完成后进行下段支架搭设，支架底标高及位置的控制方法同上段支架。同时对上段支架进行上托顶标高的控制。

3.2.1施工模板支架方案设计验算1）支架架设、立模设计。首先进行测量放线（中心轴线和中心点法线），然后在搭设支架的带状位置用干硬性水泥砂浆精平地

最后面，再铺上厚5cm×宽25cm的木板，在木板上搭设支架。支架以两桥墩（或桥台）中心连线为轴线，并垂直于中心点法线往两翼及跨两端对称搭设。依照现有图纸将其划2号～3号断面，4分为0号～1号断面，

号～5号断面，6号～6号断面等四段分别进行计算，各段设计荷载的限值取该段最大净截面积的荷载。经过计算比较选出最佳组合，竖杆纵横向间距依次分别为：60cm×60cm，90cm×60cm，60cm×60cm，60cm×30cm，支架步距视架子实际高度采用120cm或60cm，利用可调下托调整支架横杆使之保持整体水平，确保可调U型顶托螺旋调节幅度不超过25cm。在支架U型顶托上沿线路纵向摆放横截面为10cm×15cm方木作为纵梁，在纵梁上横向摆放横截面为5cm×10cm，间距20cm方木作为横梁，方木均使用东北红杉。最后在横梁上铺设模板即选厚1.5cm的防水竹胶板。支架架设结构见图1。

2）支架、模板内力验算方法。以2号～3号断面为例：支架竖杆纵横向间距为

路钢筋混凝土现浇连续箱梁支架模板支撑系统方案设计与验算；并对现浇连续箱梁施工技术工艺进行了深入论述和总结。

高速公路；钢筋混凝土；现浇连续箱梁；施工关键词：工艺；扣件式支架

中图分类号：U448.28

文献标识码：B文章编号：1008-0422（2009）01-0164-03

1引言

随着我国公路建设的飞快发展，城市立交桥、高速公路桥梁对结构混凝土外观要求越来越高，桥梁的质量直接关系到结构安全和使用安全，只要条件允许，其梁板均采用现浇方法施工，这样不仅能保证桥梁线性顺畅，还能保证其外形美观；但要保证桥梁的质量和使用安全，还需要良好合理的施工工艺和施工技术。

3高架桥现浇连续箱梁施工技术工艺

3.1地基处理

由于匝道支架范围内地基湿软，允许承载力较小，且承台前后有一定长度的回填土，为了保证在箱梁施工过程中及养生时支架不发生下沉，要求承台基坑加填土分层填筑，逐层夯实，分层厚度不大于30cm。地基处理前，需将原地面处理到垫块顶标高以下90cm处，原地基整平后，进行碾压，压实度要达到90%以上，然后在原地面上填筑30cm厚的矿渣，用振动压路机进行碾压。

3.2模板支架搭设

本支架采用扣件式满堂支架。其结构形式为：纵横向立杆间距均为90cm，支架搭设前，首先将起终点轴线放出，在曲线半径较小的跨，将支架由跨中分为两段，支架轴线与该段箱梁结构中心线起、终点重合。然后将该段起终点挂线连接起来，每隔90cm在垂直于该轴线的左、右两个方向上按支架位

2工程概况

湖南某高速公路高架立交桥分别为：主

线58.04m+91.292m+58.054m三跨，C匝道45.854m+76.790m+46.057m三跨,D匝道45.751m+74.242m+45.751m三跨；主线横桥向为双向四车道分离式断面（中间设3m中央分隔带），匝道均采用单向双车道断面。C匝道桥墩高20m，且曲线半径仅350m，超高达6%。箱梁梁高较高，其中主线梁高为2.5m～5.0m，匝道梁高2.3m～4.5m；单

作者简介:杨鸿清（1973-），男，湖南衡南人，中铁二十五局集团第三工程有限公司工程师，从事路桥施工技术管理工作。

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工程实例中荷载计算：模板自重：α=0.095kN/m2；纵木横木自重：b=0.352kN/m；钢筋混凝土自重：c=20.75kN/m2；施2工荷载：d=1.5kN/m；振捣荷载：e=2.0kN/m2。长度附加系数k=1.15，立杆步距h=120cm，q=1.2×(0.095+0.35+20.75)+1.4×(1.5+2.0)=30.334kN/m2；每根立柱承受荷载力P=A=30.334×1.2×0.9=32.76kN。1）强度验算:，N=32.76kN，=4.89cm2，则σ=205N/mm2，强度符合设计要求。2）稳定性验算：钢管的稳定计算通常采用：P/（ψA）≤f，其中，ψ为轴心受压构件的稳定系数，应根据值通过规范查得，其中，为立杆的计算长度。对于满堂支架，，其中，k为长度附加系数，其值取1.155；h为立杆步距。立杆验算以1，2节间立杆为单元图1计算截面（支架纵距90cm）90cm×60cm，支架步距采用120cm，模板采用1.5cm竹胶板。3.2.2模板计算强度计算的最不利荷载通常有：1）模板、支架自重。2）新浇筑混凝土、钢筋混凝土或其他圬工结构物的重力。3）施工人员和施工材料，机具行走运输堆放的荷载。4）振捣混凝土时产生的荷载。5）其他可能产生的荷载，如雪荷载、冬季保温设施荷载等。将上述荷载按不同的分项系数予以组合。当结构重力产生的效应与可变荷载产生的效应同号时，恒载分项系数基本可变荷载为1.4，2Mmax=-（KM×q1×L12）=-0.132kN·m。当施工荷载集中于跨中时，按三跨等跨连续梁计算设计荷载：kN/m。集中设计荷载P=1.4(2.5/5)=0.7kN，Mmax=-0.105q2L22-0.158P=-0.139kN·m，可见，施工荷载集中于跨中时，弯矩最大。=90MPa，强度满足设计要求。3.2.2.2模板刚度验算刚度的计算荷载通常有：1）模板、支架和拱架自重；2）新浇筑混凝土、钢筋混凝土重力；3）其他可能产生的荷载，如雪荷载、冬季保温措施产生的荷载等。按照不同的分项系数予以组合。应注意遵循度计算，则bh/12=0.644，3计算。采用立杆φ48×3.5钢管，则：钢管截面积A=4.89cm2；=12.19cm4；=bh/6=5.08cm3，回旋半径：立杆细长比为：=1.579cm=1.15×120/1.579=90＜[]=150，查表得，A3钢管类截面轴压构件稳定系数ψ=0.66，则：P/（ψA）=101.5MPa＜[]=215MPa，满足稳定性设计要求。3.3模板铺设施工3.3.1底板铺设首先铺设横向方木，然后铺设上层方木，底板范围内布置10×10方木，间距0.35m。该层方木铺设前，将箱梁腹板混凝土边线放出，再将两侧腹板混凝土边线处方木位置固定。第二层方木固定好一段后，及时复测方木顶部标高，并通过调整上托高度，将标高控制好。10×10方木铺设完成后，开始铺设横桥向5×10板条，板条中心间距35cm，板条两端伸出梁边2cm。每跨板条铺完后，即可进行支架预压。3.3.2支架预压3.3.2.1预压方法支架预压采用土包预压，通过实际试预压尽可验，土袋的平均重量为40kg/袋，能模似实际的荷载分布情况，逐跨用吊车吊装，人工配合进行加载。根据支架所受荷载计算，每个匝道需土袋30000个，每跨6000袋。。模钢筋混凝土自重：量自重：=0.0955kN/m；2b=20.75kN/m2；施工荷载：c=2.5kN/m（集中荷载P=2.5kN）；振捣荷载：=2.0kN/m2。3.2.2.1模板强度验算。工程实例中荷载计算按1m宽kN/m，，截面惯性矩I=方木弹性模量E=7000MPa，刚度满足设计要求。3.2.3支架立杆强度、稳定性计算当施工荷载均布时，可近似按三跨等跨连续梁计算（见图2），即：L=1.0m。kN/m立杆支架强度：式中：N———轴心压力设计值，N；———钢管净截面积，mm2；———钢管抗压强度设计值。3.3.2.2支架观测3.4钢筋绑扎施工在支架预压前，测出各点的初始标高。3.4.1钢筋加工、入模支架纵、横向要各设一轴线，在堆载前、中、在绑扎钢筋前，注意绑扎底板和腹板A后进行支架纵、横向位移观测，并作详细的类、B类钢筋网片。横梁骨架安装前，先将梁记录。沉降量由专人负责观测并整理数据，底支座钢板预埋好。然后安装横梁钢筋骨测量组配合，支架偏移观测由测量负责人负架，并加垫块进行垫块，横梁钢筋安装前要责并整理数据。预压前7d每天至少观测两将横梁位置腹板上精确标出。横梁两端1m次，待沉降量稳定后，将沉降数据详细整理范围内先将箍筋套在钢筋骨架上，但不要绑后，通知监理工程师。扎定位，骨架Ⅰ和骨架Ⅱ穿过横梁后，焊接3.3.2.3数据分析腹板骨架筋和部分受剪钢筋。堆载后支架预压期为30d。卸载前，将3.4.2内模安装所设观测点标高进行测量并做对比，卸载在腹板钢筋绑扎完成并经监理检验合后，再次测量观测点标高，进行数据分析，确内模采用加工场加工、吊格后进行内模吊装。因支架变形和梁定施工前预提标高设置值。车吊装进行施工。吊装内模时，每个箱室由两的挠度中跨中值最大，故梁的预拱度最高边向中间吊装，每个箱室由一节变截面内模、值设在跨中，其他各点预拱度以梁端为零，两节2.44m内模和一节1.77m内模组成。按二次抛物线计算可得。预拱度曲线方程3.4.3顶板钢筋绑扎。为：y=4fÁx(L−x)/LÁ

顶板钢筋绑扎前，放出顶板边线，并根3.3.2.4卸载据图纸预埋防撞墙钢筋；钢筋绑扎过程中，预压到期后，进行卸载。卸载时，由高到要及时复核钢筋顶面高程；钢筋绑扎完成低，由内向外逐层进行，卸完土袋后，开始铺后，开始支设翼板边混凝土模型，并在距混设底板胶合板。凝土边10cm处钉设直径3cm的半圆PVC3.3.3胶合板铺设管作为滴水槽模型。铺设前，将腹板混凝土外边线放出并做3.5混凝土浇筑施工并保证好标志。底板胶合板横向布置4块，3.5.1横梁、底板、腹板混凝土浇筑边缘处每块胶合板最少伸出腹板外2cm。铺混凝土浇筑顺序为：1）横梁、腹板；2）底设时，接缝处要保证平整、严密，并将每块板板；3）腹板补料、顶板。每跨为一个浇筑段。边缘处全部用小钉钉在下层板条上。胶合板箱梁混凝土采用罐车运输，泵车泵送。铺设完成后，根据预压结果，检查底板高程，混凝土浇筑前，要做好箱室内的通风准备。并通过调整上托来调整底板标高。混凝土首先分层浇筑端横梁，浇筑到3.3.4侧模安装2/3高时，开始浇筑箱梁腹板混凝土，第一次侧模安装前，要对腹板混凝土精确放腹板浇筑长度为一跨，腹板混凝土要分层浇根据控制点将腹板线，纵向1m一个控制点，筑，每层混凝土厚度不超过30cm，左、右侧混凝土边线用铅笔画出。在胶合板边贴1cm混凝土浇筑高度位尽量相同，混凝土下料厚海绵条后进行侧模安装。侧模安装采用现时，要在顶板钢筋两侧铺设胶合板，将料从场拼装的方法，先将翼板下顶板按设计标高腹板顶送入腹板中。腹板振捣工每侧配两+8mm挂线调好，然后在其上顺桥向铺设人，振捣要密实，振捣棒插入下层混凝土不10×10方木，横桥向每隔60cm铺设一道横得小于5cm，腹板混凝土浇筑过程中，要有向方木，横向方木铺好后，开始加要立柱，立专人将翼板及内模顶撒落的混凝土及时清柱下要支撑在纵向10×10方木上，立柱施理。翻入内模底板处的混凝土坍落度应适当工时要注意留出胶合板层和5×10板条间隙，在将立柱固定后，顺桥向钉设5×10板条，间距35cm，然后铺设胶合板。模型固定完毕后，将侧模每90cm一道，横向二道用3m钢管支撑在立杆上，并固定底板处穿心丝，穿心丝要全部上双帽，支撑要牢固。完毕后，将翼板下三道立杆每2.7m一道横向打斜撑加固，防止支架变形造成腹板混凝土跑模。底板空心丝用Φ16螺纹钢筋两头焊φ14圆钢套丝使用。提高，避免横梁下部由于钢筋过密，底板混凝土出现空洞。整个浇筑过程应严格控制底板混凝土浇筑厚度。3.5.2顶板混凝土浇筑第一跨底板混凝土浇筑完成后，返回补充第一跨腹板混凝土，浇筑顶板混凝土前，标出顶板混凝土浇筑标高。混凝土收面要挂线，顶板收面分三步进行：顶板混凝土放料后，第一步，根据设计标高人工用铁锹将混凝土大面整平；第二步，用铝合金尺根据标高横向收面，人工配合补料，以控制混凝土面标高及平整度；第三步，人工用木抹子收面，在混凝土初凝前，用木抹子进行二次压面，以消除混弹凝土面产生的细微裂纹，并用扫帚将混凝土面沿横坡方向拉毛，拉毛深度1mm～2mm。严禁收面后的混凝土留有脚印。第一跨顶板混凝土浇筑完成后，开始浇筑第二跨横梁、腹板、底板混凝土、浇筑完后返回浇筑第二跨腹板、顶板混凝土，依次逐跨进行，浇筑要求及顺序同上一段。混凝土浇筑过程中，混凝土坍落度控制到14cm～18cm。3.5.3养护混凝土初凝后，要对顶板混凝土进行覆盖，顶板混凝土初凝后，先用塑料膜覆盖，然后用麻袋片覆盖，洒水后再覆盖一层土工布，并洒水养护，每天3次～4次，严禁混凝土面及养护材料出现干燥现象，养护期不小于7d。3.6模板、支架拆除当混凝土强度达到75%时，可进行内模拆除，内模拆除要彻底，并将箱室内清理干净。混凝土强度达到100%时，方可拆除底板模型及支架，拆除时要从跨中向横梁处进行。通过以上施工及各工序质量控制措施,取得了良好的施工效果。该工程现已竣工验收并投入运行，整体质量及外观得到专业人士的肯定。4结语综上所述，随着高速公路建设的飞速发展，在钢筋混凝土现浇连续箱梁的施工过程中，施工方法及施工技术起着非常重要的作用；但还应该探讨和研究新的施工方法技术，以便更好地提高桥梁工程质量，节约资金，节省工期，更有利于组织施工。参考文献：[1]刘吉士.桥梁施工百问[M].北京：人民交通出版社，2005.[2]公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.JTJD62-2004[S].[3]杜荣军.扣件式钢管模板高支撑的设计和使用安全[J]施工技术，2002-03.[4]建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.JGJ130-2001[S].[5]郭金琼.箱形梁设计理论[M].北京，人民交通出版社，1991.[6]唐怀平，唐达培.大跨径连续刚构箱梁剪力滞效应分析[J];西南交通大学学报，2001，36.166