中交路桥北方工程有限公司 北京市 100024
摘要：在当前社会与科技的不断发展下，建筑施工发展的如火如荼，其中在悬浇梁施工中加强应用体外临时固结不仅可以起到稳定作用，并且也在一定程度上推动工程的快速发展。为进一步分析体外临时固结在悬浇箱梁施工中的应用，本文选择轻纺城高架桥第38联连续箱梁施工作为案例，对其展开论述。
关键词：体外临时固结；悬浇箱梁；应用
1、工程概述
轻纺城高架桥第38联（30+50+30m）采用单箱六室扁平现浇连续箱梁，边腹板为斜腹板，中腹板为直腹板，箱梁顶板宽由46.9m渐变为38.3m，底板宽度由箱梁始端的37.7m渐变至跨尾的29.3m，两翼悬臂长3.5m。箱梁横向为等高度截面，桥面横坡由顶、底板平行，底板底面设置调平块形成。箱梁根部断面梁高3.2m（高跨比1/15.6），跨中和边跨现浇梁段梁高2.2m，箱梁梁高及底板厚度均以1.8次抛物线变化。O号段中横梁两侧各2.5m范围内顶板厚度由60cm按直线变化至30cm，边跨现浇段箱梁顶板厚度由60cm至30cm，其它梁段顶板厚均30cm。O号段两侧各2.5m范围内底板厚度由90cm按直线变化至60cm，其它梁段由60cm按照1.8次抛物线变化至28cm；边跨现浇梁段端横梁侧2.44m范围内底板厚度由28cm按直线变化加厚至50cm。箱梁腹板厚度在1～3号梁段区间及合拢段中腹板为50cm，边腹板为60cm。边跨现浇梁段端横梁侧2.44m范围内腹板厚度由50（60）cm直线变为90cm，0号梁段中横梁两侧各2.5m范围内腹板厚度由90cm直线变为50（60）cm。箱梁两主墩墩顶处各设中横梁1道，厚3.0m。两边墩墩顶处各设端横梁1道，厚1.5m。为了满足施工和维护需要，每个箱室底板均设置了人孔。为保持箱内干燥，要求在箱梁底板最低位置设有直径10cm的排水孔，要求箱室内表面整洁，排水顺畅。为减少箱梁内外温差，所有箱室的腹板上顺桥向每2.5m间隔设一个直径10cm的通风孔，要求严格按照设计要求执行。箱梁横向支承位置，箱室底板设置有限位挡块。要求定位准确，施工期间注意槽口内垃圾清理以及混凝土振捣，严格控制施工质量。现浇箱梁支座均采用球型钢支座，要求支座布置平整，与梁底、支座垫石顶全截面接触。箱梁纵向划分为墩顶O号梁段、3个悬浇梁段、边跨支架现浇段、边跨合拢段、中跨合拢段。墩顶O号梁段长8m，悬浇梁段数及梁段长度从梁根部至跨中布置分别为：2×6.0m、1×8m。边跨现浇段长3.94m，边跨合拢段、中跨合拢段长均为2.0m。悬臂浇筑梁段最大悬臂长度为24m。
2、施工方案
本分项工程共有现浇梁110延米（30+50+30m），根据合同段的总体施工组织设计的要求，结合本分项工程的施工特点和我部的人力、设备等资源的配备，计划开工日期：2016年3月20日，主体完工日期：2016年9月24日，历时合计189天。
按照工期要求结合本工程结构形式特点，计划投入满堂支架1联、底模1联、外侧模板1联。本联施工周期安排如下。
3、施工准备
3.1 技术准备
（1）施工前应仔细阅读与核对设计图纸及有关设计文件，领会设计意图，发现问题应及时与设计单位联系解决。
（2）开工前，应根据设计文件、图纸、施工条件、工程进度等，编制现场施工方案和实施性施工组织设计，并提交监理工程师审批，并应报请项目建设业主，组织召开专家评审会对方案进行评审确认。
（3）悬浇箱梁施工前，对施工现场、机械设备及安全防护措施等，进行全面的检查，确认符合要求后方可施工。
（4）开工前，应根据《公路工程施工安全技术规程》（JTG F90—2015）及施工实际情况制定安全操作细则，并向施工人员进行安全技术交底。
（5）施工前必须将桥梁的控制测量列入施工组织设计，做好测量方案，并在施工中认真实施。测量平面控制网采用固定平台全站仪三角网测量系统，确保测量精度达到设计要求。
（6）施工放样前，对设计文件提供的桩号、坐标、尺寸、高程进行复核，并注意墩中心与墩中心控制点的横向、纵向调整和调整方向，避免放样错误。若发现所提供的墩中心控制坐标与实际情况有差异，应及时与设计单位联系，以便了解设计意图和查明原因。设计图纸中所示的桩号、坐标、方位角均为对应到道路设计中心线处的桩号、坐标、方位角，立面、平面尺寸均为对应到道路设计中心线的尺寸。
3.2 物资准备
由项目经理部统一组织各种材料的采购和供应工作，地材就近购置，特别是对现浇梁施工所需的各种型钢、钢管柱、碗扣架和方木等材料，项目需经提前进行市场调查，做到开工前材料可以随时进场。
4施工流程
4.1 施工方案
连续梁0＃块采用墩梁体外固结结构，在墩身的东西两侧（大小里程方向）各设9根直径630mm，壁厚8mm的钢管，每侧钢管直立于梁底，钢管上下两端通过5根钢绞线，分别固结于承台和主梁腹板内，除0号梁段外其他梁段（包含边跨现浇段、合拢段）均采用满堂支架浇筑施工，各块段砼全截面一次浇注；箱梁砼由拌合站集中搅拌，砼搅拌运输车运输至施工点，然后用汽车泵进行浇筑。
轻纺城高架桥第38联位于原104国大道上，地面道路常年行车，地基已趋于稳定，可直接搭设支架，不需进行地基处理。
连续梁总体施工工艺流程图如下：
4.2 0号梁段施工
0号梁段施工采用临时支撑体系钢管与预应力体系共同组成，是箱梁悬臂施工中的主要受力构件，当箱梁两悬臂偶尔出现不对称荷载作用时，临时支撑体系是保证本桥安全度与悬臂抗倾覆稳定的重要措施，临时固结采用墩梁临时固结体外固结结构，详见结构示意图如下
4.2.1地基处理
轻纺城高架桥第38联与既有线湖东路垂直相交，且投影与原104国道平行，支架基础全部位于国道上，国道常年行车，地基已趋于稳定，不作地基处理。承台开挖时破坏局部原状路面，采用宕渣回填基坑，分层碾压，每层松铺厚度不大于30cm,压实度不小于95%，碾压整平后，经自检合格后报验专业监理工程师，经专业监理工程师检验合格后，其上浇筑20cm厚C20砼，在新浇筑基础与国道路面搭接处1m范围铺设一层φ12规格，间距150×150mm的钢筋网片，防止产生不均匀沉降。
利用原有国道排水系统，在绿化带两侧开挖40×30cm的排水沟，排水沟分段开挖形成坡度，低点开挖集水坑。
在主墩与辅墩之间设置临时C30钢筋砼承台，临时承台结构尺寸为：7.2m（长）×9.06m宽×1m厚，上下设置钢筋网片，钢筋规格为Φ16，间距为30×30cm,上下钢筋网片使用Φ20架立筋，间距150cm。
4.2.2支架搭设
0号梁段支架采用钢管支撑体系，在承台两侧设置18根Φ560mm,壁厚8mm。每排9根，立柱按箱梁中心线对称布置，钢立柱间距如上图所示，其上搭设双拼I40工字钢，作为承重结构，其间距同钢立柱。分配梁采用I16工字钢承担，间距为30cm，两侧翼板采用碗扣式支架进行搭设，纵桥向间距为90+90+120+120cm四排，横桥在腹板处间距为60cm,其余部分为90cm。
临时固结是悬臂施工的重要环节，施工前应确定总体施工方案和施工细节，临时固结体系应安全可靠，设计基本要求如下：
①钢束采用《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T 5224－2003）标准的高强度低松驰钢绞线，直径为φs15.2mm，面积为A＝139mm2，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，1000h后应力松驰率不大于2.5%，钢铰线的弹性模量Ep=1.95×105MPa。
②临时固结采用墩身外支架与预应力结合的固结体系，支架除满足受力的需要强度、刚度外，还要保证在受力作用下的稳定，支架可以考虑和墩柱进行适当的连接，以保证整体的稳定性。
③计算临时固结时应考虑±2.5%的已浇筑梁段的涨（缩）模系数，半个节段的不平衡荷载，挂篮前移差一个节段的不平衡荷载，10年一遇的风速及合拢过程中产生的不平衡力等各种工况及其组合。
④0＃段浇筑时要严格控制浇筑的左右对称性。
⑤箱梁混凝土的内在质量和外观质量应严格控制，混凝土浇筑时应保证浇筑进度和振捣密实，并应注意混凝土的养生，所有箱梁的外表均应达到平整、光洁和全桥混凝土颜色一致。
⑥应严格控制箱梁的轮廓尺寸，施工误差应限制在施工规范容许范围之内，其中箱梁自重误差应控制在±2.5％以内。所有施工预埋件，在施工完成后予以割除，恢复原状，并注意防锈和美观。
4.2.3预压
0号梁段支架和底模板安装完毕后进行超载预压，要求预压重量不小于粱体结构自重的120%，预压材料为沙袋，按实测容量和沙袋的孔隙率换算成堆载高度以控制总的预压重量。堆载之前在底模和地基表面选择特征点，观测支架的沉降量和地基沉降量，从堆载预压的第二天起计算沉降速率。分三次加载（60%→100%→120%），以消除支架的弹性及非弹性变形，待连续5天内，最终沉降量小于1.5mm视为地基稳定。一次卸载，开始上部结构的施工。
4.2.4模板工程
1、底模制做安装
底模模板采用2㎝厚优质竹胶模板，其单节平面尺寸1.22m×2.44m，铺设时模板长边顺桥向铺设，且要保证板缝在横向和纵向都要对齐，为防止漏浆，模板接缝间贴双面胶带。模板下面放置10×15cm方木，将底模用铁钉钉到方木上，箱梁模板高程通过顶托丝杆调整，安装采用人工配合吊车安装。
2、侧模制做安装
侧模模板采用1.5㎝厚优质竹胶模板并有一定的韧性，模板下方放置10×15cm方木，方木间距30cm,其下设置双拼钢管作为承重梁，用铅丝固定方木和承重梁。
3、内模制作安装
内模根据箱室尺寸用竹胶板拼装而成，底板及腹板钢筋完成后，进行内模的安装，模板支撑采用10cm×15cm的方木作肋,钢管支架进行支撑的方法。顶板钢筋在天窗处的搭接按规范要求执行。
4、模板制作安装注意事项
（1）模板安装前，对于钢模板必须打磨干净，刷高效脱模剂。
（2）检查方木与模板、顶托间的密贴情况，如空隙过大则会引起砼浇注后模板变形。
（3）模板与钢筋安装工作要配合进行，妨碍钢筋绑扎的模板应待钢筋安装完毕后安设。
（4）模板接缝处要粘贴海棉条，防止缝缝漏浆，造成蜂窝和空洞。
（5）立模时注意防撞墙钢筋、伸缩缝钢筋、泄水孔位置等预埋件的安装以及张拉端工作空间是否符合要求。
（6）模板安装完成后，以全站仪及水准仪检查其平面位置和底、顶面高程，并检查节点联系及纵横稳定性，要确保牢固稳定。
（7）模板安装完毕后，检查其平面位置、顶面高程、各部尺寸、节点联系及纵横向稳定性，检验合格经签认后浇注混凝土。
5支座
采用环氧树脂法进行支座安装，在安装支座前对支座垫石进行检查，使标高及水平度符合要求，均匀涂刷环氧树脂到垫石顶面后，进行支座安装。
（1）安装前的检查
支座安装前须检查纵向活动支座和多向活动支座的预偏量是否与桥梁设计要求相符，如不正确须先放松支座的临时固定板螺丝，再将支座滑动板预偏量设置到位，并核对指针位置是否正确，然后重新旋紧临时固定板螺丝，在上锚垫板的正中心有一个刻痕，以便安装时对正X轴，Y轴及支座高程；检查螺栓是否紧密固定；支座上有标示牌，以便鉴别支座的型号，安装时必须对桥墩号位置与支座的规格是否相符；支座和锚碇板贴近混凝土或环氧树脂的面，须无灰尘和油渍。
（2）支座安放到位后，搭设现浇梁模板（楔形调平块模板），确保模板与支座上锚碇板的密封。
（3）梁体混凝土浇筑前，要清洁支座的上板表面，去除油污及杂物后，方可进行浇筑作业。浇筑时防止支座的锚碇板和锚碇钢棒受到撞击。
（4）待混凝土达到强度时，拆除临时固定板，完成支座安装。
4.2.5钢筋工程
箱梁钢筋在钢筋加工棚内集中下料、加工，运至现场安装，半成品运输至施工现场时需要分类堆放，采取下垫上覆盖措施，原材料不宜过多对方在支架上，堆放时尽量分散堆放，严禁堆放一侧造成人为的不利受力状况。
（1）钢筋的一般要求
钢筋应具有出厂质量证明书和试验报告单。并按规定要求取样试验、合格后方可用于工程之中。
钢筋的表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。
（2）钢筋的加工
钢筋焊接前，必须根据施工条件进行试焊，合格后方可正式施焊，其中焊工必须持考试合格证才能上岗。凡施焊的各种钢筋均应有材质证明书或试验报告单。焊条、焊剂应有合格证，各种焊接材料的性能应符合现行《钢筋焊接及验收规程》（JGJ 18）的规定。
（3）钢筋的安装
箱梁骨架钢筋在砼地坪上按图纸精确放出大样，分段加工成型，汽车吊吊至箱梁支架上，焊接成整体。
钢筋拼装时，在需要焊接的位置用楔形卡卡住，防止电焊时局部变形；待所有焊接点卡好后，先在焊缝两端点焊定位，然后进行焊缝施焊。焊接的顺序应由中到边对称地向两端进行，先焊骨架下部，后焊骨架上部，相邻的焊缝采用分区对称跳焊，不得顺方向一次焊成。
在钢筋吊装拼装时，应在钢筋与模板间设置垫块，垫块应与钢筋扎紧，并互相错开。钢筋混凝土保护层应符合设计要求。
（4）注意事项：
箱梁内齿板钢筋应与箱梁钢筋绑扎为整体，齿板混凝土与箱梁混凝土也应同时浇筑。齿板处钢筋密集，要求齿板内主要受力钢筋与顶板顶层或底板底层纵向钢筋焊接成骨架，焊缝长度满足规范要求（双面焊5d或单面焊10d，本联所有现浇箱梁齿板钢筋均做此要求，此处一并说明，不再一一赘述）。
箱梁内各部位的钢筋如与预应力管道发生干扰，可局部调整钢筋的位置和形状，禁止截断钢筋，如确有需要，经设计单位认可后，可截断部分钢筋，截断的钢筋应及时补强。
结语：
本文选择轻纺城高架桥第38联连续箱梁施工作为案例，从多个方面展开分析与讨论，对体外临时固结在悬浇箱梁施工中的应用加以分析与探究，并进一步认证这一应用方法的有效性。
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论文作者:段进锋,赵建华
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/10
标签：钢筋论文; 支座论文; 腹板论文; 模板论文; 支架论文; 底板论文; 方木论文; 《基层建设》2017年1期论文;