中建二局第三建筑工程有限公司武汉分公司 湖北省武汉市 430000
摘要：随着新时代的发展，桥梁建设技术要求也随着日益增长的社会基建需求高速发展。相应的，桥梁施工技术的标准要求愈高，新技术、新工艺也顺应而生。为满足特大桥梁的实际需求、经济性能、环境保护、施工难度等各项条件，移动模架现浇箱梁施工技术成为综合首选。预应力混凝土现浇箱梁的形式也能在达到质量标准的情况下，同时满足一定的经济性能。本文主要阐述在海南某特大桥项目中，移动模架现浇箱梁施工技术在施工建设中的实际运用。
关键词：移动模架；预应力；混凝土现浇箱梁；
1、现浇箱梁与移动模架
钢筋混凝土结构的箱梁分为预制箱梁和现浇箱梁。在独立场地预制的箱梁结合架桥机可在下部工程完成后进行架设，可加速工程进度、节约工期；现浇箱梁多用于大型连续桥梁。常见的按照材料主要有两种，一是预应力钢筋砼箱梁，一是钢箱梁。其中，预应力钢筋砼箱梁为现场施工，除了有纵向预应力外，有些还设置横向预应力；钢箱梁一般是在工厂中加工好后再运至现场安装，有全钢结构，也有部分加钢筋砼铺装层。
移动模架，又称滑移模架（简称滑模）或移动模架造桥机。移动模架法是采用大型设备就地逐孔完成桥梁施工，在桥位上完成模板、钢筋、混凝土浇筑、张拉施工、养生等一系列的工作后，整体纵移施工设备，连续进行下一步施工。它相当于将桥梁的预制厂移到桥位，在高空施工。回顾混凝土连续梁桥的发展，可以清楚的看到，施工技术的发展对桥梁的跨径、桥梁的截面型式起着重要的作用。而移动模架的不断发展、改进和完善，对推动桥梁工程施工走向机械化、自动化和标准化起到了很大的作用。
2、工程项目概况
某跨海特大桥项目位于海南省，其主体结构包括跨海斜拉桥主桥、跨地震断裂带引桥、混凝土引桥、大桥东岸2.71km范围内绿化及环境保护设施，养护中心房建工程等。主桥全长460m，采用（230+230）m单塔双索面钢箱梁斜拉桥，主塔高151.8m，下设32根φ4.3/4.0m大直径钢管复合桩。跨断裂带引桥全长581m，桥跨布置为（2×58+60+2×58+58+2×58+57+58）m，共10跨简支钢箱梁。混凝土引桥起止墩（台）号为0#桥台-33#墩（33#墩为过渡墩），其中：0#桥台-27#墩位于陆上，28-33#墩位于海上。其上构桥跨布置：4×30m（第一联）+4×30m（第二联）+4×30m（第三联）+5×30m（第四联）+5×30m（第五联）+5×30m（第六联）+6×50m（第七联）=1110m，共七联现浇预应力连续箱梁，分左右两幅，采用C50高性能海工混凝土。
3、技术分析
3.1混凝土引桥现浇箱梁施工概况
预应力混凝土箱梁第一～六联：采用30m跨现浇箱梁，半幅采用单箱单室截面。边腹板采用斜腹板。梁高1.8m，顶板宽15.75m，外侧腹板斜坡2.941：1，翼缘悬臂长3.5m，顶板翼缘端部厚20cm，根部厚55cm，顶板厚30cm；底板厚26cm；腹板厚度50cm，从跨中标准段至梁段分一次渐变，从50cm变化到75cm，渐变段长3.0m。中支点横梁厚2.2m，端支点横梁厚1.2m。箱梁上部构造纵向按全预应力混凝土设计，顶板横桥向及横梁按预应力混凝土A类构件设计。
预应力混凝土箱梁第七联：采用50m跨现浇箱梁，半幅采用单箱单室截面。边腹板采用斜腹板。梁高2.8m，顶板宽15.75m，外侧腹板斜坡3：1，翼缘悬臂长3.5m，顶板翼缘端部厚20cm，根部厚55cm，顶板厚30cm；底板厚26cm；腹板厚度50cm，从跨中标准段至梁段分一次渐变，从50cm变化到80cm，渐变段长4.0m。中支点横梁厚2.6m，端支点横梁厚1.5m。箱梁上部构造纵向按全预应力混凝土设计，顶板横桥向及横梁按预应力混凝土A类构件设计。
3.2施工工艺流程与施工方法
（1）外模板调整
少支架法模板采用移动模架右幅钢模板，底模直接在分配梁I25a上面进行拼装，经测量放位，调整标高和线型以及预抬和预拱。侧模和翼模分别在由分配梁I25a上搭设脚手管、顶托上面进行拼装，由顶托调节标高线型。模板与模板之间不能错台，模板接缝处用腻子刮平。
（2）移动模架外模板调整
移动模架在提升完成至制梁位。以底模中缝之前后两端点为测量点，使模架在横向、纵向、竖向三个方向定位。
（3）支座安装
a.复测垫石标高，预留孔位置，若有偏差，及时处理。
b.凿毛墩顶表面的支座安装部位，清除预留锚栓孔中的杂物，并用清水将墩顶表面浸湿。采用铁楔在四角抄平，控制标高及平面位置；用支座灌浆料灌满预留孔，灌浆高度须高于支座底板10mm。
c.支座砂浆浇筑后，需采用土工布覆盖，洒水湿润。
（4）墩顶模板、端模、翼板侧模安装
墩顶用脚手管顶托做支撑，工14或工25分配梁，上部铺10×10的木方，模板采用1.5cm的竹胶板，封头模板厚8mm花纹钢板与∠75×8角钢加工成定型钢模。考虑到箱梁纵向钢筋，需预留钢筋齿槽。
图2 内模整体吊装
为确保锚垫板安装精度，在端模上按锚垫板的安装倾角，预先焊接内嵌槽口模板，锚垫板与内嵌槽口模板采用螺栓连接。
翼板模板采用5mm钢板作翼板侧模，横向预应力筋槽口模板与翼板侧模采用螺栓连接。
（5）钢筋安装
低腹板钢筋绑扎：钢筋根据设计图纸在钢筋加工场加工成半成品，成品编号堆码。前场钢筋绑扎时，运至现场绑扎安装。钢筋接头按照规范要求进行抽检，检验合格后才能使用。钢筋加工完成后，按照尺寸和规格堆放钢筋，钢筋下面垫设枕木，并设置标识牌。
（6）预应力安装
包括底腹板管道、钢绞线、锚垫板安装。波纹管接长采用专用套管且用防水胶带缠绕密实，两端伸入锚垫板内且波纹管套入锚垫板的深度不小于10cm，安装好的锚垫板与波纹管套接处用防水胶带缠绕严密。波纹管安装直线段顺直，弯曲段顺畅。定位钢筋间距直线段0.8m，弯曲段0.5m。
固定端采用锚板固定，张拉端采用定型钢模板，在模板上对应锚具处开孔，锚垫板与模板用螺栓连接；钢绞线外露张拉长度为80cm为宜。
（7）内模安装
内膜采用组合钢模制作，提前在胎架上拼装，整体吊装就位。
（8）顶板钢筋及预应力安装
a.内模开始安装后，即开始进行翼板上顶板钢筋底层安装。
b.内模安装完成后，全面展开顶板钢筋绑扎施工。两层钢筋之间焊定位筋。
c.顶板钢筋安装过程中加强测量控制，采用带线安装，控制好箱梁顶标高。
d.顶板底层钢筋绑扎完成后，带线进行波纹管安装，确保顺直。
e.顶板预应力包含纵向束和横向束。先安装纵向束，再安装横向束。
图3 顶板钢筋安装
（9）预埋件安装
锚垫板、波纹管，通气管：在钢筋绑扎的同时，安装预应力波纹管，锚垫板，穿钢绞线，装压浆排气孔。
支座锚杆、钢板：支座安装就位后，在支座上面设预埋钢板。
滴水槽预埋：两侧翼缘板下设直径4cm滴水槽。
底板泄水孔：Φ10PVC管预埋，每跨室布设2个。
腹板通气孔：腹板每4m布设一个，要求在一个水平面上，预埋Φ60PVC管平均每跨7个。为防止PVC管偏位，内衬Φ48×3的脚手管，将内模开洞，脚手管插入式固定在内模上，与外模通过螺栓固定限位。
横向挡块：在墩顶模板制作时，留出横向挡块位置，以横向挡块预埋板作为底模。
纵向防落挡块预埋件：过渡墩纵向钢挡块埋件直接放在底模相应的位置，锚筋朝上。
防撞栏杆预埋钢筋：防撞挡块埋件锚筋长30cm，在箱梁施工的过程中翼缘端伸出箱梁顶面20cm布置Φ20钢筋，同时预埋收面提浆机轨道钢筋，与箱梁翼板钢筋进行焊接；防撞护栏施工时，将埋件钢筋焊在预埋钢筋上。
连梁装置预埋：30m连续箱梁在已浇筑段混凝土预埋Φ120pvc管，等浇筑相邻联混凝土时，将Φ90连梁装置放入已浇段预留孔内，在即浇段对应位置预留连梁孔，后续安装连梁装置。50m箱梁预埋160PVC管，Φ120连梁装置。
桥面集中排水泄水管：每4m沿箱梁翼缘两侧分别布置，预埋Φ160PVC管。
底模提升预留孔：为保证移动模架首施工节段和中施工节段时需于施工缝前0.8m处设置预留孔。预留孔为Φ85波纹管，施工时安装锚梁及垫梁，采用Φ32精轧螺纹钢张拉，张拉力为100KN，底板四个，两端翼缘各一个。
伸缩缝预埋钢筋：在过渡墩伸缩缝处，横向预埋伸缩缝Φ16钢筋，间距为20cm。
摄像机底座埋件：8#墩左幅、17#右幅、27#左幅、32#墩右幅分别设有场外摄像机预埋件，锚筋长30cm，伸出箱梁20cm，底座设法两层法兰盘。制梁时需预埋一层。
健康监测预埋件：为了便于后续安装车辆动态称重系统红外线高清摄像头，需于33#墩伸缩缝朝32#墩方向距离15m处，靠近护栏底座内侧预埋红外摄像机的底座埋件。
（10）混凝土施工
1）浇筑方法
30m连续箱梁阶段浇筑方量最大687.4m3，其次为548.2/614.2m3，最小为243m3。50m连续箱梁阶段浇筑首跨最大方量为728.1m3，中跨为601.2m3，尾跨为469.4m3。缩短两层混凝土之间浇筑时间，腹板采用阶梯形斜层推进法施工。
2）混凝土浇筑顺序
a.混凝土浇筑原则：“对称、平衡、同步进行”的原则。
b.单跨竖向浇筑顺序：底板→腹板、端中横梁→顶板（含翼板）。
c.单跨顺桥向、横桥向浇筑顺序：低处→高处。
（11）桥面施工及混凝土养护
进行顶面标高控制。采取高频提浆机配合人工收面，混凝土初凝时，进行混凝土面拉毛。混凝土浇筑完成后，待表面人员踩踏无脚印后，立即进行土工布覆盖养护。保证土工布不干为标准。
（12）内模拆除
混凝土强度达到75%强度后，拆除内模。内模拆除过程中按照分段拆除顶板模板，再拆除侧模。
（13）预应力张拉
混凝土强度达到90%以上且龄期满足要求后，方可张拉应力。
预应力张拉采用张拉力和伸长量双控，以张拉力为主。
张拉顺序：先从上而下张拉全部纵向腹板束→再张拉全部底板束→最后张拉全部顶板束。
先张拉纵向预应力束在张拉横隔板横向预应力束，最后张拉横向扁锚。
张拉原则：同排横向对称、同排纵向对称张拉。同编号中央向两侧张拉。
（14）预应力管道压浆
全部预应力张拉完成后24h内进行管道压浆。采用真空辅助压浆技术。
真空压浆步骤：
a.清理装配螺栓孔内及锚座底面的水泥浆，保证锚座底面平整；清理盖帽的密封口及密封槽，并保持清洁。
b.在密封槽内均匀涂上一层玻璃胶，装入“O”型密封圈。
c.装配盖帽，将螺栓加垫片旋入螺孔内并紧固，并将排气孔垂直向上放置，用高压风将管道内可能存留的水份吹出。
d.压浆端安装压浆管、球型阀门和快换接头并作检查；出浆端安装透明喉管，并与真空泵相连接。
e.真空吸浆前，用真空泵试吸真空，当真空度检测达到要求的标准后，即可开始真空吸浆。
f.启动压浆机，当所排出的水泥浆稠度及流动度符合要求后，暂时关闭压浆机，并将压浆喉管通过快换接头接到锚座的压浆端快换接头上。
g.关闭压浆端阀门，打开出浆端阀门，启动真空泵。当塑料波纹管内的真空度达到设计要求后，保持真空泵启动状态，开启压浆端阀门将水泥浆压入管道。
h.当出浆孔及出气孔所流出的水泥浆稠度均匀一致后，分别关闭出浆阀门、密封出气孔。
i.开动压浆机，保持预定的压力，并持压1分钟后，关闭压浆机及压浆端阀门，完成管道压浆。
（15）封锚
切割锚圈外多余钢绞线，用与箱梁同标号的砂浆进行封锚，并对混凝土进行凿毛处理。
4、现浇箱梁施工质量控制要点
4.1施工缝处理
沿施工缝环向粘贴5cm宽的橡胶带止浆，并采用玻璃胶进行封堵。边模外侧，用土工布将已浇筑梁段位置堵塞，防止混凝土浇筑时混凝土浆液从边模外侧流入模板内，影响施工缝处混凝土外观。
4.2不锈钢保护措施
（1）钢筋堆放在土工布上，人工传递钢筋。严禁在不锈钢模板上拖拉钢筋，需轻放。
（2）电焊、氧割施工时，采取措施，避免焊渣直接落到不锈钢板表面。
（3）电焊头需用专用筒接住，倒弃至指定地点内膜吊装和混凝土浇筑前冲洗。
4.3腹板及底板模板冲洗
箱梁混凝土浇筑前，采用洁净水进行模板冲洗，从高往低方向冲洗。冲洗时，观察内腔是否因冲洗导致杂物堆积，发现后立即清理干净，不可随地丢弃。
4.4预应力管道保护
（1）预应力管道采用专门吊篮存放和转运，采用帆布进行覆盖。
（2）安装好的波纹管要注意保护，在钢筋绑扎、混凝土浇筑过程中，不得踏压波纹管；不得在没有防护的情况下而在波纹管的上方或附近进行电焊或气割作业。
（3）混凝土浇筑前，要仔细检查波纹管的位置、数量、接头质量及固定情况；检查直管是否顺直，弯管是否顺畅；检查波纹管是否已被破坏，发现问题要及时处理。
4.5腹板浇筑防空洞
底腹板浇筑过程中，各内腔室需有专人持小铁锤敲打腹板内模（尤其是下倒角），防止腹板空洞。
4.6预应力施工控制措施
（1）波纹管需定位准确，安装顺直，加强对波纹管的保护，防止破损。
（2）锚垫板与波纹管连接顺直，不得存在夹角，以免张拉时钢绞线在夹角处破断。
（3）锚下钢筋层数及间距须严格按照设计要求安装。
（4）钢绞线张拉时采用张拉力与伸长量双控。
（5）钢绞线切割需采用砂轮片切割，不得采用电弧焊或氧割切割。
（6）管道压浆采用真空辅助压浆技术。
5、结语
本文根据实际施工经验，简要阐述了移动模架现浇箱梁施工技术在实际施工中的工艺及方法。新时代随着经济、科技的持续发展，未来社会对跨江、跨海的特大桥梁的需求也会不断增长，移动模架现浇箱梁施工技术在今后的桥梁建设中将会占据更为重要的地位。
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论文作者:杨石磊,张明明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/22
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