武　巍

(西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川成都　610031)

1　主要設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

上杭貨場(chǎng)立交橋采用2%單向橫坡，其方向?yàn)榕c鐵路橋斜交的曲線橋梁。產(chǎn)生附加力的因素有三種。

(1)風(fēng)力：按《公路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》(JTG D60—2004)計(jì)算。

(2)溫度荷載：按《公路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》(JTG D60—2004)計(jì)算，均勻溫差按升降溫20 ℃，豎向日照溫差計(jì)算的溫度基數(shù)T1=14 ℃，T2=5.5 ℃。

(3)離心力：按《公路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》(JTG D60—2004)進(jìn)行計(jì)算。

本設(shè)計(jì)采用懸臂施工連續(xù)箱梁橋。箱梁橋常見的截面形式主要有單箱單室、單箱多室、多箱單室、多箱多室或分離箱等，當(dāng)橋?qū)捲?2 m以內(nèi)時(shí)，一般采用單箱單室，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋適宜修建跨徑為30～200 m的中等跨徑和大跨徑的橋梁，超過60 m跨徑一般采用變截面梁較為經(jīng)濟(jì)，考慮到計(jì)算中的簡(jiǎn)便，采用了等截面梁。箱梁的頂、底板承受的荷載包括自重、活載、預(yù)應(yīng)力荷載和施工荷載。箱梁頂、底板的厚度，除了在橋跨方向按照受力要求選定外，還必須考慮結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求。梁底面的變化規(guī)律可采用二次拋物線，圓曲線或折線來表示，在設(shè)計(jì)中多采用二次拋物線表示。

2　地質(zhì)情況

2.1　地下水

場(chǎng)地主要含水層為風(fēng)化基巖的孔隙—裂隙潛水，大氣降水及地表水為其主要補(bǔ)給源。測(cè)得地下水初見水位埋深0～15.10 m，穩(wěn)定水位埋深0～14.80 m(埋深高程603.78～606.24 m)。根據(jù)調(diào)查，地下水年變化幅度約1.50 m。地層巖性不同，富水性及透水性不一，一般富水性較差，巖層風(fēng)化后其裂隙大部分被黏性土充填，為弱透水層。

2.2　地表水

本地段未見地表水。

2.3　地下水及對(duì)筑路材料的腐蝕性評(píng)價(jià)

場(chǎng)地及場(chǎng)地內(nèi)附近無對(duì)地下水污染的污染源，根據(jù)本場(chǎng)地地下水的水質(zhì)分析資料，按《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021—2001)(2009年版)，地下水類型屬Ca2++Na+-HCO3-型，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性，環(huán)境作用等級(jí)為濕潤(rùn)區(qū)Ⅱ類、B型。

3　主要材料

3.1　混凝土

C50混凝土：現(xiàn)澆箱梁；

C40混凝土：橋臺(tái)蓋梁、橋墩蓋梁、橋墩立柱、系梁，防撞護(hù)欄；

C35混凝土：橋臺(tái)臺(tái)身、背墻、承臺(tái)、擴(kuò)大基礎(chǔ)、鉆孔灌注樁、臺(tái)后搭板；

C15混凝土：墊層。

3.2　鋼材

預(yù)應(yīng)力筋：采用φs15.20高強(qiáng)低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為fpk=1 860 MPa，鋼絞線符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224—2003)中的規(guī)定，公稱直徑為15.2 mm，標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度為1 860 MPa，彈性模量為1.95×105MPa。鋼絞線所用錨具符合《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》(GB/T14370—2007)的規(guī)定。鋼絞線所用金屬波紋管符合《預(yù)應(yīng)力混凝土用金屬波紋管》(JG225—2007)的規(guī)定。

普通鋼筋：采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB1499.1—2008)的HPB235級(jí)鋼筋及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB1499.2—2007)的HRB335級(jí)鋼筋。在使用前進(jìn)行抽檢，必須具有出廠質(zhì)量證明書及檢驗(yàn)證明，鋼筋須按不同鋼種、等級(jí)、牌號(hào)、規(guī)格及生產(chǎn)廠家分批驗(yàn)收，分別堆存，不得混雜，鋼筋的存放必須避免銹蝕和污染。對(duì)進(jìn)口鋼筋，除力學(xué)性能應(yīng)滿足相應(yīng)國(guó)產(chǎn)鋼筋的規(guī)定要求外，還應(yīng)在使用前檢測(cè)其含碳量及焊接性能。預(yù)埋鋼板和構(gòu)件采用Q235鋼。

4　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1　橋梁布置

上部結(jié)構(gòu)寬度8.5 m，布置為0.5 m(防撞欄)+0.25 m(考慮曲線加寬)+2×3.5 m(機(jī)動(dòng)車道)+0.25 m(考慮曲線加寬)+0.5 m(防撞欄)。

4.2　上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1)上部結(jié)構(gòu)為縱向一聯(lián)(5×25) m連續(xù)梁，位于道路中線為緩和曲線及半徑為250 m的圓曲線內(nèi)，為等截面單箱單室預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，橫橋向梁底板保持水平。橋梁設(shè)計(jì)中心線梁高1.4 m，頂板寬8.5 m，底板寬5.0 m，懸臂1.75 m?？缰邢淞焊拱鍖?5 cm寬，支點(diǎn)位置變寬至65 cm，按折線變化；跨中頂板厚28 cm，底板厚22 cm，支點(diǎn)位置頂、底板分別變厚至45 cm、42 cm，按折線變化。

(2)橋梁中心線梁全長(zhǎng)為124.84 m，計(jì)算跨度為(24.42+3×25+24.42) m，支座中心線至梁端0.50 m，支座橫橋向中心距3.8 m。

(3)本橋位于曲線上，梁體輪廓尺寸均為橋梁中心線的展開尺寸，梁體輪廓、普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼束及管道等均以橋梁中心線為基準(zhǔn)線，沿徑向依據(jù)曲率進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，支座亦按照徑向布置。

(4)縱向預(yù)應(yīng)力損失：錨口及喇叭口損失按錨外控制應(yīng)力的6%計(jì)算，管道摩阻系數(shù)取0.25，管道偏差系數(shù)取0.001 5；松弛損失、收縮徐變及其他各項(xiàng)損失均按《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62—2004)計(jì)算。錨口及喇叭口損失，管道摩阻系數(shù)、管道偏差系數(shù)應(yīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，若與設(shè)計(jì)偏差較大，應(yīng)重新進(jìn)行檢算。

梁部主要計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1　運(yùn)營(yíng)階段控制截面計(jì)算結(jié)果　MPa

4.3　下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

采用肋板式橋臺(tái)、明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。1號(hào)、3號(hào)、4號(hào)橋墩為雙柱式橋墩，墩柱截面為方形，截面尺寸為1.05 m×1.05 m。1號(hào)、4號(hào)橋墩采用墩柱接擴(kuò)大基礎(chǔ)，3號(hào)橋墩基礎(chǔ)采用墩柱接樁形式，基礎(chǔ)采用φ1.2 m鉆孔樁。2號(hào)橋墩受上杭專用鐵路股道限界制約，采用蓋梁加獨(dú)柱橋墩，墩柱截面為矩形截面，尺寸為1.1 m×2.0 m(縱向×橫向)，基礎(chǔ)采用2.1 m×4.2 m承臺(tái)及φ1.2 m鉆孔樁。

5　施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

有關(guān)橋梁的施工工藝及其質(zhì)量控制，應(yīng)嚴(yán)格按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50—2011)、《公路工程質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGF80/1—2004)和其他相關(guān)技術(shù)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

5.1　下部結(jié)構(gòu)施工

施工單位應(yīng)采用可靠精確的方法對(duì)橋基礎(chǔ)中線及各樁位坐標(biāo)準(zhǔn)確放樣。

鉆孔樁成孔后，必須測(cè)量孔深、垂直度、孔徑和沉淀層厚度等，確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后，才能灌注混凝土。灌注混凝土過程中應(yīng)注意控制成樁鋼筋籠中心位置，加強(qiáng)檢測(cè)，防止坍孔、縮徑、混凝土離析和樁偏位。

鉆孔樁的護(hù)壁泥漿性能指標(biāo)應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》要求，尤其應(yīng)注意控制失水率，保證泥皮厚度控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，以確保樁基承載能力的發(fā)揮。

為保證鋼筋保護(hù)層厚度尺寸及鋼筋定位的準(zhǔn)確性，鋼筋骨架上應(yīng)事先設(shè)置墊塊。蓋梁采用不小于其強(qiáng)度的工字形墊塊，樁柱采用強(qiáng)度為M40的圓餅式滾輪砂漿墊塊。

成孔完畢和清孔后，必須對(duì)灌注樁進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，允許偏差如下所述。

孔的中心位置：±5 cm。

成孔孔徑偏差：不小于設(shè)計(jì)樁徑。

樁的傾斜度：不大于1/100。

嵌巖樁：t≤50 mm。

5.2　上部5×25 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工

箱梁放樣時(shí)應(yīng)切實(shí)校核箱梁長(zhǎng)度，軸線長(zhǎng)允許偏差為±5 mm。

預(yù)應(yīng)力的張拉要在箱梁混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%以及混凝土齡期不少于10 d才可以進(jìn)行，且采用張拉噸位與引伸量雙控，以張拉噸位為主，以引伸量作為校核。

箱梁板上面應(yīng)保持粗糙，橋面鋪裝前視情況進(jìn)行板面刻槽拉毛處理，以便橋面與箱梁之間有良好的整體作用。

箱梁懸臂應(yīng)按有關(guān)圖紙預(yù)埋各種構(gòu)件。

本橋主橋采用滿堂支架施工，必須確保支架具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。搭設(shè)支架前，應(yīng)對(duì)支架基礎(chǔ)進(jìn)行處理，確保滿足滿堂支架施工要求。為消除支架及基礎(chǔ)承受荷載作用后產(chǎn)生的非彈性變形，在支架搭設(shè)完畢后，必須采用砂袋進(jìn)行預(yù)壓處理，預(yù)壓荷載不少于箱梁恒載與施工荷載之總和的1.2倍。同時(shí)應(yīng)測(cè)量底模各點(diǎn)的沉降量及砂袋卸載后的彈性回縮量，以確定由于施工支架本身變形須設(shè)置的底模施工預(yù)拱度。施工前施工單位應(yīng)對(duì)支架的剛度和拆除方法做詳盡的設(shè)計(jì)。

要對(duì)全部的支架進(jìn)行預(yù)壓，在支架不均勻沉降小于5 mm的前提下，進(jìn)行箱梁的澆筑。

嚴(yán)格控制各部位截面尺寸，施工誤差控制在施工規(guī)范允許的偏差范圍之內(nèi)。要重視施工觀測(cè)和施工控制，按要求做好各施工階段的控制分析和調(diào)整。支架施工時(shí)，應(yīng)考慮支架的彈性變形和非彈性變形。

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完后，孔道內(nèi)應(yīng)盡早壓漿，并保證壓漿質(zhì)量。封錨需在管道壓漿后盡快進(jìn)行。

5.3　附屬設(shè)施施工

(1)防撞墻

防撞墻橋上起止點(diǎn)為橋面伸縮縫處，在每跨端頭設(shè)接縫，接縫寬度為8 cm，臺(tái)后引坡段亦應(yīng)設(shè)置防撞墻，防撞墻應(yīng)間隔5 m設(shè)2 cm斷縫。防撞墻外形必須與道路中心線平行一致，要求尺寸準(zhǔn)確，線形和順，外觀不允許有明顯的折角。

(2)伸縮縫

伸縮縫設(shè)置在0、5號(hào)臺(tái)前位置處，防撞墻處各彎起20 cm，注意梁板端頂和臺(tái)背預(yù)埋筋位置的準(zhǔn)確，安裝伸縮縫時(shí)根據(jù)需要增設(shè)短鋼筋，確保型鋼與預(yù)埋鋼筋的可靠邊連接。

(3)橋面鋪裝

鋪裝前清理干凈箱梁頂板上表面。

(4)支座

支座安裝前，支撐面應(yīng)平整清潔。支座安裝高度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其四角高差不得大于1 mm，且保持支座上、下鋼墊板的水平和清潔。支座墊塊上應(yīng)按設(shè)計(jì)位置標(biāo)出中心線，并復(fù)核高程。

6　結(jié)束語

根據(jù)鋼筋，鋼絲材料的自身及使用環(huán)境特點(diǎn)，為保證工程長(zhǎng)期安全使用，避免或減少各種損失，對(duì)鋼筋的防腐必須高度重視。主要原因包括應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕。防止應(yīng)力腐蝕破裂的主要方法是消除或減少其應(yīng)力狀況，并且通過改變介質(zhì)的腐蝕性，如添加緩腐劑，選用耐應(yīng)力腐蝕的金屬材料。防止疲勞交變應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象，一般采用對(duì)材料表面鍍鋅、涂漆等方法。

基坑開挖不宜間斷。開挖好的基礎(chǔ)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行灌注基礎(chǔ)混泥土施工。避免開挖后的基坑暴露過久，影響基坑的承載力。

在連續(xù)梁的對(duì)應(yīng)橋墩處，預(yù)留長(zhǎng)度為墩柱厚度的梁段，暫不澆筑混凝土而作為臨時(shí)工作縫。待梁體混凝土全部澆筑完畢，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，拆除內(nèi)模，再澆筑工作縫，完成整個(gè)梁體的澆筑。橋跨結(jié)構(gòu)合龍溫度應(yīng)符合圖紙及規(guī)范要求。

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