王亮明

傳統(tǒng)的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換在中期完成，由于高程、臨時(shí)支座砂子的沉降、空隙預(yù)留的位置和處理方法不當(dāng)，導(dǎo)致拆除臨時(shí)支座進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換時(shí)橋面瀝青混凝土、二次澆筑的箱梁連接接頭、現(xiàn)澆中橫梁等關(guān)鍵部位都會(huì)不同程度的出現(xiàn)裂紋和裂縫，影響工程外觀和實(shí)體質(zhì)量。通過創(chuàng)新和優(yōu)化方案，針對(duì)高程、臨時(shí)支座砂子的沉降、空隙預(yù)留的位置和處理方法等關(guān)鍵工序進(jìn)行控制，使得先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)在后期進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換取得了成功，不僅保證了施工質(zhì)量，同時(shí)解決了工期、成本等問題和矛盾。

一、工程介紹

1.工程概況

國道240（原國道220）蘭考境高場(chǎng)村至何寨段改建工程隴海鐵路分離式立交橋在（東環(huán)城路）公路里程K7+642.821 處與隴海鐵路交叉，交叉處鐵路里程為K453+698.638，道路中心線與鐵路下行線中心線交角為119°；在公路里程K7+307.714 處與縣道007 交叉，交角為106°。工程主要施工項(xiàng)目有：橋梁樁基、承臺(tái)、墩柱、蓋梁、預(yù)制梁、橋面系工程、排水工程等。全橋共5聯(lián)：5×30+25+5×30+4×35+5×30，橋梁總長622 米。橋梁為分離式四幅橋，總寬 49m，人行道凈寬 4.5m，非機(jī)動(dòng)車道凈寬 4.5m，機(jī)動(dòng)車道凈寬 11.5m，橋面設(shè) 2%的單向橫坡。下部結(jié)構(gòu)橋臺(tái)采用肋板式橋臺(tái)，橋墩采用樁柱接蓋梁；上部結(jié)構(gòu)第二聯(lián)采用現(xiàn)澆箱梁，第一、三、四、五聯(lián)采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁。第二聯(lián)異形現(xiàn)澆箱梁梁長25m，梁高1.8m，人非混合道橋幅寬10.5m，機(jī)動(dòng)車道寬12.0m。

2.設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

道路等級(jí)：一級(jí)公路；荷載標(biāo)準(zhǔn)：公路-I 級(jí)；設(shè)計(jì)車速：80km/h；立交凈空：隴海鐵路橋下凈空h ≥8.3m、縣道 007 橋下凈空≥5.0m； 場(chǎng)地地震動(dòng)加速度峰值為 0.15g，地震基本烈度為Ⅶ度； 設(shè)計(jì)安全等級(jí)：一級(jí)。

3.附屬設(shè)施設(shè)計(jì)

橋面鋪裝：采用 8cm 厚瀝青混凝土橋面鋪裝、FYT-3 改進(jìn)型防水層和 10cm 厚 C50 水泥混凝土橋面鋪裝。

護(hù)欄 ：根據(jù)《公路工程交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D81-2006）的規(guī)定，結(jié)合本項(xiàng)目橋梁情況，橋梁外側(cè)采用 SS 級(jí)加強(qiáng)型防撞護(hù)欄；中分帶護(hù)欄采用 Am 級(jí)新澤西護(hù)欄。

防拋網(wǎng)：為防止橋上雜物落入公路上影響行車安全，在上跨公路處橋梁外側(cè)護(hù)欄頂部設(shè)小網(wǎng)格鋼 板防拋網(wǎng)，防拋網(wǎng)高度高出橋面 2.5m，并接入接地系統(tǒng)。

排水 ：上跨公路孔不做泄水孔，橋面排水順縱坡排走，其他橋跨按 5m 間距設(shè)置泄水孔，并由 Φ110 鋼泄水管引入橋下排水系統(tǒng)內(nèi)。

4.圖紙?jiān)O(shè)計(jì)預(yù)制箱梁施工工藝流程

（1）首先按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的位置測(cè)量放線出臨時(shí)支座（鋼砂筒），檢查位置正確后放置臨時(shí)支座（鋼砂筒）并安裝、調(diào)整好圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的永久支座，逐跨吊裝預(yù)制箱梁，落于臨時(shí)支座上（鋼砂筒）成為簡支狀態(tài)，及時(shí)連接濕接縫鋼筋。

（2）焊接現(xiàn)澆段鋼筋，綁扎端、中橫梁鋼筋；安裝現(xiàn)澆段頂板束波紋管并穿束，波紋管必須保證密封防止?jié)仓炷習(xí)r漏漿造成堵塞。在日溫最低時(shí)，一起澆筑現(xiàn)澆段、中橫梁及其兩側(cè)與頂板負(fù)彎矩束同長度范圍內(nèi)的濕接縫，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%后，且混凝土齡期不小于 7d 時(shí)，對(duì)稱張拉負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼絞線，并壓漿。每聯(lián)箱梁形成連續(xù)的步驟：由邊跨向中跨對(duì)稱進(jìn)行。

（3）負(fù)彎矩施工完成后，進(jìn)行剩余濕接縫鋼筋、模板安裝，澆筑剩余濕接縫混凝土，剩余濕接縫混凝土應(yīng)由跨中向支點(diǎn)澆筑。

（4）焊接頂板鋼束張拉預(yù)留槽口處的鋼筋后，進(jìn)行水泥混凝土鋪裝層施工。水泥混凝土鋪裝層強(qiáng)度及齡期達(dá)到設(shè)計(jì)要求后對(duì)稱拆除一聯(lián)內(nèi)臨時(shí)支座（鋼砂筒），完成體系轉(zhuǎn)換。

（5）施工防撞護(hù)欄、防水層施工、橋面瀝青混凝土鋪裝層施工、伸縮縫安裝及防拋網(wǎng)、排水管等附屬工程施工。

圖紙說明顯示：①水泥混凝土鋪裝層與防撞護(hù)欄不能同時(shí)施工，只有水泥混凝土鋪裝層施工完成，體系轉(zhuǎn)換后才能進(jìn)行防撞護(hù)欄施工。不能交叉施工，這樣面臨的問題一是會(huì)造成施工人員窩工，增加成本；二是影響工期，為保證不影響工期則需增加人員投入，從而增加成本。

二、目的和作用

通過創(chuàng)新和優(yōu)化方案，先簡支后連續(xù)體系轉(zhuǎn)換在后期進(jìn)行。工程施工質(zhì)量有保證且在資源投入一定的情況下能夠進(jìn)行交叉作業(yè)，不僅能減少施工人員投入，而且還能加快施工進(jìn)度，提前工期，節(jié)約整個(gè)項(xiàng)目成本，給其他類似項(xiàng)目提供施工經(jīng)驗(yàn)。

三、技術(shù)原理

確保體系轉(zhuǎn)換在后期轉(zhuǎn)換能成功，必須解決的問題一是后期拆臨時(shí)支座體系轉(zhuǎn)換時(shí)箱梁下落幾乎為0，二次澆筑的箱梁連接接頭、現(xiàn)澆中橫梁無裂縫產(chǎn)生，砼結(jié)構(gòu)和質(zhì)量必須有保證；二是后期體系轉(zhuǎn)換后橋面高程滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。施工前項(xiàng)目部多次組織技術(shù)人員研究圖紙和說明，討論方案，并請(qǐng)教相關(guān)專家，最終確定了解決該問題的措施。具體措施如下：

高程提前策劃。下部結(jié)構(gòu)施工時(shí)將立柱、蓋梁、支座墊石高程統(tǒng)一降低5-10mm，使得預(yù)制箱梁安裝時(shí)臨時(shí)支座標(biāo)高比永久支座頂面標(biāo)高高5-10mm。

最大限度減少臨時(shí)支座（鋼砂筒）砂子沉降。每個(gè)臨時(shí)支座（鋼砂筒）在使用前通過試驗(yàn)室壓力機(jī)試壓，基本消除砂子沉降。

5-10mm 空隙預(yù)留的位置和處理方法。永久支座和梁底后裝B 鋼板安裝時(shí)，使永久支座和梁底后裝B 鋼板密貼，臨時(shí)支座（鋼砂筒）標(biāo)高比永久支座頂面標(biāo)高高出的5-10mm 預(yù)留到箱梁底部與梁底后裝B 鋼板之間，待二次澆筑箱梁連接接頭時(shí)一并用同標(biāo)號(hào)混凝土填充。

圖1 箱梁端頭底部、B鋼板、支座、支座墊石的關(guān)系圖

這樣所有橋面施工完成后拆除臨時(shí)支座進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換時(shí)，橋梁上部下落幾乎為0，不僅不會(huì)造成二次澆筑的箱梁連接接頭、現(xiàn)澆中橫梁處產(chǎn)生裂縫，而且也能保證橋面高程滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

四、 施工工藝流程及要點(diǎn)

1.工藝流程

（1）首先按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的位置測(cè)量放線出臨時(shí)支座（鋼砂筒），檢查位置正確后放置臨時(shí)支座（鋼砂筒）并安裝、調(diào)整好圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的永久支座，逐跨吊裝預(yù)制箱梁，落于臨時(shí)支座上（鋼砂筒）成為簡支狀態(tài)，及時(shí)焊接濕接縫鋼筋，焊縫質(zhì)量要符合規(guī)范要求，確保安全。

（2）焊接現(xiàn)澆段鋼筋，綁扎端、中橫梁鋼筋；安裝現(xiàn)澆段頂板束波紋管并穿束，波紋管必須保證密封防止?jié)仓炷習(xí)r漏漿造成堵塞。在日溫最低時(shí)，一起澆筑現(xiàn)澆段、中橫梁及其兩側(cè)與頂板負(fù)彎矩束同長度范圍內(nèi)的濕接縫，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%后，且混凝土齡期不小于 7d 時(shí)，對(duì)稱張拉負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼絞線，并壓漿。

（3）負(fù)彎矩施工完成后，進(jìn)行剩余濕接縫鋼筋、模板安裝，驗(yàn)收合格后澆筑剩余濕接縫混凝土。

（4）焊接頂板負(fù)彎矩鋼束張拉預(yù)留槽口處的鋼筋后，進(jìn)行半幅水泥混凝土鋪裝層施工，同時(shí)施工另半幅防撞護(hù)欄。

（5）施工防水層、橋面瀝青混凝土鋪裝層施工、伸縮縫施工及防拋網(wǎng)、排水管安裝等附屬工程施工。

（6）對(duì)稱拆除一聯(lián)內(nèi)臨時(shí)支座，完成體系轉(zhuǎn)換。

2.操作要點(diǎn)

（1）箱梁吊裝

1）臨時(shí)支座制作

臨時(shí)支座采用6mm 鋼板加工，分為上、下兩部分，加工后需確保上部能夠套入下部；下部結(jié)構(gòu)底部留M20螺栓孔，便于后期泄砂。

2）預(yù)制箱梁預(yù)應(yīng)力孔道壓漿強(qiáng)度達(dá)到40Mpa 后，逐孔吊裝箱梁，置于臨時(shí)支座上成為簡支狀態(tài)。

（2） 永久支座安裝

1）將支座墊石頂面及周圍的水泥漿、灑落的混凝土塊等雜物清理，表面應(yīng)干凈、平整。

2）按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的位置和尺寸測(cè)量放線，在支座墊石上畫出支座位置中心線。將橡膠支座安放在支座墊石上，使支座的中心線同支座墊石中心相重合，支座安裝準(zhǔn)確。

3）橡膠支座安裝完成后，再安裝B 鋼板，鋼板上焊錨固鋼筋與梁體相連接。B 鋼板視作現(xiàn)澆中橫梁梁模板的一部分進(jìn)行澆筑。為防止漏漿，在鋼板之間四周空隙處，用雙面膠填設(shè)。

（3）鋼筋安裝

鋼筋均在鋼筋加工場(chǎng)內(nèi)加工完成后，汽車吊吊運(yùn)至工作面，鋼筋的加工工藝符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50-2011）各項(xiàng)要求：

1)鋼筋存放、下料和加工場(chǎng)地進(jìn)行硬化，鋼筋存放時(shí)用工字鋼墊高30cm，上面蓋以塑料防水布，保持清潔，以防污染。

2)在混凝土澆筑之前，鋼筋作為隱蔽工程，必須按隱蔽工程的檢查報(bào)驗(yàn)要求，進(jìn)行驗(yàn)收。

（4）負(fù)彎矩波紋管安裝

在中橫梁混凝土施工時(shí)應(yīng)做好負(fù)彎距張拉施工的防護(hù)措施，先穿好鋼絞線，并接好該部位的波紋管（扁型金屬波紋管），后接的波紋管兩頭和以前預(yù)留的波紋管進(jìn)行銜接，銜接兩頭應(yīng)保證有和以前的波紋管同直徑長的接頭尺寸進(jìn)行搭接，并且接口用膠帶裹緊防止漏漿，混凝土施工完以后應(yīng)對(duì)混凝土表面進(jìn)行拉毛，拉毛深度為1～2mm。

（5）模板安裝

模板安裝之前對(duì)梁體的端頭進(jìn)行鑿毛，鋼筋表面的油漬、漆度、鱗銹等清除干凈，使得梁體和鋼筋與現(xiàn)澆混凝土能夠更好的結(jié)合。安裝中橫梁底模時(shí)底模中線和蓋梁的中心線必須重合，安裝中橫梁底模在支座位置時(shí)采用雙面膠四周圍包裹橡膠支座，防止在施工混凝土?xí)r混凝土污染支座，模板間有縫隙地方用施工棉（或雙面膠）塞死，底模支撐加固采用5×10cm 的方木，縱橫向方木間的空隙用木楔楔死。

兩側(cè)模板用 5×10cm 的方木作為背方間距控制在70 ～80cm 之間，模板上下用Φ14 拉桿拉緊。

（6）現(xiàn)澆部位混凝土澆筑

澆筑施工之前用水濕潤箱梁混凝土，保證梁體和現(xiàn)澆混凝土接觸良好。混凝土澆筑采用汽車泵入模。使用插入式振動(dòng)棒振動(dòng)時(shí)，水平移動(dòng)間距不得超過振動(dòng)棒作用半徑的1.5 倍，考慮到振動(dòng)器的有效半徑，其間距以不超過50cm 為宜，與側(cè)模保持50mm 左右的距離；插入式振動(dòng)棒的振動(dòng)深度，一般不超過振動(dòng)棒長的2/3 ～3/4，分層澆筑時(shí)，插入下層混凝土50mm 左右的距離，使上下層混凝土結(jié)合牢固。

混凝土振搗時(shí)遵循快插慢拔的原則，.混凝土振搗時(shí)采用平行式或梅花式，但是不得漏振、欠振、過振；混凝土澆筑后，立即進(jìn)行振搗，振搗時(shí)間要合適，一般可控制在25s ～40s。

混凝土振搗密實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)：表面停止沉落，或沉落不顯著；振搗不再出現(xiàn)顯著氣泡，或振動(dòng)器周圍無氣泡冒出；混凝土表面呈現(xiàn)平坦、浮漿；混凝土已將模板邊角部位填滿充實(shí)。

（7） 養(yǎng)生

混凝土施工后，采用土工布及時(shí)進(jìn)行覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)符合規(guī)范要求（7 天）。

（8）負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿

混凝土強(qiáng)度、齡期達(dá)到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求后，進(jìn)行張拉、壓漿。

1）預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉：張拉時(shí)通過張拉應(yīng)力和伸長量進(jìn)行控制，以張拉應(yīng)力為主，伸長量進(jìn)行校核。

2）孔道壓漿：壓漿工作在張拉作業(yè)完成后便開始施工?？椎缐簼{采用真空壓漿工藝，壓漿工藝控制要點(diǎn)：

①張拉后切除外露多余鋼絞線，壓漿前用壓力水沖洗濕潤孔道，并用空壓機(jī)吹除孔內(nèi)積水。

②停止壓漿的標(biāo)準(zhǔn)：檢查所壓出水泥漿的稠度，直至稠度均勻一致流動(dòng)順暢后，關(guān)閉出漿端閥門。

③壓漿時(shí)，每一工作班應(yīng)留取試塊，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d 后，檢查其抗壓強(qiáng)度作為水泥漿質(zhì)量的評(píng)定依據(jù)及檔案資料。

④按規(guī)定填寫完整的壓漿記錄。

連接頂板鋼束張拉預(yù)留槽口處的鋼筋后，進(jìn)行半幅橋面現(xiàn)澆層（水泥混凝土鋪裝）施工，同時(shí)施工另半幅護(hù)欄。

施工防水層施工、進(jìn)行橋面瀝青混凝土鋪裝施工、伸縮縫安裝、及防拋網(wǎng)、排水管等附屬工程施工。

（9）體系轉(zhuǎn)換

對(duì)稱拆除一聯(lián)內(nèi)臨時(shí)支座，完成簡支變連續(xù)體系的轉(zhuǎn)化。

五、關(guān)鍵技術(shù)和創(chuàng)新點(diǎn)

傳統(tǒng)的體系轉(zhuǎn)換方法和工藝，由于高程、臨時(shí)支座砂子的沉降、空隙預(yù)留的位置和處理方法不當(dāng)，導(dǎo)致拆除臨時(shí)支座進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換時(shí)橋面瀝青混凝土、二次澆筑的箱梁連接接頭、現(xiàn)澆中橫梁等關(guān)鍵部位都會(huì)不同程度的出現(xiàn)裂紋和裂縫，影響工程外觀和實(shí)體質(zhì)量。為確保體系轉(zhuǎn)換在后期轉(zhuǎn)換能成功必須對(duì)關(guān)鍵技術(shù)和工序進(jìn)行創(chuàng)新。

1.關(guān)鍵技術(shù)

（1）高程處理。下部結(jié)構(gòu)施工時(shí)將立柱、蓋梁、支座墊石高程統(tǒng)一降低5-10mm，使得箱梁安裝時(shí)臨時(shí)支座標(biāo)高比永久支座頂面標(biāo)高高5-10mm。

（2）臨時(shí)支座（鋼砂筒）砂子沉降處理。每個(gè)臨時(shí)支座在使用前通過試驗(yàn)室壓力機(jī)試壓，基本消除砂子沉降。

（3）5-10mm 空隙預(yù)留的位置確定和處理。永久支座和梁底后裝B 鋼板安裝時(shí)，使永久支座和梁底后裝B 鋼板密貼，臨時(shí)支座標(biāo)高比永久支座頂面標(biāo)高高出的5-10mm 預(yù)留到箱梁底部與梁底后裝B 鋼板之間，待二次澆筑箱梁連接接頭時(shí)一并用混凝土澆筑。

2. 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換在后期進(jìn)行。在資源投入一定的情況下能夠進(jìn)行交叉作業(yè)，不僅能減少施工人員投入，而且還能加快施工進(jìn)度，提前工期，節(jié)約整個(gè)項(xiàng)目成本。

六、結(jié)語

國道240（原國道220）蘭考境高場(chǎng)村至何寨段改建工程隴海鐵路分離式立交橋已通車。

體系轉(zhuǎn)換完成后技術(shù)人員對(duì)橋面高程進(jìn)行了復(fù)測(cè)，經(jīng)復(fù)測(cè)滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；對(duì)橋面瀝青混凝土、二次澆筑的箱梁連接接頭、現(xiàn)澆中橫梁等關(guān)鍵部位進(jìn)行仔細(xì)的外觀檢查，均無裂縫產(chǎn)生，外觀質(zhì)量合格。

該項(xiàng)目施工過程中作業(yè)人員數(shù)量在未增加的情況下，主線橋提前一個(gè)月通車，作業(yè)隊(duì)伍施工人員人工費(fèi)成本節(jié)約一半，項(xiàng)目部成本也明顯降低，經(jīng)濟(jì)效益明顯與社會(huì)效益顯著。裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換在后期進(jìn)行，該技術(shù)能夠很好的保證施工質(zhì)量和工期，值得推廣和應(yīng)用。