摘要：為解決復(fù)雜條件下混凝土連續(xù)箱梁橋的現(xiàn)澆工藝常出現(xiàn)的問(wèn)題，在對(duì)工程項(xiàng)目構(gòu)造特征和復(fù)雜的建筑環(huán)境進(jìn)行介紹基礎(chǔ)上，對(duì)樁基礎(chǔ)施工、墩身施工、支架搭設(shè)以及連續(xù)箱梁混凝土澆筑等關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行闡述，為提高施工效率、確保施工質(zhì)量、減少施工風(fēng)險(xiǎn)，提出一套系統(tǒng)化施工方案。研究結(jié)果表明，該方法在復(fù)雜環(huán)境下具有顯著的優(yōu)勢(shì)，為類(lèi)似工程提供了有益的參考。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜環(huán)境；混凝土；連續(xù)箱梁橋；支架；現(xiàn)澆；施工

0" "引言

在眾多橋梁結(jié)構(gòu)中，混凝土連續(xù)箱梁橋因其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。然而在復(fù)雜環(huán)境下，如河流、道路、建筑物等，混凝土連續(xù)箱梁橋施工難度大，對(duì)技術(shù)要求高[1]。因此研究混凝土連續(xù)箱梁橋的施工技術(shù)具有重要的實(shí)際意義。

1" "工程概況

1.1" "工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

國(guó)內(nèi)某擬建公路全長(zhǎng)22.03km，沿線的基礎(chǔ)設(shè)施完備，是該地區(qū)南北方向的主要交通干道，更是這片區(qū)域的中軸線。該公路的建成將極大地改善該地區(qū)的對(duì)外交通狀況，加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)的交通轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)一步推動(dòng)整個(gè)道路交通體系的建立。該道路上混凝土連續(xù)箱梁橋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為嵌巖樁基礎(chǔ)，具有較高的穩(wěn)定性。墩柱采用矩形實(shí)心墩和圓形墩柱兩種形式，既滿足了結(jié)構(gòu)要求，又具有一定的美學(xué)效果。上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)，通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)提高了梁體的承載能力和穩(wěn)定性[2]。橋梁第一、第六和第七聯(lián)為連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，具有較好的抗震性能和抗扭剛度。第二、第三、第四和第五聯(lián)以及匝道橋則采用連續(xù)剛構(gòu)箱梁，能夠適應(yīng)較大的荷載和變形。

1.2" "施工環(huán)境

該擬建工程沿線地段基本未受到人為開(kāi)發(fā)的影響，保持了原始地貌的特點(diǎn)。這一地區(qū)交通便利，有簡(jiǎn)易公路貫穿其中，為施工提供了良好的條件。本項(xiàng)目的施工條件相對(duì)優(yōu)越，交通運(yùn)輸便利，施工所需的電力和用水可以直接接入。工程所需的原材料如鋼材、水泥、砂石料等均可方便地購(gòu)買(mǎi)到，且這些原材料的供應(yīng)充足，完全滿足本工程的建設(shè)需求。

施工區(qū)域內(nèi)的相對(duì)濕度多年均在79%左右，絕對(duì)濕度大約為17.7hPa。在氣溫最高的月份，相對(duì)濕度可能會(huì)降至約70%；而在最冷的月份，相對(duì)濕度則會(huì)上升至約81%。該地區(qū)的主導(dǎo)風(fēng)向是北風(fēng)，頻率約為13%。而在夏季，主導(dǎo)風(fēng)向變?yōu)楸蔽黠L(fēng)，頻率約為10%。該地區(qū)的年平均風(fēng)速約為1.3m/s，但最大風(fēng)速可達(dá)26.7m/s[3]。

綜上所述，該地區(qū)的氣候條件對(duì)于施工具有一定的影響，需要充分考慮風(fēng)速、濕度等自然因素對(duì)施工的影響。整體上該地區(qū)具有丘陵圓潤(rùn)、坡度平緩、谷地寬闊的特點(diǎn)。此外，微地貌單元多樣，包括淺丘、中丘和深丘等地貌形態(tài)。

2" "樁基礎(chǔ)施工

該大橋的樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用巖樁基礎(chǔ)。需確保樁底深入到完整的中風(fēng)化層中，且深度不小于樁徑的3倍。主橋樁基采用直徑1.5m和1.8m的圓形樁，而臨時(shí)支墩基礎(chǔ)則采用直徑12m的圓柱樁。這些樁基均通過(guò)機(jī)械鉆孔的方式進(jìn)行施工[4]。

全橋共有307個(gè)樁基礎(chǔ)，其中直徑為1.8m的樁有212個(gè)，直徑為1.5m的樁有95個(gè)。這些樁的總長(zhǎng)度為5917延米，其中最深的樁長(zhǎng)達(dá)46延米。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，預(yù)計(jì)鋼筋的總用量為1541t，混凝土的總用量為11415m3。根據(jù)工程地質(zhì)資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，計(jì)劃采用旋挖鉆進(jìn)行鉆孔施工，以確保施工效率和安全性。大橋12#～16#墩位于填土高度為6～35m，填料為土石混填路徑回填區(qū)域上。

在樁基鉆孔施工過(guò)程中，擬在已經(jīng)回填的回填土上進(jìn)行施工。為了確保施工質(zhì)量，路基填料的選擇、壓實(shí)工藝等必須滿足相關(guān)的技術(shù)規(guī)范要求。強(qiáng)夯施工要分層次進(jìn)行，每層設(shè)置為8m厚[5]。強(qiáng)夯時(shí)，夯擊能量不低于3000kN·m，完全夯擊能量不低于500kN·m。通過(guò)以上措施，可以確保樁基施工和地基處理的質(zhì)量，為大橋的建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。填方段樁基礎(chǔ)施工信息記錄如表1所示。

3" "墩身施工

3.1" "確定墩身施工方式

本工程中的墩身設(shè)計(jì)主要是矩形墩，其橫向?qū)挾葹?m，縱向?qū)挾葎t根據(jù)具體位置而有所不同，介于2～2.7m之間。其中，墩身的高度過(guò)高是本工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。根據(jù)同類(lèi)工程的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于較高的墩柱，計(jì)劃采用翻模的方式進(jìn)行施工[6]。第七聯(lián)墩柱為圓形墩，但其高度不高，因此將采用兩塊合在一起的圓形模板進(jìn)行施工?？紤]到1～14軸墩柱的高度較高，為了方便施工時(shí)材料和設(shè)備的吊運(yùn)，對(duì)每個(gè)墩配置塔機(jī)。墩身施工如圖1所示。

3.2" "腳手架搭設(shè)

腳手架上的各個(gè)部件都采用3號(hào)管，其外徑為48mm，壁厚為3.5mm。這些管件均需來(lái)自經(jīng)過(guò)認(rèn)證的廠家，并附帶合格證明，不合格的鋼管將不得用于搭建腳手架。為保證其使用壽命，需對(duì)其進(jìn)行防銹處理。在搭設(shè)腳手架前，必須由施工主管對(duì)各專(zhuān)業(yè)班的組長(zhǎng)做技術(shù)交底，并保證每一次的班前安全交底工作都要做好。同時(shí)，由安全、質(zhì)檢部門(mén)對(duì)施工圖紙進(jìn)行詳細(xì)的交底，并進(jìn)行存檔。

3.3" "地基處理

對(duì)原場(chǎng)地若未受損傷或干擾，經(jīng)壓實(shí)試驗(yàn)，若壓實(shí)率在93%以上，即可成為固結(jié)地基。對(duì)由于施工造成的損壞或干擾的場(chǎng)地，例如管道拆除、回填等，應(yīng)在30cm以上開(kāi)挖表層虛土，夯實(shí)基礎(chǔ)，分層回填夯實(shí)（松鋪厚度不得超過(guò)25cm）[7]。地基經(jīng)壓實(shí)，壓實(shí)度達(dá)到93%以上即成為持力層。

對(duì)于承臺(tái)頂離地面1.5m以下的地基，應(yīng)進(jìn)行回填。當(dāng)基坑頂部離地1.5m以上時(shí)，將進(jìn)行回填。在回填過(guò)程中，一定要分層夯實(shí)。對(duì)部分軟弱的地區(qū)，應(yīng)采取開(kāi)挖、夯實(shí)、夯實(shí)的方法，并采用好土分層填筑，以保證壓實(shí)度在93%以上。

在支撐架外50～100cm處設(shè)排水孔，其具體布置方式視工程條件而定。排水渠的功能是匯集支撐區(qū)域的雨水，并將其排放到場(chǎng)地的排水系統(tǒng)中。對(duì)于地基的處理，在設(shè)備無(wú)法完成區(qū)域，則可以用人工來(lái)完成。

采用以上措施后，為保證基礎(chǔ)承載力，在其上部澆注20cm厚C20混凝土，并確保各跨框架寬度達(dá)到50cm。為防止因水浸濕陷而引起支架沉降和失穩(wěn)，宜采用由中心線向兩邊開(kāi)挖斜坡，坡度要控制在1%以?xún)?nèi)。

4" "支架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)與施工

4.1" "支架結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

根據(jù)施工方案，本橋梁采用全支架現(xiàn)澆的施工方法。現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)起伏不定，墩柱最高達(dá)到60m以上，如果按照常規(guī)的滿堂支架搭設(shè)方式穩(wěn)定性難以保證。經(jīng)過(guò)多種方法的對(duì)比分析，在保證質(zhì)量與安全的前提下，對(duì)于本橋1～5聯(lián)墩柱較高、地勢(shì)起伏較大的區(qū)域，決定采用直徑為609mm、壁厚為16mm的鋼管立柱代替滿堂支架[8]。在地勢(shì)平坦、高度不高的區(qū)域，則采用搭設(shè)滿堂支架的方式。鋼管立柱接頭法蘭盤(pán)如圖2所示。

4.2" "施工門(mén)架支架柱腳搭建

在第一至第五聯(lián)的施工門(mén)架支架柱腳搭建中，除了將柱腳安放在承臺(tái)之上，其余全部采用樁基礎(chǔ)。對(duì)于安放在承臺(tái)上的柱腳部分，首先在承臺(tái)上預(yù)埋好相應(yīng)的部件，然后通過(guò)植入直徑為φ20的鋼筋進(jìn)行固定，以確保立柱與基礎(chǔ)連接得既穩(wěn)固又可靠。臨時(shí)柱與樁基礎(chǔ)連接如圖3所示。

4.3" "地基處理

采用滿堂式落地?fù)问降鼗?，依?jù)箱形梁結(jié)構(gòu)的邊緣尺寸，在地上進(jìn)行土地測(cè)繪，劃定土地邊界。在每一跨地勢(shì)較低的地方，沿橫橋向修建一條排水溝，以利于排出場(chǎng)地范圍的積水。

清除土地上的浮土，對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，先用機(jī)械整平地基，然后用15t的振動(dòng)壓路機(jī)將橋面上的土壤進(jìn)行碾壓。在原有的地基上回填砂巖整平，然后澆筑20cm厚的混凝土使其硬化。

在施工中可結(jié)合下述公式，計(jì)算得出單支立桿軸向力：

N=[1.2x1+1.4（x3+x4）]LxLy+1.2x2V" " " "（1）

式中：N代表單肢立桿軸向力，x1代表支架自重標(biāo)準(zhǔn)值，x2代表新澆混凝土自重標(biāo)準(zhǔn)值，x3代表施工人員及設(shè)備荷載標(biāo)準(zhǔn)值，Lx代表單肢立桿橫向間隔距離，Ly代表單肢立桿縱向間隔距離，V代表混凝土體積。

5" "連續(xù)箱梁混凝土澆筑與預(yù)壓

5.1" "混凝土澆筑次序

梁體將采用搭架現(xiàn)澆的方式進(jìn)行施工，主要采用滿堂落地支架或跨越式門(mén)架。為了降低梁體施工中可能出現(xiàn)的裂縫，計(jì)劃在第六聯(lián)第二跨的跨中留出2m長(zhǎng)合攏段，待其他梁段澆筑完成后，再進(jìn)行合攏段的澆筑。在澆筑過(guò)程中，需要注意合攏段兩端配重和勁性骨架的設(shè)置，以確保梁體的穩(wěn)定性和質(zhì)量。其余梁段將按照工序流程正常澆筑。

5.2" "箱梁預(yù)壓

5.2.1" "預(yù)壓的重要性

為了確?，F(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)的施工能夠滿足設(shè)計(jì)要求，并克服因荷載增加引起的支架非彈性變形問(wèn)題，支架安裝完畢后，按總設(shè)計(jì)荷載1.1倍對(duì)現(xiàn)澆箱梁進(jìn)行預(yù)壓。本項(xiàng)目擬在已有材料基礎(chǔ)上，利用鋼筋混凝土對(duì)支撐體進(jìn)行有效承載。

5.2.2" "高程測(cè)量

在進(jìn)行預(yù)壓前，必須對(duì)各個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行高程測(cè)量，以掌握支撐的沉降狀況。在順橋向方向上，各設(shè)8個(gè)測(cè)點(diǎn)，間距5m。荷載等級(jí)分別為25%、50%、75%、100%、110%，每一次荷載結(jié)束后，對(duì)每個(gè)控制點(diǎn)位進(jìn)行復(fù)測(cè)。當(dāng)預(yù)壓載荷達(dá)到110%、24 h后，還要對(duì)每個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)。

5.2.3" "卸荷

若荷載達(dá)到110%時(shí)，其實(shí)測(cè)值與荷載24h后的實(shí)測(cè)值相差不大，說(shuō)明基礎(chǔ)和支護(hù)均已基本就位，可進(jìn)行卸荷。否則必須保持荷載，在基礎(chǔ)和支護(hù)發(fā)生沉降后再進(jìn)行卸荷。在不考慮測(cè)量誤差的情況下，支撐每天的沉降量不能大于2.0mm。

5.2.4" "支架高程調(diào)整

一般每一跨的預(yù)壓時(shí)間都以2d為宜，卸荷后對(duì)各個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行重新測(cè)量，利用卸壓后高程減后實(shí)測(cè)高程，即可得到支護(hù)體與基礎(chǔ)的彈性變形。在預(yù)壓結(jié)束后，利用可調(diào)節(jié)式頂梁對(duì)支架的高程進(jìn)行調(diào)整。在檢查基礎(chǔ)坐標(biāo)時(shí)，應(yīng)在縱向和橫向兩個(gè)方向上進(jìn)行測(cè)量，取其最大值?；A(chǔ)坐標(biāo)檢查方法如圖4所示。

6" "結(jié)束語(yǔ)

混凝土連續(xù)箱梁橋支架現(xiàn)澆施工技術(shù)是橋梁施工中的一項(xiàng)重要技術(shù)。通過(guò)合理的支架選擇與布置、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工、支架搭設(shè)與預(yù)壓、混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)以及支架拆除與場(chǎng)地清理等方面的控制，可以有效提高施工效率，保證工程質(zhì)量，降低工程成本。

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