跨既有高速现浇箱梁支架设计与箱梁施工技术要点

随着国家高速公路网的逐渐成型，新建高速跨既有高速施工越来越普遍，特别是新建高速公路匝道桥，由于曲线半径大等特点，往往设计成现浇箱梁。以已完工的工程实例为背景，从支架设计、搭设工艺、箱梁施工要点等方面，介绍了跨高速现浇箱梁支架设计与箱梁施工的方法，为同类桥梁支架设计与施工提供相关参考。

1  工程概况

兴宁至汕尾高速公路兴宁至五华段畲江支线，起点设畲江北T型枢纽与汕昆高速兴畲段相接。畲江北T型枢纽AK0+884匝道桥在兴畲高速K122+891处上跨高速公路，桥梁起点桩号AK0+807，终点桩号AK0+963，跨径组合为3×20+19+2×26+19m；其中第二联19+2×26+19m第2、3孔上跨跨兴畲高速，采用预应力混凝土现浇连续箱梁，桥宽12米，其中底板宽7米，交叉角度37.5°。

2  施工方案的选择

A匝道桥第二联第2跨和第3跨横跨兴畲高速，为保证通车采用门式墩支架方案，保证双向四车道通车。门洞条形混凝土基础设置在中分带路缘带和硬路肩上，充分保证行车道宽度。

3  门洞及支架搭设方案

在高速公路左右幅各设置1个通行门洞，门洞净宽9m（0.75m安全距离+2×3.75m行车道+0.75m安全距离），计算跨径9.8m，净空5.5m。条形基础采用C30砼浇筑，高度随地形调整调平。立柱采用外径为Ф630mm钢护筒，壁厚8mm，横桥向中心间距3.0m；钢护筒上横桥向放置双拼45a工字钢；纵桥向分配梁采用45a工字钢，门洞中心线与箱梁两端交界内间距0.4m，交界外间距0.6m，纵向45a工字钢与横向45a双拼工字钢进行点焊。45a工字钢上搭设碗扣式满堂支架，支架采用φ48mm×3.5mm钢管，底板间距0.6m×0.9m，翼板间距0.9m×0.9m，横杆步距均为120cm，顶托上纵向放置8#槽钢，间距同支架90cm；横梁采用10×10cm方木，间距30cm，放于纵梁上，横梁上铺设模板。

4  门洞及支架施工方法

4.1  地基处理

4.1.1  测量放样

门洞条形基础设置在高速公路硬路肩上，根据临时墩布置要求，对临时墩的中心线、几何尺寸进行测量放样，并对地面标高进行测量。

4.1.2  浇筑临时墩条形刚性基础

浇筑前进行高程测量，确定浇筑顶面位置，保证单幅条形基础顶面在同一平面上。采用C30混凝土进行浇筑，在集中搅拌站统一拌制，罐车运输至现场进行浇筑。塌落度保持140mm~180mm之间，采用插入式振捣器振捣，每层浇筑厚度为30cm。

4.1.3  预埋钢板

为保证钢护筒与条形基础的良好连接，在条形基础顶面预埋80×80×1cm钢板，采用Ф20螺纹钢锚钉进行锚固。

4.2  门洞搭设

4.2.1  工字钢横梁架设

门洞主受力结构为φ630钢护筒与双拼45a工字钢横梁以及45a工字钢纵梁，工字钢与钢护筒之间采用焊接固定，钢管桩顶铺设钢板焊缝总长大于30cm；钢板与双拼I45a工字钢焊缝总长大于20cm。搭设好的钢管桩间加固采用25#槽钢做横向水平连接，保证门洞主受力结构稳定性。

4.2.2  工字钢纵梁架设

纵梁安装前，须先在双拼I45a工字钢上定位出每片纵梁的位置，焊上钢筋作为定位，确保安装位置准确。纵梁采用点焊，将其固定在双拼I45a工字钢上。

4.3  支架搭设

4.3.1  满堂支架搭设顺序

在牢固的混凝土基础上横向、纵向弹线定位→摆放底托→竖立杆搭设并扣紧→安装纵、横向横杆，并与立杆扣紧→装第二层及以上支架→加设剪刀撑→安装顶托→在顶托上居中安装纵向槽钢→铺设横向方木。

4.3.2  支架安装

根据立杆及横杆的设计组合，从底部向顶部依次安装立杆、横杆。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆，再逐层往上安装，同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后，安装剪刀撑，保证支架的稳定性。剪刀撑通过扣件与支架连接，安装时尽量布置在框架结点上，纵向在两侧及腹板位置按4~5米设置一道剪刀撑；横向在1/2跨、1/4跨及横隔梁位置按4~5米设置一道剪刀撑。每道剪刀撑与地面交角45°~60°，从底到顶连续设置。支架顶部、底部及中部每三层各设一道水平剪刀撑，应在水平面上与纵横水平杆形成45°~60°夹角交叉斜杆，并与立柱或水平杆用旋转扣件相连。扫地水平杆离底垫木的距离和立杆顶端的自由长度控制在30cm以内。

5  现浇箱梁施工技术要点

5.1  梁板浇筑

箱梁按照每跨进行浇筑，具有浇筑方量大、时间长的特点。A匝道桥现浇箱梁混凝土总方量为1151m3，分两节浇筑，单节分底腹板和顶板两次浇筑，浇筑时间均为18~24小时，时间从早上8点开始。

箱梁腹板施工时，混凝土必须分层浇注，分层振捣。混凝土振捣时，振动器靠自重插入混凝土中，振动15s后，确保周围100mm内能泛浆，缓慢拔出振捣器，以免产生空洞。振捣器插入下层混凝土深度控制为5～10cm；移动距离控制在有效振动半径的1.5倍范围；混凝土停止下沉，不冒气泡、泛浆、表面平坦，表面混凝土振捣密实。混凝土浇注过程中，控制好混凝土初凝时间，浇注上层时，下层不初凝。

混凝土浇注采用对称浇注方法，使支架和模板对称受力，箱梁分二次浇注，第一次浇注到腹板顶部位置，高出交界面2cm，第二次为腹板顶部以上位置。

混凝土浇注完毕后，待达到初凝时及时养生，为了达到温水养生效果，在混凝土面铺设麻袋，并浇水养生。特别注意前期养生。

5.2  预应力张拉

0→0.25σk→0.5σk→1σk (持荷5min，测伸长值，校核伸长值)→回油自锁锚固，测总回缩量。

张拉时按两侧同步均匀对称分级张拉，张拉级数分25%σk，50%σk，100%σk三级，张拉至设计控制应力时，持荷5min，测量100%σk时钢绞线伸长值和锚夹片外露量。然后回油整机复位，进行下一束张拉。现浇箱梁的张拉顺序为：N2→N1→N3，左右腹板对称张拉。

5.3  压浆

压浆前，吹入压缩空气清除管道松散微粒，压浆使用活塞式压浆泵，压力为0.5-0.7Mpa。浆液拌和至少2min，稠度宜控制在14-18s之间。压浆时，应由最低点的压浆孔压入，并且使水泥浆由最高点的排气孔流出，直到流出的稠度达到注入的稠度。当另一端溢出的稀浆同原浆时，关闭出浆口继续压浆，保持1分钟，关闭压浆阀，待无水泌出后，再减压、拆卸压浆阀。

6  结语

箱梁施工完成后拆除模板，底板平顺，翼板线型较好，腹板、底板砼色泽均匀，表明砼施工质量控制得当。量测箱梁纵横坡度、高程均满足设计要求，表面支架搭设满足要求。该桥梁已建成通车一年，通过复测无变形现象，相关施工方案和设计方案可为类似桥梁施工提供参考。

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