大跨度连续箱梁支架法现浇施工
摘要：本文通过津秦高速铁路大跨度连续箱梁支架法现浇施工实践，重点阐述了大跨度连续箱梁支架法现浇施工质量控制的关键点，通过严格控制其施工质量，以确保大跨度连续箱梁施工质量。 关键词：津秦高速铁路；丰南跨津山铁路特大桥；大跨度连续箱梁；施工 1 工程概况
新建天津至秦皇岛客运专线工程是国家中长期铁路网规划中的一部分，丰南跨津山铁路特大桥于dk110+119.15处跨越唐山西外环高速公路，跨越桥式为（60+100+60）m预应力混凝土变高度连续箱梁，与西外环高速公路斜交角度为52°56′，连续梁主跨采用高速公路车道上方搭设门洞支架、公路两侧路基边坡设置贝雷梁悬挑支架，其余地段采用满堂支架法施工。全联共计分为9个节段，依次为b2、b1、a0、a1、a2、a1、a0、b1、b2，连续梁施工步骤为先a0节段、a2节段，然后施工合拢段a1、b1，最后施工边跨b2节段。 2 施工总体方案
唐山西外环高速公路车流量大，交通繁忙，为保证车辆正常通行，跨越高速公路区段采用门洞支架形式。在高速公路路面上设置条形基础安装φ800钢管桩，横向分配梁上安装i56a型钢组作为受力纵梁，同时设置安全防护设置，因净空高度，i56a型钢组顶交叉分布纵横向分配梁进行梁底高度调节。为便于脱模，桩顶与分配梁间设置砂箱。门洞对称布置在绿化带两侧，利用导向标志牌和
防护防撞、减速措施双车道通行。为避免铁路施工破坏高速公路路基边坡，提高支架结构基础的安全性和稳定性，坡脚位置设置钢管桩，高速公路路肩处设置条形基础，贝雷梁纵向设置在条形基础分配梁和钢管桩顶分配梁上，梁顶搭设碗口钢管支架。其余地段搭设碗口满堂支架。支架预压后调整标高铺设底模，绑扎钢筋、预埋预应力管道等，现浇梁体混凝土。 3 支架施工
3.1支架施工总体要求
（1）、支架要有足够的强度、刚度和稳定性； （2）、要有简便可行的脱模措施； （3）、预压重量大于浇筑混凝土的重量；
（4）、支架地基承载力必须满足要求，基础可采用明挖扩大基础、钻孔桩基础。
（5）、根据预压时支架产生的弹性和非弹性变形，设置预拱度。 （6）、支架基础及四周有完好的排水系统。 3.2支架基础施工 3.2.1地基基础加固目的
地基作为支架结构的基础，必须保证要有足够的刚度，从而使支架结构受力顺利传至地下，并保证支撑结构的稳定性，使浇筑成型后的混凝土连续梁线形满足设计要求，因此必须对支架下地基进行处理，以达到支架设计承载力。 3.2.2地基处理步骤
清理原地面松软土→分层换填碾压密实→k30试验检验合格→铺15cm碎石垫层→浇筑15cm后c20素混凝土并找平→混凝土养护→设置排水设施。
3.2.3地基处理技术措施 （1）地质较好地段地基处理
首先要在软基础上将基础清理至密实状态的原地基，再分层回填，经捣固机或压路机碾压密实后再铺撒一层厚约10～20cm碎石，k30平板试验检验合格后再在其上浇注一层厚度15～20cm的c20混凝土，以满足支架对地基承载力的设计要求。 （2）钻孔桩施工泥浆池及软土地段回填处理
钻孔桩用泥浆池处地基承载力低，需进行地基换填处理。首先将泥浆池处淤泥清运出基坑，再采用掺5%的水泥的改良土回填，分层碾压密实，经k30试验合格后铺撒碎石，其上浇筑一层厚度15～20cm的c20混凝土。 3.2.4排水设施设置
在连续梁支架地基两侧设置一道断面尺寸为20cmx30cm的排水沟，排水沟沿纵向设置2%的坡度。 3.3 主墩墩旁支架施工
为了在a0#节段施工中平衡两端因施工中可能出现的不平衡弯矩，在主墩承台面上设置4根φ1000mm×12mm钢管桩，4根钢管相互之间设置竖向和横向连接系，同时与墩身上的预埋件连接好，钢管柱扩充头内绑扎钢筋浇注混凝土，顶端设置硫磺砂浆垫块作为底
模下临时支座。 3.4 门洞式支架施工
为保证车辆正常通行需求，高速公路上方搭设门洞式支架，ф800x8mm钢管柱支撑在0.9m高的钢筋混凝土条形基础上，条形基础与高速公路沥青混凝土路面间用砂垫层找平。门洞支架跨度布置为（8.5+4+8.5）m，中间3m段为绿化带。门洞单向净宽为7.5m，净高6.0m，垂直高速公路方向钢管立柱中心间距为8.5m，顺高速公路方向钢管柱中心间距为2.0m～3.5m，条形基础底宽1.2m，施工时按设计图纸要求预埋钢板，保证与上部钢管柱脚焊接紧固。 由于梁底与i56a型钢组间间距很小，为脱模方便，在每根钢管柱顶部设一个承载力不小于200t的砂顶，内装填铁砂，同时在立底模时方便调节标高。砂顶上布设2i63a工字钢，i56a型钢组布置于工字钢上，同时做好横向限位措施。i56a型钢组间采用连接件进行横向连接，以保证i56a型钢组的横向稳定性。
门洞支架搭设完成后，充分考虑下方车辆通行安全，采取满足要求的安全防护措施。
3.5公路两侧悬挑贝雷梁支架施工
将悬挑梁所处范围高速公路车道封闭，施工2i63a工字钢下混凝土条形基础，条形基础宽1.2m，高0.9m，长21.8m。同时按照设计图纸要求，对坡角钢管桩位置进行测量放样，钢管桩基础采用1.2m钻孔桩基础，桩长10m。钢管桩顶搭设2i63a分配梁。 3.6 a2节段劲性支架施工
由于a2节段张拉完成后应力重分布，为保证a2节段稳定，在主跨大节段2侧设置钢管桩劲性支架支撑，每侧劲性支架设置2根ф800x8mm钢管桩，钢管桩间设置横向联接系，钢管桩基础采用钻孔桩，桩长20m。 3.7碗扣式支架施工
碗扣支架均采用外径φ48mm标准杆件进行组装，每根立杆下端均设定型圆盘支座或木垫板，并按要求设置剪刀撑。立杆顶端安装可调式u形支托，先在支托内安装横向槽钢，再按设计间距和标高安装纵向方木及楔木垫块。钢管的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、支架结构的稳定性控制。横桥向按照支架的拼装要求，严格控制竖杆的垂直度以及扫地杆和剪力撑的数量和间距。同时碗扣式支架通过钢管与钢管桩支架连成一体，确保混合支架的强度和整体稳定性。
碗扣式钢管支架布置：在地基基础处理好经检查合格后，根据施工图，在有竖杆的位置划线并作好记号，吊线立起竖杆，拼装扫地杆，扫地杆至钢管底端的距离不大于20cm，再拼装顺桥向横杆和横桥向横杆，及时拼装剪刀撑，搭设一段竖向高度后进行全面检查，符合相关要求后再继续向上拼装。
碗扣式钢管支架搭设的基本要求：顺桥向间距为60cm，在墩顶位置的间距30cm；横桥向间距为60cm、90cm，但在有腹板位置的间距为30cm，支架高度按照设计要求布置，层高按1.2m布置。 对于碗扣式支架，由于支架体系自身的稳定性较好，剪刀撑可
顺桥向设置4排，分别设于底板倒角处、腹板与翼缘板相交倒角处；横桥向剪刀撑的设置，根据现场实情况横向剪刀撑按4m /道设置。剪刀撑网格间距为2.5～3.0m。 3.8支架堆载预压
为检验支架的安全性、消除地基和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制，在支架搭设完成后对支架进行预压。预压方法依据箱梁混凝土重量分布情况，在搭好的支架上堆放与梁跨荷载等重的砂袋 （梁跨荷载统一考虑安全系数为1.2）。并按梁体结构形式合理布置砂袋数量。
为了解支架沉降情况，在预压之前测出各测量控制点标高，测量控制点按顺桥向在预压支架下每两排布置，每排上下各1个点。在加载50%、80%和100%后均要复测各控制点标高，加载100%预压荷载并持荷24h后再次复测各控制点标高，如果加载100%后所测数据与持荷24h后所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位，可卸载，否则还须持荷进行预压，直到地基及支架沉降到位方可卸压。一般梁跨预压时间为3～7天。卸压完成后，要再次复测各控制点标高，以便得出支架和地基的弹性变形量、非弹性变形（即塑性变形）量。预压完成后要根据预压成果通过可调顶托调整支架的标高。 4、连续梁施工 4.1支座安装
安装支座前复测桥墩中心距离及支承垫石高程，锚栓孔位置及
深度要符合设计要求。支座安装要保持垂直，支座上下板水平，不产生偏位。支座四角高差不大于2mm。支座水平偏差不得大于2mm。支座安装后即按规定锚固支座螺栓，支座与支承垫石间灌注2-4cm自流平支座灌浆料。 4.2模板工程
支架拼装预压完毕即可进行模板安装，模板的安装要结合钢筋及预应力管道的埋设依次进行。现浇梁的模板由侧模、内模、底模和端模组成。墩顶a0节段采用大块整体钢模板加工而成，内模及边角处的异形模板采用刨光处理的木模板、复合模板或钢模板，其余部位模板全部采用竹胶板。 4.3钢筋工程
钢筋由工地集中加工制作，运至现场由吊机提升、现场绑扎成型。
底腹板钢筋和顶板钢筋在墩顶支架模板内一次绑扎成型。 顶板、腹板内有大量的预埋波纹管，为了不使波纹管损坏，一切焊接在波纹管埋置前进行，管道安装后尽量不焊接，当普通钢筋与波纹管位置发生矛盾时，适当移动钢筋位置或进行弯折，准确安装定位钢筋网，确保管道位置准确。
钢筋绑扎前由测量人员复测模板的平面位置及高程，其中高程包括按计算挠度所设的预拱度，无误后方进行钢筋绑扎。纵向普通钢筋在两梁段的接缝处的连接方法及连接长度满足设计及规范要求。
现浇段钢筋绑扎流程：先进行底板普通钢筋绑扎及竖向预应力钢筋梁底锚固端（包括垫板、锚固螺母及锚下螺旋筋）的安装，再进行腹板钢筋的绑扎、竖向波纹管及预应力钢筋的接长、腹板内纵向波纹管的安装，最后进行顶板普通钢筋的绑扎、顶板内纵向波纹管的安装、横向钢绞线及波纹管的安装。垫块采用与梁体混凝土同强度的的材料，保证梁体的耐久性。 4.4预埋件
预埋件分为结构预埋件和施工用预埋件，安装预埋件时先进行施工放样，在每次浇注混凝土之前，仔细检查各预埋件的数量并复测其位置，确认无误后方进行混凝土浇注。 4.5混凝土工程
混凝土通过现场搅拌站供应，搅拌输送车运输，混凝土输送泵泵送入模，插入式振捣器捣固。
连续梁各节段一次浇注成型，混凝土输送从中间向两端对称泵送，分层浇注，每层厚度不大于30cm，从前端向后端浇注，在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇注完毕，保证层间无施工冷缝。 混凝土的振捣严格按振动棒的作用范围进行，严防漏捣、欠捣和过度振捣，当预应力管道密集，空隙小时，配备小直径的插入式振捣器，振捣时不可碰撞预应力管道、模板、辅助设施（如定位架等）。混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面，顶板混凝土应进行二次抹面，第二次抹面应在混凝土近初凝前进行，以防早期无水引起表面干裂。
混凝土浇注完毕后，配专人对顶面采用麻袋覆盖并浇水养护，箱内及腹板用流水养护。
在灌注箱梁砼的过程中，要派专人检查支架并及时加固。 4.6预应力工程
预应力钢绞线采用1×7-15.2-1860-gb/t5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用自锚式体系，张拉采用与之配套的机具设备，管道形成采用金属波纹管成孔。
竖向预应力钢筋采用φ32mm、φ25mm高强精轧螺纹钢筋，型号为jl785，锚固体系采用jlm-32、jlm-25型锚具；张拉体系采用yc60型千斤顶；管道形成采用内径φ42、φ35mm铁皮管成孔。 （1）预应力筋及其管道的安装 ①纵向预应力
纵向预应力管道，设置定位钢筋定位，管道中穿入pvc管保持管道顺直，在混凝土浇注过程中，经常转动pvc管，以防预应力波纹管漏浆“凝死”pvc管，在混凝土浇注完毕初凝后抽出。纵向预应力钢绞线短束由人工穿束，长束穿束由卷扬机整束牵引。 ②竖向预应力
为确保竖向预应力筋的位置准确、垂直，在中部采用定位钢筋、在顶面用角钢定位。竖向预应力筋锚固端与墩身钢筋位置发生矛盾时，应保证锚垫板和锚下螺旋筋的位置准确而调整墩身钢筋位置。竖向预应力钢筋用切割机切割，预应力钢筋要垂直预先安装。 ③横向预应力
横向预应力钢绞线及波纹管在竖向和纵向预应力管道安装完毕后安装。横向预应力钢绞线采用先穿后安的方法。 （2）预应力张拉及锚固
预应力张拉设备使用与锚具相配套的千斤顶及油泵，使用前应先进行标定，确保张拉质量。张拉时做到对称、平衡。 预应力筋张拉采用张拉力与伸长量双控，以张拉力为主，实际伸长量与计算伸长量差值控在±6%以内，张拉时混凝土强度必须达到设计规定强度以上，张拉步骤严格按照设计或规范要求进行。对伸长量不足的查明原因，采取补张拉措施，并观察有无滑丝、断丝现象，作好张拉记录。 （3）压浆及封锚 ①压浆管的布置
纵向预应力除在两端分别设置压浆孔和出浆孔外，还需按规范要求在中间设接力压浆孔。横向和竖向预应力管道，每一段设压浆嘴、排气孔各一个。相邻两根竖向预应力管道下部采用钢管相连，上部一根为进口，一根为出口，上端排气孔采用在锚板上拉缝留孔的方法处理。 ②压浆
预应力管道压浆采用不低于设计等级的水泥浆，并按规定比例加入符合要求的膨胀剂。施工中采用真空压浆工艺，使得管道水泥浆更密实。竖向预应力钢筋压浆时，由相连的一根向另一根压浆，纵、横向预应力管道由一端向另一端压浆。
压浆注意事项：压浆前先用清水清洗预应力管道，然后用空压机将管内积水吹净。严格按规范要求配浆及压浆，压浆时注意观察有无串孔、漏浆，做好压浆记录。若串孔，立即检查原因，及时处理。
真空辅助压浆工艺：后张预应力筋的腐蚀主要原因是压浆不密实，浆体中常含有气泡，凝固后变成孔隙；同时水泥浆易离析、泌水，使压浆不饱满，水还会沾着气泡形成孔隙，渗漏腐蚀预应力筋，为工程留下隐患。而真空辅助灌浆就是采用真空泵抽吸预应力孔道内的空气，使孔道压力达到-0.1mpa左右的真空度，然后在孔道的另一端用压浆机以大于0.7mpa的压力将拌制好的水泥浆压入预应力孔道，以提高孔道压浆的密实度，减少气泡的形成。 ③封锚
采用不低于设计等级的混凝土封锚。 5、支架及底模的拆除
在梁体张拉完成后，压浆强度达到设计强度，方可拆除支架和底模。梁底模及支架卸载顺序，严格按照从梁体挠度最大处支架节点开始，逐步向两端卸落相邻节点，当达到一定卸落量后，支架方可脱落梁体。 6、结束语
中铁大桥局集团四公司津秦客运专线项目部承担了丰南跨津山铁路特大桥跨越唐山西外环高速公路连续箱梁的施工任务，该施工方案技术可行，经济合理，其施工经验为跨越铁路、公路等既有线
的大型桥梁施工提供了新的选择和工程实践经验。 参考文献：
1、 铁道第三勘察设计院集团有限公司 （60+100+60）m大跨度连续箱梁设计图
2、 客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准（铁建设[2005]160号）
3、 铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设[2005]160号）
