0 引言

　　随着我国社会和经济快速发展，基础设施建设日益完善，道路桥梁建设呈现出迅猛的发展态势，对桥梁的施工技术和质量也提出了更高要求。近年来，现浇预应力箱梁施工技术在桥梁施工中得到广泛应用，该结构具有良好的整体性和较大的抗扭刚度，且外形美观、耐久性好;与此同时，现浇预应力箱梁施工技术相对复杂，若要充分发挥现浇预应力箱梁施工技术优势，就须全面了解其关键技术，并在施工中进行充分应用，从而较大地提升桥梁施工质量。以洛阳市轨道交通1号线红山车辆段出入线特大桥为例，对现浇预应力箱梁施工中的主要技术进行分析总结。

　　1 工程概况

　　洛阳市轨道交通1号线西起谷水西站，东至文化街站，线路全长22.35km，包括高架线路、过渡段及地下线路，依次沿中州西路、武汉路、西苑路、延安路、中州中路、中州东路敷设，串联涧西区、西工区、老城区、瀍河回族区，沿途经过众多客流集散点，建成之后将极大缓解城市交通压力，促进经济文化及旅游业的发展。出入线特大桥采用高架结构，跨越涧河、既有陇海铁路、规划汉宫路等，线路基本平行于洛阳西南环绕城高速公路，高架长1 506m，主要结构包括桩基础、承台、Y形实体墩、圆柱实心墩。高架桥梁段基础采用钻孔灌注桩，桩直径为1.25,1.5m。墩身采用Y形墩及圆柱实心墩，最高墩身为15.5m。桥梁上部结构简支箱梁为30,35m跨结构，采用支架法施工。本工程跨越河流、村道、市政道路，因此简支箱梁采用梁柱式支架(贝雷梁+钢管柱)进行施工。

　　2 基础施工

　　2.1 基础类型

　　本桥梁工程的桩基础采用由多根桩组成的群桩基础，桩顶部由承台连成整体，在承台上修筑墩身或台身及上部结构(见图1)。

　　图1 桩基础结构  

　　2.2 施工方法

　　桩基成孔采用旋挖钻，根据本工程地质情况，采用干桩施工工艺。若在成孔过程中涌出地下水，则采用水桩施工工艺。

　　1)施工时须选取合适位置开挖泥浆池，钻孔泥浆经沉淀后外运至指定建筑垃圾堆场，防止泥浆污染河流和道路。

　　2)桩身钢筋笼在钢筋加工厂集中、分节加工，用轮胎式起重机运输至施工作业面贮存。钢筋笼存放原则为“上盖下垫”。吊装采用25t轮胎式起重机，每节钢筋笼间使用套筒机械连接。

　　3)基坑开挖时，应加强排水支护;基础施工完成后要及时回填并按施工规范要求夯填密实。

　　2.3 桩基检测

　　桩基施工完成后，须对桩身混凝土均质性和完整性进行检测。本工程桩径<2m，桩长<40m，采用低应变反射波法对桩基进行完整性检测。检测时采用小能量锤对桩顶进行锤击，安装在桩顶的速度或加速度传感器接收来自桩身的反射波信号，通过对反射波信号进行时域和频域分析，最终对桩身完整性进行评价。低应变反射波法检测流程如图2所示。

　　图2 低应变反射波法检测流程  

　　3 支架施工

　　3.1 施工要点

　　采用支架法施工，在桥位处搭设支架，其上安装底模，经预压后进行外侧模板及内模搭设、钢筋及预应力筋绑扎，然后浇筑梁体混凝土。待梁体混凝土强度达到设计要求后拆除内模板、端模板，施加预应力及进行管道压浆，最后拆除支架。

　　3.2 工艺流程

　　支架法施工具有两大优点:(1)无需预制场地及大型运输、安装设备;(2)支架形式可根据现场实际情况采用满堂支架或梁式支架，可多工作面同时施工，适应性强。

　　本工程采用贝雷梁+钢管立柱形式的梁柱式支架，具体施工工艺流程为:施工准备→钢立柱支墩基础施工→钢立柱支墩施工→横向大分配梁安装→纵向贝雷梁安装→工字钢铺设→方木、底模板安装→支架检查、预压、验收→箱梁侧模安装→箱梁钢筋施工、内模安装→混凝土浇筑、张拉、压浆→支架拆除。

　　3.3 钢立柱支墩基础施工

　　每跨布置4排钢立柱，跨中设支墩。两侧钢立柱基础在承台施工时按设计图纸在承台两侧开挖扩大基础沟槽，安装模板，浇筑混凝土;跨中钢立柱基础测量放样出跨中支点基础位置，标识出各钢立柱基础的位置，依次开挖条形基础，安装模板、浇筑混凝土。钢立柱基础如图3所示。

　　图3 钢立柱支墩基础  

　　钢立柱支墩基础施工质量采用贯入度及单桩承载力双控，严格按设计承载力进行控制，基础承载力决定支架承载力，因此要严格把控基础施工各工序质量。

　　3.4 支架搭设

　　本工程箱梁支架方案采用贝雷片钢立柱支架，钢管柱基础施工完成后，在两侧承台上各设置4根609mm×16mm钢管立柱作支撑立柱，跨中设2排相同规格的钢管立柱，每排4根钢管立柱间采用抱箍及[16进行连接固定，每隔一定高度设置剪刀撑。钢管立柱顶部安装1.45m高可调整活络头，可调节长度为20cm。在活络头顶部设置3榀I50b作为横向大分配梁，分配梁之上顺桥向设置单层加强型贝雷梁组作为主梁，贝雷梁顶部横向设置I10，间距0.6m，横向设置方木(10cm×10cm)，方木间距在梁端250cm加厚截面段及腹板处为20cm，其余部位为30cm，其上铺设15mm厚竹胶板(部分用整体钢模)做底模，外侧模及端模采用定型钢模。支架横断面结构如图4所示。活络头结构如图5所示。

　　图4 支架横断面结构  

　　图5 活络头结构  

　　支架搭设方案须严格经过计算论证，支架搭设中钢管立柱高度应按以下公式计算:基础顶面标高+钢管柱长度+活络头高度+横向大分配梁高度+贝雷架高度+方木高度+底模厚度=梁底标高+预拱度，其中预拱度通过预压结果计算确定。

　　3.5 支架预压

　　3.5.1 预压目的

　　支架搭设完毕后，为验证现浇箱梁支架方案的安全可靠性，消除各级非弹性变形，同时也为了便于对梁体进行线性控制，施工时能够准确设置梁体预拱度，对箱梁现浇支架体系进行预压。

　　3.5.2 预压方法

　　预压荷载取箱梁自重与施工荷载之和，利用钢筋原材料进行预压，钢筋采用过磅的形式控制质量，预压质量为支架所承受最大施工荷载的110%。采用分断面等荷载预压，即根据箱梁各部位的质量乘以荷载系数进行预压，本工程现浇箱梁横断面划分为3个区域作为预压截面，如图6所示。

　　图6 预压截面区域划分示意  

　　预压加载分3级进行:0→50%→100%→110%。每级加载完成1h后对支架各监测点变形进行观测，以后每隔6h监测1次，当连续两次测量变形值均≤2mm即认为支架稳定，可继续加载，当最后一级加载完成，间隔6h观测各点位移量，当连续12h监测位移平均值之差≤2mm时即可认定支架稳定，方可卸载。卸载时同样分3级卸载，严禁集中加载或卸载。

　　3.5.3 预压监测

　　整跨支架上端可设置15个观测点:按纵桥向共设置5个观测断面(即距支架端部1m处，支架1/4跨处，支架1/2跨处)，每个观测断面横桥向在贝雷梁上弦杆各布设3个观测点(中部和两侧从外向内数第2片贝雷梁处)，支架下端所有管柱柱脚处均匀布设监测点(包括承台预埋件柱脚、扩大基础柱脚)，每个加载过程均须测量相应的观测点数据。上部结构观测点布置如图7所示。

　　图7 上部结构观测点布置  

　　3.6 支架拆除

　　待箱梁预应力张拉完成后，进行箱梁支架拆除，采用整体落架法施工，从跨中向桥墩两端对称进行，避免主梁处于局部受力状态。两端支架循环放松和卸去外模板底部楔形垫块，使外模落在纵梁的分配梁上。箱梁支架系统拆除前，应确认箱梁混凝土强度达到拆模标准。支架拆除要点如下。

　　1)安装落架装置应注意精轧螺纹钢竖直，不得与垫梁、板凳梁、箱梁翼缘板、贝雷梁、下方横梁有碰触，避免横向受力。

　　2)为防止贝雷梁整体下放过程中产生坠物，整体下落前拆除底模板、方木，使贝雷梁顶面干净无杂物。

　　3)为确保贝雷梁整体安全拆除，应先在横向分配梁两边(贝雷梁支架外)焊接防贝雷梁倾覆挡块，必要时采用倒链将贝雷梁与分配梁连接固定成整体。

　　4 模板架设技术

　　模板架设也是施工过程中极其重要的环节之一，直接影响箱梁的质量及外观。模板架设要点如下。

　　1)模板须根据实际情况进行铺设，采用建筑钢模板、竹胶板，局部异形部分单独设计异形钢模，模板应设计合理，保证受力、变形符合要求，且结构简单、拼装方便。

　　2)模板符合设计图纸对混凝土结构几何形状的要求，同时模板和支架应有足够的承载力和刚度，确保混凝土结构挠度和截面尺寸不超过允许偏差。

　　3)施工时应逐节安装，应高度重视侧模板的加固，确保成品质量和外观达到设计要求。

　　4)重复使用的模板应始终保持其表面平整，形状准确，不漏浆，每次使用后应检查其表面平整度及形状，发生变形的应及时整修。

　　5 钢筋质量控制技术

　　原材料的质量保证是桥梁工程安全运营的关键，施工时要严格把控钢筋质量，保证所使用钢筋表面洁净，无损伤、无锈蚀，钢筋级别、直径符合设计要求。质量控制要点如下。

　　1)进场时抽检，检查其焊接强度、脆性及韧性等，符合设计要求方可使用。

　　2)钢筋加工制作时保持平直，无局部弯折，如遇死弯、损伤应切除，在常温下进行钢筋弯曲成型，不得进行热弯曲，不得锤击或尖角弯折。

　　3)控制有接头受力钢筋截面面积不超过受力钢筋总截面面积的50%;受压区和装配式构件边界处不限制。

　　6 混凝土浇筑与养护

　　6.1 混凝土浇筑

　　箱梁混凝土采用泵车泵送入槽，混凝土配合比通过设计试配确定，应满足和易性、凝结速度、强度、耐久性等要求。在浇筑混凝土前，须将模板内部及表面进行全面清理，且对钢筋、波纹管、模板、预埋件等进行全面检查，以确保施工中不会损伤，保证工程质量。

　　混凝土浇筑时采用自中间向两端的顺序纵向斜向分段，水平分层浇筑，分层厚度≤30cm。使用插入式振动棒捣固密实，混凝土振捣严格按施工规范进行，要求振至表面泛浆、不再冒气泡、混凝土不再下沉为止。浇筑过程中不得停止，若出现紧急情况必须间断时，应保证间断时间小于前层混凝土初凝时间。混凝土浇筑方法如图8所示。

　　6.2 混凝土养护

　　梁体混凝土浇筑后应立即进行养护，在养护期间，使混凝土表面保持湿润，防止雨淋、日晒。对混凝土外露面，待表面收浆、初凝后用土工布覆盖，洒水保持模板及土工布湿润，严禁堆载其他物品，养护期不少于设计及规范规定的时间。

　　图8 混凝土浇筑方法  

　　7 结语

　　本文结合出入线特大桥工程实例，分析总结了桥梁工程现浇预应力箱梁施工等关键技术。在工程施工前须对各施工环节与关键技术进行充分论证，严格把控质量，使施工质量大幅提升，充分展现现浇预应力箱梁施工的优势和作用。