汪明富
摘 要：高速铁路跨既有道路连续箱梁施工时，为了确保道路的车辆顺利通行，必须采取一定的措施，本文以京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥无锡西桥段跨开发园区堰桥路为例，介绍了高铁跨既有道路连续箱梁施工的关键技术，并就施工过程中的质量控制进行分析和总结，为类似工程施工提供一定的参考。
關键词：高速铁路 连续箱梁支架 现浇施工技术 质量控制
中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（c）-0061-02
1 工程实例
1.1 工程概况
京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥无锡西桥段跨开发园区堰桥路为32+48+32m连续梁桥，起讫桩号为DK1179+822.17～DK1179+935.97，墩号为245#～249#墩。
1.2 箱梁主要参数
该连续箱梁为三跨，跨度长度分别为：32m、48m、32m；桥梁标准宽度为13.4m，梁体采用单箱单室截面，顶板宽度为13.4m，底板宽度为7.75m。顶板厚度为0.2m，底板厚度为0.2m，挑梁2.75m，厚0.15～0.45m，腹板厚0.5m。中横梁宽1.6m，端横梁宽1.0m。
根据设计要求及现场实际情况，跨越堰桥路采用钢管型钢支架以保证车辆正常通行，整联钢筋砼连续箱梁，采用碗扣式满堂脚手落地支架现浇施工工艺。
2 连续箱梁施工关键工序施工技术
2.1 地基处理
根据现场的地质勘探资料可以得到，地表是素填土土质，地基承载力为80kPa，没有发现软弱下卧层。地基采取20cm厚的碎石上铺5cm厚方木的处理方式，地基承载力计算时考虑20cm厚碎石按45°扩散角考虑，故：
（1）墩顶横隔板、腹板加厚段。根据满堂支架受力计算可得到，每根立杆所受的承载力是27.9kN，按照分布地基受力面积0.6m×0.6m计算，则地基应力σ=77.5kPa<[σ]=80kPa，此处的基础为承台地基，所以，地基的承载力完全满足基本的要求。
（2）标准断面段和翼缘板位置。每根立杆承载力小于墩顶横隔板、腹板加厚段的承载力，所以，地基完全满足受力的基本要求。
2.2 支架搭设
本连续箱梁施工所使用的支架采用碗口式脚手架结构形式。
支架平面布置尺寸分别为：跨两端横梁处600cm×600cm，跨中腹板处900cm×600cm，翼缘板处900cm×1200cm，即横梁处排距为600cm，其余处排距为900cm，成排方向垂直于桥梁中轴线。所有支架步距为0.6m。脚手架高度方向每间隔1.2m，设置一排纵、横向联接碗口钢管，将所有的立杆连接成一个整体，受力允许值为小于30kN。经计算，本连续箱梁满堂支架的最大受力值是27.9kN。为确保满堂支架的整体稳定性，设置剪刀撑，设置的方法是每5排横向立杆、每5排横向立杆各设置一道。
2.3 连续箱梁砼施工
本项目箱梁砼设计强度是C40，为高强度的泵送砼，砼的配合比应该按照相关规定，经试验室严格的试配实验，满足要求后方可用于连续箱梁的砼施工浇筑。
箱梁砼单次浇筑量是586m3，采用拌和站进行集中拌制，经砼罐车运输至施工场地，砼泵车直接进行布料、浇筑施工。
砼浇筑前，支架的系统稳定性、模板质量及安装、钢筋型号及间距、波纹管定位及预埋件安装等需要进行细致的检查。浇筑时要按照一定的顺序施工，其顺序一般为：纵桥方向向砼浇注顺序：跨中→端部；横桥方向砼浇注顺序：底板→腹板、横梁→顶板（含翼板）。顶板砼浇筑应该严格控制箱梁的顶面标高，同时，底板砼的塌落度要适当的比顶板、腹板的塌落度降低，从而保证腹板的砼浇注的时候砼不发生反串现象。
2.4 预应力施工
纵向预应力钢筋使用的高强度低松弛预应力钢绞线，预应力钢束的参数为：φJ15.24，Ryb=1860MPa，弹性模量1.95×105MPa。顶板、底板的钢绞线束为7股7φ5钢绞线构成，箱梁腹板的钢绞线束采用19股7φ5钢绞线构成。预应力张拉的控制应力是0.75Ryb，即1395MPa。
2.4.1 预应力工程施工顺序
箱梁预应力施工顺序为：钢筋绑扎→波纹管安装及固定→锚垫板安装及固定→波纹管穿束（先穿法）→砼浇筑达到张拉强度要求→锚具安装→千斤顶安装→预应力束张拉→波纹管孔道压浆→锚具封锚。
2.4.2 预应力工程施工
（1）波纹管制安。
箱梁预应力孔道采用金属波纹管成孔。
首先按照设计图纸绑扎底板和腹板钢筋，内模安装之前进行底板预应力管道和腹板处预应力管道的安装施工，采用先穿法的方法进行预应力钢筋的穿索；顶板预应力管道最后进行安装。
金属波纹管按设计要求设置排气孔，排气孔采用φ20mm的钢丝胶管，需要对波纹管对应的排气孔胶管进行顺序编号，以便准确识别。
（2）预应力束张拉。
按照设计及相关规范要求，连续箱梁砼可以进行预应力张拉时，其强度必须达到设计强度的85%以上。预应力束张拉应力的控制程序为：0→初始应力（10%σcon）→σcon（持荷2min后锚固）。
上层现浇连续箱梁采用双向预应力体系，预应力束张拉的顺序需严格按照要求实施，具体的顺序是：采用单端张拉（第一段除外，采用两端对称张拉）。纵向预应力束张拉的顺序是：从上至下张拉腹板钢绞线束，接着张拉顶板钢绞线束，最后张拉底板钢绞线束的顺序进行张拉作业。为了保证连续箱梁的结构受力均匀，采用中间到两边均匀张拉的方法。
预应力束张拉采用张拉力与钢绞线伸长量等两个指标进行双指标控制，以张拉力控制为主要参数。
（3）孔道压浆。
在进行压水泥浆作业之前，先采用清水洗孔的方式清理孔道。根据试验室设计且经过实验验证的水泥浆配合比参数，采用P42.5纯水泥浆，水泥浆中掺入适量的微膨胀减水剂。具体指标要求为：水泥浆水灰比0.4～0.45之间，泌水率低于4%，水泥浆稠度14～18S。压浆压力0.5～0.8MPa。压浆应该按照操作规程，匀速、不间断地施工。
3 主要的质量通病与控制措施
3.1 支架稳定性欠缺
支架的稳定性对满堂脚手落地支架现浇施工至关重要。
3.1.1 支架预压
为了保证现浇砼施工过程中，满堂支架整体稳定性良好，安全施工，不发生模板倾覆、模板跑模等严重的质量事故，保障现浇箱梁的整体线形顺直，在满堂支架安装结束、模板铺设安装后，泵送砼浇筑之前，必须对满堂碗口整体支架进行预压荷载试验。该试验的主要目的是：（1）检验满堂支架强度、刚度、稳定性及地基处理能否满足受力要求。（2）消除满堂支架非弹性变形量以及地基基础的变形量。（3）实际测量满堂支架各观测点的变形挠度的数值，为实际砼施工是的预拱度设置提供指导参数。
预压荷载事先必须进行细致的计算。以右一联箱梁为实例进行预压荷载计算：第一施工段砼总方量597m3，其总重量为597×2.5，即1492.5t。腹板处箱梁高度1.5m，换算砂袋高度1.5×2.5/1.5=2.5m高；底板处箱梁高度0.4m，换算砂袋高度0.4×2.5/1.5=0.7m高，箱梁1m梁端处砂袋堆码高度同为2.5m高。
满堂支架预压荷载采用砂袋加载形式，采用分级加压加载，加载至50%、120%后，暂停加载，进行12h的满堂支架沉降、变形连续监测，各分级荷载施加、观测完成且无异常时，再进行下一级荷载的施加。全部加载完成后以12h为一个观测单位进行连续观测，若连续2天观测支架沉降、变位均小于1mm则可认为地基沉降基本稳定。
为了计算得出弹性变形量和非弹性变形量，在卸载后，需要对布设的测点进行再次量测。
3.1.2 浇筑过程监控
在砼泵送浇筑时，应该对满堂支架系统的全过程进行严密的监控，在模板底部及支架相关部位设置观测点，实时监控量测模板、支架的变形、沉降等指标，并安排专人巡查，如果发现问题，必须马上处理。同时，实时采集沉降以及变形等指标参数，为后续的施工提供实际依据。
3.1.3 控制措施
（1）在施工过程中，积极优化施工方案，严格控制施工过程中的荷载，严格控制局部施工荷载超标，确保满堂支架的整体稳定性安全。
（2）箱梁砼泵送施工的过程中，应该严格按照既定的施工方案，按照顺序进行浇筑作业，防止造成满堂支架的不稳定。
（3）砼泵送过程中，安排专职人员进行模板、支架的安全性、稳定性检查，检查人员需要按照监测方案，对满堂支架及地基的沉降、变形进行实时监控量测并获取数据。
3.2 预应力钢筋安装不准确
金属波纹管的安装位置准确性及其重要，在遇到金属波纹管与普通钢筋相互影响、冲突的时候，必须适当调整普通钢筋的位置，确保波纹管能够按设计的位置安装到位。波纹管安装必须严格按照设计要求的曲线要素安设，且固定牢固，一般采用“井”字形架立钢筋加以固定。
3.3 箱梁线型控制不良
箱梁线型控制主要措施有如下几点：（1）满堂支架的架设、箱梁模板的加工及安装、砼的浇筑及预应力的张拉应该严格按照相关程序实施。（2）根据设计要求的竖曲线参数，结合支架预压、已浇梁段取得的相关监控量测参数，对底模板进行符合实际情况的调整、定位。（3）提高模板加工及安装质量，按照设计图纸所要求的平曲线参数要求加工模板。（4）结合已浇梁段实际情况，仔细分析，保证已浇梁与后浇梁段的线型舒畅。（5）满堂支架的基础需要认真处理，注重预压工作，避免支架基础局部发生不均匀的沉降，从而导致线形发生变化。
4 结语
本文以京沪高速铁路丹阳至昆山特大桥无锡西桥段跨开发园区堰桥路为例，对整联钢筋砼连续箱梁采用碗扣式满堂脚手落地支架现浇施工工艺的施工关键技术及质量控制要点进行了詳细的分析，为类似工程施工提供一定的参考。
参考文献
[1]赵耀.预应力连续箱梁施工技术[J].交通世界，2017（21）：100-101.
[2]匡井洋，李志刚.预应力连续箱梁的施工与控制[J].黑龙江交通科技，2009（12）：70-72.
[3]徐军，黄玉银.桥梁预应力连续箱梁施工应注意的问题[J].江苏交通，2003（7）：22-23.
