变截面现浇箱梁

支架法分段现浇大跨度变截面

连续箱梁施工技术

1、工程概况

白蛇峪大桥位于西安市长安区南五台风景区，是为了配合景区开发而变更的一座跨旅游公路的大型桥梁，分上、下行线。上行线为42m+70m+42m三跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥，箱梁根部高4.0m，跨中高2.0m；下行线上部结构为32m+54m+32m三跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥，箱梁根部高3.0m，跨中高1.6m。箱梁为三向预应力混凝土结构，单箱单室，顶板宽度为12.5m，箱宽为6.5m，梁底下缘按二次抛物线设置，设计采用支架法分段施工；分段施工的节段除合龙段外长度为3～4m，边跨合龙段上、下行线分别为8m和6m，中跨合龙段长度为2m。设计荷载为汽车-20级，挂车-120。

2、工程的特点和难点

(1)地形复杂，支架基底处理难度大白蛇峪大桥位于白蛇峪冲沟内，地势变化大，多次跨越冲沟、旅游公路和隧道、路基施工便道，而且该桥处在白蛇峪古滑坡体上，该滑坡体为浅表型牵引式滑坡，在原地面陡坎上可见小滑塌和裂缝，地表极不稳定，且地表覆植土厚度达50～100cm，造成支架基底换填处理及防护工程量大。

(2)支架搭设高度大，跨河道、公路门洞多满堂支架搭设最大高度达30m，并多次跨越冲沟、旅游公路和隧道、路基施工便道，需增跨河道、公路门洞8个，大大增加了支架施工难度。

(3)挠度变化大，梁体线形难控制预应力管道布置形式、混凝土自重、环境因素变化大，致使张拉拱度及荷载引起的挠度变化没有一定的规律，

施工预拱度不好设置，梁体线形难以控制；

(4)预应力体系复杂，管道长而多曲线箱梁为纵、横、竖三向预应力结构，纵向预应力体系采用高强度低松弛Ry1860钢绞线和OVM15型锚固体系；横向预应力钢筋采用高强度低松弛Ry1860钢绞线和BM15-2型锚具；竖向预应力体系采用Φ32预应力精轧螺纹粗钢筋和精轧螺纹粗钢筋锚具，预应力精轧螺纹粗钢筋张拉均需进行复拉；全桥管道长度超过40m的有48束，最长管道长达152m，且多处为曲线。

3、总体施工方案

按照设计的施工顺序为：先在支架上浇筑0#、1#、1′#段，后向两边分段浇筑并张拉预应力束，先边跨合龙，再中跨合龙，整个施工过程相邻浇筑节段对称进行。在中跨合龙后桥梁由T形静定悬臂状态变为超静定状态，实现了体系转换。

4施工关键技术

4.1混凝土施工

(1)严控原材料关对拟用于工程的原材料选择多个厂家，并取样试验，根据试验结果对所选厂家进行筛选确定供货厂家。到工地的各种原材料，如钢材、水泥等确保是从选定厂家进的货，并依据规定的取样方法和取样频率检验，对复验不合格的原材料，在规定期限内清除出场，从而保证所用原材料符合规范及设计要求。

(2)优化配合比箱梁混凝土的各项设计指标为：弹模Eh≥35000MPa；轴心抗压强度fcp≥50MPa；抗拉标准强度fts≥2.45MPa；缓凝时间不低于8h；坍落度16～22cm［1］；混凝土和易性好、可泵性好、无泌水现象。

高强泵送混凝土要试验的因素较多，为了配制较高质量的泵送混凝土，采

用正交试验法初选出混凝土的配合比，然后在初选配合比的基础上进行高强高效泵送剂UNF-3C外加剂掺入量的对比试验。因为泵送混凝土坍落度要求大，混凝土的前期强度增长慢，为了尽快使混凝土达到张拉强度，缩短各施工循环周期，在配合比设计时增加水泥用量。最后确定施工配合比为水泥：细骨料(中砂)：粗骨料(碎石)：高强高效泵送剂(UNF-3C)=499∶643.7∶1048∶169.7∶6.49，

(3)0#、1#、1′#块采取2次浇注0#、1#、1′#块位置管道密集，预埋件及预留孔多，结构和受力情况复杂，高度高，自重大，同时施工面狭窄，混凝土不易振捣施工，为确保施工安全，同时为保证施工质量，0#块按照高度分两次施工，第一次施工高度高出腹板3cm，第二次施工至梁高4.0m，具体采取如下措施：

(1)减少两次混凝土施工的时间间隔，同时调整好混凝土的水灰比以减少两次浇筑混凝土的收缩徐变差值；

(2)将第一次施工的混凝土表面设置成凸凹不平状，设置混凝土施工缝，便于两次浇筑混凝土间的衔接。

(3)混凝土浇筑施工选择在气温较低的天气中的低温时进行。(4)为减少0#块隔梁位置上出现的裂缝，将在通行孔的隔梁两侧设置加密钢筋网以基本消除裂缝。

这样施工的好处在于施工方便，易于保证混凝土的施工质量，同时支架按照一次浇筑混凝土施工设计而实际混凝土两次施工，第二次施工的混凝土重量由第一次浇筑的混凝土承担，确保支架使用安全。

4.2预应力筋施工

(1)波纹管的定位及长钢束的安装

严格按施工图纸提供的坐标安放波纹管，防止波纹管偏移或上浮，每隔1m将1组Ф12定位钢筋(马凳支托)焊接在附近的钢筋上，将波纹管用Ф12倒U型筋点焊在定位筋上，各节段之间波纹管采用大直径套管连接。浇注混凝土之前在管道中预留直径比管道直径小20mm的塑料内衬管。穿束：管道长度≤50m的钢束采用人工穿束，管道长度≥50m钢束须提前在管道中预留1根Ф12mm的钢丝绳，采用卷扬机牵引。为了帮助钢束顺利通过管道，钢束端头设置导向装置。

(2)预应力设计参数修正、识别

对于一些主要的计算参数如钢束弹性模量、孔道偏差系数、松弛率、摩阻率、锚具变形等，必须确保其准确才能从根本上达到施工控制实测值与理论计算值的一致。设计参数的识别、修正工作就是根据施工中结构的实测值对主要的设计参数进行调整，然后将被修正过的设计参数反馈到施工控制计算中去，重新给出钢绞线张拉理论伸长值，以消除理论值与实测值之差值［2］。

(3)采用真空辅助压浆工艺

真空压浆即采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内的真空度达到80%以上，然后在孔道的另一端用压浆机以大于0.5MPa的正压力将水泥浆压入预应力孔道。其优点在于：

①在真空的辅助下，孔道中原有的空气和水被消除，同时混在水泥浆中气泡和多余的自由水亦被消除，增强了浆体的密实度；

②浆体中的微沫浆在真空负压下率先流入负压容器，使稠浆流出时，孔道中浆体的稠度就能保持一致，使浆体的密实度和强度得到了保证；

③真空辅助压浆的过程是一个连续且迅速的过程，缩短了压浆时间。