浅析桥梁工程上部结构施工工艺

浅析桥梁工程上部结构施工工艺

牛晓兵

中国葛洲坝集团第三工程有限公司

摘要：桥梁越来越成为城市的一道靓丽风景线，而桥梁施工技术成为这道风景线能否实现的决定因素，桥梁上部结构作为桥梁外在的表现，其施工技术直接影响着桥梁的美观性、安全性和舒适性。

关键词：桥梁工程；混凝土施工；预应力筋施工；桥面铺装。

引言

伴随着全国人民的殷切期盼，历经5年规划、9年建设，总长约55公里的港珠澳大桥——被誉为“新世界七大奇迹”的超级工程，终于成功通车了！“一桥拉动，珠三角西部棋子全盘皆活。”随着中国社会经济的快速发展，桥梁作为城市区域间连通的重要纽带，对城市的发展起着重大作用。一桥飞跨南北，从此天堑变坦途。本文以自己的亲自参与施工的南水北调中原路跨渠桥为例，浅析桥梁上部结构的施工方案，希望能为桥梁建设的同志们提供一些参考和建议。

1工程概况

中原路跨渠桥位于河南省郑州市城市主干路上，东西向38°斜跨南水北调主干渠，桥梁全长179.36m，为预应力现浇连续箱梁，共三跨，布置型式48.6m+74m+48.6m。主梁横断面采用单箱单室，梁高采用二次抛物线变化曲线。桥面宽度60米，由4幅独立桥梁组成。全桥采用满堂支架现浇。桥面铺装机动车道和非机动车道路面结构为沥青混凝土上面层（SMA-13C）、下面层（AC-16C）。找平层为钢纤维混凝土。沥青路面设有1.5%横坡，人行道设有1%横坡。附属工程包含：路灯、防撞护栏、人行道栏杆、排水系统、防抛网等。

2施工准备

2.1施工道路准备

桥梁施工前，需提前进行交通导行方案编制和审批，并按方案进行交通疏导。由于桥梁附近渠道已进行开挖，需要提前对桥梁附近道路进行检修和加固。

2.2供电设施布置

施工用电主要由钢筋加工、钢筋焊接、混凝土振捣等设备和施工照明用电。根据用电量高峰期总电量，中原路附近安装一台450KVA变压器，另外配备一台150kw柴油发电机作为备用电源。

2.3供水布置

施工用水从项目部供水塔取水，洒水车运输至桥头两端桩基施工所用蓄水池。

2.4混凝土材料准备

混凝土拌合楼应储备够足够的满足要求的砂石骨料及水泥、粉煤灰和外加剂。确保粗骨料外观整洁，棱角分明；细骨料清洁，大颗粒含量及杂质含量在要求范围内；水泥、粉煤灰及外加剂，检测合格，且在有效期内。

3基础处理

承台及墩柱施工完毕之后，需对承台基坑进行回填施工，并对地基回填进行碾压及硬化处理，达到设计要求后方进行支架搭设。填筑碾压分层进行，分层厚度不超过30cm。压实度及地基承载力应达到设计要求。场地硬化采用5cm碎石垫层，上铺15cmC20混凝土垫层，混凝土浇筑之前碎石垫层进行碾压密实。

4支架搭拆

支架的搭拆应编制专项方案，根据要求组织专家论证。严格按照支架计算书的要求进行搭拆，并及时校正水平杆步距，立杆的纵、横距，立杆的垂直偏差和水平杆的水平偏差。支架搭设完成之后应组织对搭设的支架进行验收，验收合格之后才能进行下一道工序的施工。拆除作业应按先搭后拆，后搭先拆的原则，从顶层开始，逐层向下进行，严禁上下层同时拆除。

支架搭设完毕之后与台阶及墩柱用钢管支撑牢固后，进行支架预压。预压按照不同区域、分布不同荷载，预压荷载按照区域内混凝土及模板荷载的1.2倍进行布载。全部加载完毕等沉降量满足规范要求后可以卸载，

5模板施工

支架搭设完成后，安放顶托，最后安装工字钢，沿横桥桥向布置。顶托先调节至中间位置，以便于以后模板标高的调整和卸载要求。顶托“U”型槽口向同一个方向，工字钢放在顶托“U”型槽口内，每个顶托必须与工字钢完全接触，以保证受力要求。工字钢在纵向接长时，其接头位置应落在顶托上。

箱梁模板主要包括外模和内模，外模为组装竹胶模；内模为木模组拼利用钢管支撑加固。底模安装前先要装好临时支座，临时支座采用标准砂箱，因为桥台处采用盆式橡胶支座，桥墩处采用摩擦摆锤式球型支座，盆式橡胶支座不能用作施工支座。标准砂箱上铺垫四氟聚乙烯塑料板。预压御载后正式施工时，将标准砂箱阀打开砂流走，盆式橡胶支座发挥作用。

6钢筋加工与安装

钢筋加工采用在加工厂加工成型后采用炮车运输到施工现场，采用吊机吊装就位。钢筋材料按照不同牌号、规格、分批验收分别堆放，且立牌以便识别。钢筋在运输、储存过程中，避免锈蚀和污染。不合格的钢筋材料严禁入场。钢筋下料前认真核对钢筋规格、级别及加工数，防止差错；加工成型后挂牌注明所用部位，型号、级别，并分别堆放。

钢筋的安装采用绑扎连接或者焊接连接。应按照设计的位置排列钢筋，经检查无误后再进行绑扎或焊接。采用绑扎连接时，应保证有足够的搭接长度，且绑扎接头在同一截面内的接头截面积，受拉区不得超过钢筋总截面积的25%，受压区不得超过50%。采用焊接连接时，焊接之前清除钢筋焊接部位的铁锈、水锈和油污等，钢筋接头应平整，焊缝应平滑，不得有气孔、夹渣现象。大于16mm的钢筋优先采用闪光对焊，不能采用闪光对焊的，采用电弧焊连接；小于等于16毫米的热轧钢筋接头，采用电焊焊接或绑扎搭接，但轴心受拉部位的钢筋接头不论直径大小都应焊接，不采用绑扎接头。为了保证砼的保护层厚度，在钢筋与模板间放置水泥砂浆垫块，放置垫块时位置要错开，不能贯通断面全长。要有防止钢筋变形和移位的措施。

钢筋安装首先进行自检，做好隐蔽工程验收记录，自检合格后及时通知监理方及建设单位进行验收，通过后方可进行下道工序施工。

7混凝土施工

混凝土的拌制采用项目部自有的HZS90、HZS60两台混凝土拌合站生产，同时与有实力商混站签订备用混凝土供应协议，混凝土拌合时试验人员及监理工程师现场监督，严格按照实验配合比和规范要求控制混凝土的供料和拌合时间。

混凝土用搅拌运输车运送，要严格控制运量，达到快装、快运、快卸，以减少坍落度的损失。

桥底板纵坡较大，为防止砂浆流淌应由低处向高处分层推进，分层厚度不大于30cm，顺序是先中横梁、后底板及腹板，先边跨、后中跨，保持同步。

混凝土浇筑过程中应加强振捣，防止出现漏振和过振现象。浇筑时，注意预埋件的位置，防止混凝土堵塞预应筋预埋管道、排气孔、排水孔。

8混凝土养护

混凝土浇筑完初凝后，及时进行养护。养护方法要适应施工季节的变化：一般情况下采用覆盖洒水养护，使混凝土表面的潮湿状态保持在5~7天以上。冬期施工期间，气温较低，砼必须进行防冻处理，在混凝土表面进行覆盖保温。

9预应力筋施工

9.1波纹管安装及预应力筋穿束

在钢筋安装时及时安装并固定波纹管，注意安装通气孔，并用胶带将连接缝隙缠裹严密，防止进浆。施工过程中，防止电焊火花烧穿管壁。

为了防止管道堵塞和穿束不便，本桥采用在混凝土浇筑之前将钢绞线穿入，波纹管接头及端头包裹密实。

9.2预应力筋张拉

钢束的张拉顺序为先腹板通长束，然后张拉顶板束，最后张拉底板束；张拉原则为先长束后短束，纵向钢束张拉时横向不应有较大的偏心荷载作用。顶板横向预应力钢束采用单端交替张拉，其它钢束两端张拉。张拉程序：0→0.1σcon（2min）→0.35σcon（2min）→0.6σcon（2min）→0.85σcon（2min）→1.05σcon（5min）锚固。每级张拉完成后持荷2min，终张拉持荷5min后锚固。

10压浆及封锚

张拉完成后，及时进行孔道压浆，应在张拉完成后24小时内压浆。封锚混凝土的强度等级应符合设计要求，不宜低于结构混凝士强度等级的80%，且不低于30MPa。

11桥面铺装

施工前先清理桥面的浮渣及杂物，对于梁顶部光面的采取凿毛处理。采用钢模板，模板牢固支承在梁板上。根据桥面高程，挂线控制钢筋绑扎和混凝土收仓面。验收合格后进行桥面混凝土浇筑。

混凝土采用搅拌车运输，现场采用起重机配吊罐入仓，仓内采用厂家定制加工的路面专用摊铺机平料，混凝土振捣采用插入式振捣器、平板振捣器和振动梁共同完成，边角处采用小型振捣器和平板振捣器进行振捣，收仓面采用三轴滚动器压平，最后人工进行毛面处理，并及时覆盖养生。

12伸缩缝安装

伸缩缝的安装质量，直接影响着路桥行驶的舒适。伸缩缝安装严格按生产厂家提供的技术要求执行，伸缩缝的预埋钢筋在施工主体结构时应精确定位，伸缩缝的锚固混凝土应确保密实。

结语

随着技术的进步，公路桥梁施工技术越来越成熟，大型施工设备及先进工法的采用，让桥梁上部结构的施工变得越来越容易，珠港澳大桥是中国桥梁建造史上的一个伟大奇迹，但绝不是最后一个。桥梁的联系纽带作用，对加强地区间互联互通，促进经济的融合发展，必将起到巨大的推动作用。

参考文献：

[1]中华人民共和国交通部标准.公路桥涵设计通用规范（JTGD60-2004）.人民交通出版社，2004.

[2]顾安邦.桥梁工程（下）北京：人民交通出版社，2000.

[3]焦会昌.公路工程水泥混凝土路面施工技术探讨[J].中国高新技术企业，2017（1）：93-95.