潮白河大桥主桥三向预应力混凝土连续箱梁施工技术
王宝金中铁十三局集团第五工程有限公司
内容摘要：本文介绍了潮白河大桥主桥三向预应力混凝土连续箱梁支架布设、模板设计、预应力工程、混凝土施工等施工工艺，可为类似桥梁的施工提供有益的借鉴。
关键词：满堂支架模板设计预应力工程混凝土施工
1、前言
预应力混凝土满堂支架现浇连续箱梁在高速公路、市政工程中经常采用，潮白河大桥位于北京市怀柔区，跨越潮白河，其主桥设计为三塔矮塔斜拉桥，跨径组合为72m＋120m＋120m＋72m＝384m，主梁采用三向预应力混凝土连续箱梁，单箱三室结构，桥面宽29.5m，梁高按二次抛物线由4.3m渐变到2.3m，边室顶板厚26cm，底板厚24cm；中室顶板厚50cm，底板厚24cm；中腹板厚60cm，边腹板厚80cm。箱梁横断面尺寸见图1。
箱梁混凝土采用C50，其预应力采用纵向、横向和竖向三向预应力体系，纵向预应力钢束分为二种：一种为边腹板及中腹板内曲线布置的6束预应力钢铰线；另一种为布置于箱梁顶、底板的直线预应力束，其中顶、底板分别布置50束、72束；所有纵向预应力钢束均采用两端张拉，腹板曲线束及顶、底板直线束张拉端锚具分别为OVM15—19、OVM15—12；顶板横向预应力钢束采用扁波纹管，顺桥向60厘米布置一道，单端张拉，张拉端锚具为BM15—4，锚固端为。
按设计要求，南引桥预应力混凝土连续箱梁采用满堂支架现浇施工，在施工过程中，如何保证支架的强度、整体稳定性，以及如何实现预应力工程监理顺利进行、梁体内实外美等成为南引桥施工的关键。
2、支架方案及施工
2.1支架方案
支架立杆采用φ48╳3.5钢管，箱梁腹板以下6.9米范围内立杆间联结采用对接，内、外悬臂板下立杆联结采用搭接，根据计算，箱梁腹板以下顺桥向立杆间距0.8米，横桥向间距0.4米，其它部位立杆顺桥向、横桥向间距均按0.8米布设，水平杆步距均为1.5米；顺桥向承重方木采用12×15cm，直接搭设在立杆顶托撑上，上分布横桥向方木，横向方木上铺设厚12mm的竹胶板，横桥向方木采用10×10cm，分布间距0.4米，为保证满堂支架的整体稳定，在支架每四排立杆设置一道横桥向斜撑，每三排立杆设置一排顺桥向斜撑，在基础以上30cm左右，设置第一排水平杆，在立杆顶以下30cm左右，设置一排水平杆。每层水平杆均设置水平斜撑。
2.2支架安装
2.2.1支架地基处理
考虑到柳州降雨量、地基本身含水量均较大的实际情况，支架地基在整平、碾压完原始地面后，铺设5厘米碎石，碾压，然后用5厘米C20混凝土覆盖。为减小支架接缝压缩量，置于支架立杆底部的底座直接放在基础混凝土上，根据计算，要求基础承载力应达到396.2Kpa以上，因此，在铺设碎石以前，应注意地基的压实度。在碾压前，清除浮土、耕植土不少于30厘米，对有淤泥、水塘地段，应先将淤泥清理干净，再做换填处理，并分层压实，在碾压过程中，对出现弹簧土的区域，应进行换填处理。在支架基础两侧，分别设顺桥向排水沟，以利于排水，基础混凝土与纵向排水沟间应用彩条布搭接，以防支架基础被水浸泡，增大支架的沉降量。
2.2.2地基预压试验
为检测支架整体稳定性、准确掌握地基沉降规律，以便为支架预拱度设置提供依据，在现场进行了地基预压试验。
考虑现场实际情况，预压试验在第六联第一跨左幅进行（即施工的第一跨），试验部位选取跨中附近箱梁箱投影部分为一个试验点，预压范围纵向长8米，横向宽10米，横向宽度与箱梁顶两侧腹板以外1米间的总宽度相当；另一预压点选在两幅箱梁之间端横隔梁处，预压范围考虑墩承台宽3米，在开挖承台时按1:1.5放坡，顶面开挖宽度将近6米，此范围压路机碾压不便，施工时用人工进行了夯实，另外端横隔梁荷载较大，为检测此处的地基沉降情况，在顺桥向6米（从墩中心两侧各3米）、横桥向10米（横隔梁范围）进行预压。
预压荷载为试验区域混凝土重的1.2倍，加载采用编制袋装土的方法，每袋装土50Kg。加载以前，在预压区域支架立杆顶上方木及对应位置地基顶做标记，以便同时测得对应点地基及包含立杆弹性变形、接缝压缩等的总变形，纵横向每隔1.6米做一观测点，跨中部位共设20个点，横隔梁部位共设12个点。
预压程序为：先压至1/2荷载，持荷24小时，观测三次支架沉降，加荷至全部荷载，持荷24小时，观测三次支架沉降。
2.2.3支架预拱度设置
按设计要求，支架预拱度不考虑张拉反拱。全部预压荷载作用完毕后，支架地基变形在24小时内仅为2mm，方木顶总平均变形为1.5cm，根据预压结果，支架预拱度跨中按1.5cm、跨中至桥墩之间按二次抛物线布设。
2.2.4支架安装注意事项
安装支架时，应严格按照以下规程：
（1）、立杆应采用两种以上长度，以确保立杆在同一水平面内接头数量不超过立杆总数的50%；监理工程师论坛http://bbs.job2299.com/
（2）、为防止杆件滑脱，各种杆件伸出扣件的端头均应大于10cm；
（3）、在立杆安装过程中，应随时校正立杆垂直偏差，垂直偏差应控制在支架高度的1/200以内，水平偏差控制在5cm以内，立杆间接头扣件应使两端立杆在扣件内高度相等；
（4）、顶托丝杆伸入立杆内的长度不小于20cm，以确保在浇注混凝土过程中，丝杆与立杆之间连接不致出现局部失稳；
（5）、顺桥向、横桥向剪刀撑应按设计要求安放，并与立杆可靠连接；
（6）、在地基处理时，应根据对应的箱梁底标高以及所采用立杆的长度调整地基高度，以避免在立杆对接安装时的损耗，从而提高经济效益。
3、模板结构及支撑体系
3.1外模结构
模板结构是否合适将直接影响梁体的外观，双冲大桥南引桥外模面板均采用厚12mm的竹胶板，面板尺寸为1.2x2.4米，以适应立杆布置间距，面板直接钉在横桥向方木上，在钉面板时，每块面板应从一端赶向另一端，以保证面板表面平整。斜腹板面板固定在竖向加劲肋上，竖向加劲肋顺桥向每20厘米布置一道，加劲肋顶端与翼板横桥向方木相连，底端放在箱梁底板横桥向方木上，并由斜撑钢管及顺桥向钢管支撑，为保证箱梁底板到角处混凝土线形顺畅，在竖向加劲肋底部顺桥向布置一条小方木，小方木钉在箱底横桥向方木上，并与竖向加紧肋顶紧。斜撑钢管与顺桥向钢管应连接牢固，顺桥向钢管应顶紧竖向加紧肋，斜撑钢管应与两道立杆连接，外模结构及支撑体系布置见图2。
图2外模结构及支撑体系
3.2内模结构
箱梁内空高仅为1.05米，内模龙骨设计应尽量少占净空，以利于箱梁底板混凝土的散料、振捣及内模的拆除。内模龙骨上方木下部两端各设一个5x5厘米的托撑，托撑钉在龙骨上方木上，用于支撑内模面板的10x10厘米顺桥向上方木放在托撑上。每道龙骨布置5个竖向方木，中间部分不加斜撑，这样，可以减小龙骨所占空间，便于施工。内模结构示意见图3。
图3内模结构示意（单位：cm）Ф30振捣棒振捣；
2、在腹板混凝土振捣完毕后，绝对不得再用振捣棒振捣底板混凝土，否则可能使腹板出现空洞；
3、顶板混凝土浇筑完毕后，应用竹扫把将顶板表面拉毛，一则可增加顶板与桥面铺装层的粘结力，二则可增加顶板混凝土的表面张力，避免顶板混凝土表面由于收缩开裂；
4、桥址处风较大，顶板混凝土应及时撒水、覆盖养护，在混凝土不粘手后，即可用手撒水养护，待混凝土达到一定程度后，再用水管冲水养护，第一遍撒水过早将冲掉表面水泥浆，撒水过完，混凝土可能出现收缩裂缝，因此，现场应有专人负责检查混凝土表面情况；
5、横向预应力钢束在浇筑混凝土时，应定时来回抽动，以防波纹管漏浆，影响后期张拉、压浆；
六、结语
由于采取了以上工艺措施，柳州双冲大桥南引桥预应力箱梁外观、内在质量得到了业主、监理的好评，该桥的施工实践为类似桥梁的施工提供了很好的借鉴。
参考文献
1、周水兴等编著.路桥施工计算手册，人民交通出版社，2002年5月.
2.建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.北京:中国建筑工业出版社，2001年6月.
3.公路桥涵施工技术规范.北京:人民交通出版社，200年10月.
4.柳州市双冲大桥工程施工图设计第三册；中铁大桥勘测设计院,2002年3月.
3
桥梁中心线
1.05
6.9
1.50
5x15上方木
16.45
图1半幅箱梁横断面结构(单位：米)
顺桥向钢管
斜撑钢管
横桥向10x10cm方木
立杆
顺桥向12x15cm方木
厚12mm腹板面板
5x10cm竖向加劲肋
5x5cm木条
横桥向方木
厚12mm腹板面板
5x10竖向方木
10x10方木
10x10顺桥向上方木
10x10顺桥向下方木
5x5托撑
箱中心线
内模支撑横断面
斜撑
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