高速公路K221＋160桥连续箱梁施工工艺

K221+160立交桥位于定坻一山海关高速公路221＋160处，秦皇岛市抚宁县境内。该桥全长77.2 m，宽8.0 m，下部结构为碎石垫层，扩大基础，薄壁式桥墩（高8 m、宽1.9 m、厚45 cm），重力式台身，盆式台帽，GJZF4系列橡胶板式支座；上部结构为四跨现浇连续箱梁，防撞护栏，GJS型伸缩缝，桥面铺装。 施工要点：该桥突出结构特点为现浇连续箱梁，梁位于竖曲线和单向纵坡上，单向纵坡为2％。箱梁采用钢支架支撑现浇，施工顺序为：底板、腹板、顶板。支架各孔跨中设置L/600（L为桥梁计算跨径）的预拱度。施工前支架必须预压，预压重等于箱梁重的90％，随着施工的进行逐渐减压。待混凝土强度达到设计强度的100％时，方能卸架，卸架顺序为先跨中后支点。箱梁混凝土含筋量0.31T/M3，全梁必须一次浇筑完成，不能留施工冷缝。因此箱梁混凝土浇筑工序、箱梁支架的稳定是该桥施工工艺的关键。地基为强风化页岩。 2、施工工艺该桥遵循先下部后上部的施工顺序：

2 .1 基础工程施工 基础开挖，测试地基承载力≥250KPa铺设碾压碎石垫层，浇筑扩大基础，注意预埋桥墩钢筋。 2 .2薄壁式桥墩，重力式台身施工 2 .2.1薄壁式桥墩 采用定型钢模板，对拉螺栓加固，由于该桥桥墩墩高8 m，要求一次浇筑完成，可能对桥墩模板产生较大侧压力，为了保证墩身施工中的质量和安全，墩身模板采用定型钢模板，对拉螺栓加固，混凝土最大侧压力、模板对拉螺栓布置进行校核计算如下。 2.2.1.1浇筑砼最大侧压力计算，已知：最高墩身H＝8.0 m横断面尺寸如图混凝土浇灌速度V＝8/6 m/h=1.33 m/h，混凝土入模温度T＝15℃，坍落度控制35mm，混凝土不掺外加剂，振捣产生侧压力400kg/m2 [1] 解： 混凝土侧压力计算公式：　〔 V＜6m/h　〕

2.2.1.2模板对拉螺栓强度校核：墩身直线段模板对拉螺栓强度校核计算： 对拉螺栓采用φ16钢筋，内径1.355 cm，截面积A＝1.44 cm2，钢筋屈服强度 σ＝2400 kgf/cm2 由以下数值得螺栓能承受最大拉力 [P]＝Aσ＝2400×1.44＝3456 kgf 对拉螺栓受拉力计算公式： P＝Pm×A P －拉杆承受拉力 Pm－砼最大侧压力 A －拉杆受荷面积 A＝a×b a－拉杆水平间距 b－拉杆竖直间距 设a=0.7 m b=0.9 m P＝4000×0.7×0.9=2520 kgf P＜[P]

安全系数：＝1.37 通过上述计算，直线段模板拉杆M16取：水平间距0.7 m，竖立间距0.9 m。 两端圆弧予制模板对拉螺栓校核：首先求砼对弧段模板侧压力P（有效侧压力）建立如图极坐标系。求P：

故予制圆弧段模板拉采用竖直间距0.9 m。 先绑扎墩身混凝土钢筋，支立定型钢模板，对拉螺栓固定、加固，墩身周围搭设施工承重脚手架，上挂混凝土缓降器，防止骨料分离。浇筑墩身混凝土时，混凝土由强制式拌和机拌和，吊车吊料斗上料，浇筑过程中，混凝土浇筑速度保持在1.3 m/h，测量人员随时观测，防止模板变形、倾斜。混凝土浇筑完毕，7日后拆模，塑料薄膜覆盖洒水养生至28 d。 2.2.2 重力式台身 为素混凝土，施工工序为支立模板，对拉螺栓加固，浇筑混凝土。

钢塑土工格栅以高强钢丝（或其他纤维），经特殊处理，与聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP），并添加其他助剂，通过挤出使之成为复合型高强抗拉条带，且表面有粗糙压纹，则为高强加筋土工带。由此单带，经纵、横按一定间距编制或夹合排列，采用特殊强化粘接的熔焊技术（超声波焊接技术）焊接其交接点而成型。应用领域： 公路、铁路、桥台、引道、码头、水坝、渣场等的软土地基加固、挡墙和路面抗裂工程等领域。

待混凝土强度达到设计强度100％时，支立台帽混凝土模板，绑扎钢筋，浇筑台帽混凝土。为保证橡胶支座安装位置精确，浇筑台帽完毕，在台帽混凝土初凝前安装四氟滑板橡胶支座。以便对支座进行调整，并保证橡胶支座与台帽混凝土结合紧密，防止橡胶支座与台帽混凝土之间有架空现象，以免影响连续箱梁整体质量。 2.3上部主体结构工程施工工艺 2．3．1 连续箱梁是该桥的主体和施工要点 其具体施工方法为：搭设箱梁支架（用φ48×3.5脚手管搭设满堂脚手架），将支架基础破碎岩石清除干净，砂浆找平，上垫小块钢板。立杆顶部设微调装置，上接10号槽钢。槽钢上铺设箱梁腹板钢模板，铺设钢模板前，在支架第二步堆放预压荷载，其重量等于箱梁自重及模板等各种活荷载总重的90%，施工中注意预压荷载堆放均匀，与施工荷载一致。铺设箱梁腹板模板，对箱梁底模板、腹模板进行测量，利用立杆顶部微调装置进行调整、加固。跨中预留L/600预留拱度。 箱梁两侧腹板各有5片φ25钢筋骨架，钢筋骨架在专设的预制厂加工成以每跨长为单位的小骨架，骨架跨中预留L/600预留拱度，为防止骨架运输变形，各片小骨架用人工抬运至箱梁底模板焊接为整体。绑扎箱梁底板、腹板钢筋，钢筋保护层用提前加工的与混凝土等强度砂浆块垫支。 箱梁混凝土分两次浇筑完成，第一次浇筑底板、腹板钢筋，然后浇筑顶板。混凝土由强制式拌和机拌和，吊车吊料斗上料，浇筑顺序采用由箱梁一端向另一端退仓法浇筑，预压荷载随混凝土浇筑卸载。待混凝土强度达到设计强度100％时，拆卸支架，拆架顺序先跨中、后支点。最后进行防撞护栏，桥面铺装施工。 2.3.1现对连续箱梁支架稳定设计计算校核

K221+160天桥箱梁施工支架用Ф48×3.5钢管满堂脚手、立杆株距1.0 m、行1.2 m顺水、横排木间距1.5m，顶部以10号槽钢作为托梁横向支撑组合模板及其它荷载。 对箱梁支架稳定校核如下。 ①钢管压杆稳定计算 已知：立杆株距1.0 m、行距1.2 m、顺水间距1.5 m、钢管规格φ48×3.5r0=0.035/m、δ＝0.0065、10号槽钢10 kg/m模板及连接件50 kg/m2，砼振捣对模板荷载200 kg/m2，A3钢弹性模量E=200×109 Pa [2] [3]。 解：首先计算压力P值 设均布荷载为q。本结构为四次超静定，根据力法原理建立以下力法方程

故槽钢满足强度要求。 2.3.2连续箱梁预拱度竖曲线计算 连续箱梁预拱度竖曲线经过计算，其计算公式分别为： y=－0.00025x2+0.0393（两中跨） y=－0.0004x2+0.025（两边跨） 连续箱梁底模板高程由竖曲线和单向纵坡相加构成。 通过以上计算证明该连续箱梁支架在设计上是稳定的。 结束语：K221＋160连续箱梁支架在施工前已报京沈高速公路建管局、设计单位、监理处审核，并经过实际施工检验，各项指标能很好的满足设计、施工规范要求。充分体现了结构力学、材料力学、理论力学、高等数学在工程施工实践中的重要作用。K221＋160桥最后经京沈高速公路建管局、设计单位、监理处联合验收评定为优良。