嘉兴互通立交桥现浇连续梁施工技术

摘要 详细介绍了嘉兴互通立交桥连续梁施工中对软基段进行地基处理后搭设满樘支架、对跨越既有高速公路段采取梁柱支架悬吊模板法施工技术，对类似工程具有借鉴意义。

关键词连续梁 满樘支架 梁柱支架 悬吊模板

1 工程概况

嘉兴互通立交桥是乍（浦）嘉（兴）苏（州）高速公路与沪杭高速公路的全定向互通式立交工程（又称嘉兴枢纽），是乍嘉苏高速公路全线最大的一座立交桥。该工程主线长2.4km，匝道全长8.6km。主要工程量有特大桥1座，长886.7m；大桥4座、中小桥9座，计1633m；涵洞通道17道；路基土石方49万m3；全桥砼总量为7万m3。其中主线2#桥、C 匝道5#桥及E匝道8#桥分别跨越沪杭高速公路，跨线部分结构2#桥为

4×25m后张预应力空心板梁，5#、8#桥为20+32+32+20m现浇预应力混凝土箱梁（见图1）。

沪杭高速公路行车流量达24000辆/天，保证沪杭高速公路的畅通具有重要的政治和经济意义。因此施工期间尽量减少施工对交通的影响，确保交通安全及施工安全是本工程的重点。

2 总体施工方案

5#、8#桥跨越沪杭高速公路为20+32+32+20m现浇预应力箱梁，在软弱地基上的边跨20m箱梁采用满樘支架法现浇施工，跨越沪杭高速公路的主跨32m箱梁采用梁柱支架悬吊模板法现浇施工，以满足业主提出的保证沪杭高速公路行车道不压缩，净高大于4.5m的要求。

主线2#桥空心板梁采用我局研制的TSQ-25/40型架桥机架设。在主线2#桥旁搭设一座10.75m×5.5m（长×高）的人行天桥，作为人员、小型材料进出场及砼输送泵管道过路的通道。施工中大型机械设备上下路或组拼支架、梁板架设等选择在凌晨车辆密度最小时封闭行车道，每次只封闭上行或下行车道，防止出现交通阻塞。

3 边跨现浇连续箱梁满樘支架设计

3.1 地基处理

5#、8#桥边跨桥址原为水田，为泻湖相软土，地表为1.5～2.5m的粘土硬壳层，下卧8～12m淤泥质粘土,含水量高,压缩性强。再往下为亚粘土、粘土、亚砂土。地基承载力低，沉降变形大，搭设支架前须先进行基底处理。

根据现场实际情况，地基处理采用在原地面铺设50cm宕碴，用激振力为200KN的CA25型振动压路机压实后浇注15cm厚C15砼。

3.2 满樘支架设计

满樘支架采用扣碗式可调脚手架作为支撑系统，由于扣碗式脚手架承载力大、稳定性好、安拆方便、搭设灵活，使用效果较好。

3.2.1 满樘支架的构造要求

扣碗式可调脚手架由底座、立杆、纵横向水平杆、纵横向扫地水平杆、纵横向剪刀撑、顶托联结件组成。立杆采用单立杆形式，立杆接长采用2个旋转扣件进行两立杆绑接。根据支架的承重量及现场情况，立杆柱距取0.6m，排距取0.8m，水平杆步距1.2m（见图2），单根立杆设计极限受压承载力为30KN。

3.2.2 支架稳定检算

立杆底层所受压力最大，是需要检算的控制部位。底层立杆所受轴向压力可按下式计算：

N=1.2N GK+1.4ΣN QK

式中: N GK——脚手架自重引起的轴心压力，N GK=1.08KN；

N QK——钢筋砼、模板重量及施工荷载产生的轴向压

力,N QK=18.72KN；

代入上式计算得：N=27.5KN<30KN。立柱稳定满足要求。

3.3 满樘支架搭设

满樘支架搭设施工顺序：放置纵向扫地杆→立柱→横向扫地杆→第一步纵向水平杆→第一步横向水平杆→加斜撑→第二步纵向水平杆→第二步横向水平杆→立柱加高……

施工注意事项：

（1）相邻立柱的对接不得在同一高度内，错开距离不小于50cm。

（2）斜撑采用通长杆件与立柱可靠连接，与地面倾角45°～60°之间，连接点中心与水平节点的距离不大于30cm。

（3）立柱柱距允许偏差±2cm，排距允许偏差±3cm。

（4）立柱搭设过程中随时检查垂直度，垂直度偏差不大于1%。

4 主跨32m箱梁军用梁支架设计

为保证沪杭高速公路行车道宽度及通行净高要求，中跨32m箱梁采用梁柱式支架悬吊模板施工。支架墩柱设在9#、10#墩处，并在距10#墩22m处设临时支墩。临时支墩外侧12m范围采用普通军用梁支架，支架墩柱采用83式军用墩（见图2）。

4.1 军用梁强度检算

根据支架的承重量及现场情况，支架结构采用6片式军用梁沿箱身轴线两侧对称布置，边跨采用上承式结构，中跨采用悬吊式结构。边跨军用梁跨度较小，不控制，只须对中跨悬吊式结构进行检算。计算图式如图3所示。

灌注混凝土时，杆件内力可用下式计算：

N=gΣΩ+KqΩ/n+ΔN g+ΔN q

式中：g——单片军用梁自重，g=2.9KN/m；

p——现浇混凝土梁及施工荷载重，p=142KN/m；

n——军用梁片数，n=6；

ΣΩ——控制杆件杆力影响线总面积；

Ω——控制杆件杆力影响线加载面积；

K——荷载分布不均匀系数，取K=1.1；

ΔN g、ΔN q——自重及施工荷载在再分桁架产生的杆力。

下弦杆7—7′、腹杆4—5及斜弦杆3—4为控制杆件，代入上式计算得：N7—7=2.9×33.33＋1.1×142×33.33÷6=9.3KN<[N]=1000KN。

N4—5=2.9×12.52＋1.1×142×12.63÷6＋2.9×0.83＋

1.1×142×0.83÷6

=3KKN<[N4—5]=420KN。

N3—4=-311.8>[N3—4]=-410KN。

强度满足要求。

4.2 军用梁跨中挠度计算

军用梁支架跨中弹性挠度f及销孔变形引起的挠度f c可按下式计算：f=ΣN p N′/(EA)

f c=ΣδN′

式中：N p——自重及施工荷载作用下各杆件内力；

N′——单位力作用于跨中时各杆内力；

E——钢材弹性模量；

A——各杆件截面面积；

δ——销钉与销孔间隙使杆件长度产生的变化值,对三角弦杆、腹杆、端弦杆取0.5cm,端构架的上弦取0.15cm。

代入上式计算得：中跨悬吊式支架弹性挠度f=5cm，f c=0.48cm；边跨上承式支架弹性挠度f=2cm，f c=0.28cm。

4.3 施工预拱度的设置

由于地基、支墩、军用梁支架等在受力后均有一定程度的弹性和非弹性变形，须设置一定的施工预拱度。梁的预拱度可按下式计算值进行设置：

Δ=Δ1+Δ2+Δ3+Δ4+Δ5

式中: Δ1——结构自重+1/2汽车荷载在预应力混凝土梁跨中产生的挠度，取1.5cm；

Δ2——支架在荷载作用下产生的弹性压缩；

Δ3——支架载荷作用下的非弹性变形；

Δ4——地基在荷载作用下的非弹性变；

Δ5——地基在荷载作用下的弹性变形。

83式军用墩支墩产生的竖向变形很小，忽略不计，则Δ2=f，Δ3=f c。Δ3、Δ4通过预压消除，Δ5通过预压测量。

吊杆采用φ36精制螺栓，间距2m，横梁采用2片I36c型钢，横梁挠度(跨中为1.4cm)通过底模下的纵向垫木进行调整。

4.4 支墩及军用梁支架施工

为保证压力均匀地传递至地基上，支墩下先垫I40b型钢一层两道，然后利用吊车逐根拼装83式军用墩及联结件，最后在83式墩顶部安装固定钢楔块，其上安放一层两道I40b上垫梁。

军用梁支架按跨度要求在高速公路一侧地面上预拼，利用一台25t吊车进行吊装。支墩拼装及军

用梁吊装需对沪杭高速公路部分车道临时封闭，施工现场由专人调度警戒。

4.5 支架预压

连续梁支架预压采用等载预压方式，预压材料采用水袋注水。

加载采取三次加载方法：第一次加载60%，观测24小时稳定后，第二次加载30%，再观测24小时稳定后，第三次加载10%。

以桥跨为单元，每跨设五个断面，分别为跨中、1/4跨、支座，每断面设三个点，用精密水准仪观测。加载前观测一次作为原始标高，以后每六小时观测一次，直至沉降稳定，不再沉降为止，卸载后观测一次。观测的过程，绘制沉降量---时间分析图，并计算出非弹性变形和弹性变

形，据此进行模板标高调整。

5 模板设计

箱梁外模采用大块钢模板，内模采用木模，可在地面上分块制作，然后支架上拼装。拼装时注

意接逢的连接与固定，底模固定于支架纵木上。

5.1 荷载取值

钢筋混凝土自重按37KN/m2，施工人员、灌注设备等施工荷载按2.5KN/m2，振捣混凝土产生的荷载按4KN/m2,则模板承受的荷载（按宽100cm计）：

q=[37×1.2+(2.5+4)×1.4]×1=53.5KN/m。

5.2 强度、刚度检算

箱梁模板采用大块钢模板，钢板厚0.6cm。宽100cm的模板截面惯性矩I x=92.94cm4，最小抵抗矩W x=21.2cm3，钢材弹性模量E=2.1×105Mpa。则σmax=ql2/(8W)=113.6Mpa<[σw]=145Mpa，强度满足要求。

f max/l=5ql4/(384EI)=1/1297<1/400，刚度满足要求。

6 现浇连续梁施工

为保证混凝土有良好的可靠性，严格控制原材料的质量，对骨料的最大粒径、级配、砂率、水灰比等指标严格控制，并根据浇注时间、气候条件、混凝土数量及浇注速度确定混凝土的初凝

与终凝时间。

混凝土按照从跨中对称向两端分层浇注的顺序进行施工，分段长度根据浇注速度和混凝土的初凝时间而定。浇注时配备足够数量的捣固机械，定点定人进行捣固。对波纹管密集区要特别注意，防止捣破波纹管。

预应力钢绞线需提前编制成束，分段用扎丝扎牢，灌注混凝土前预先穿放，在混凝土灌注完毕后，用卷扬机两端牵动，以防止漏浆阻塞管道。

在混凝土达到设计要求的张拉强度后方可张拉预应力束，张拉时采用两端对称张拉，张拉力采用双控法，以应力控制为主，伸长量作为校核。

张拉完毕后，进行管道压浆作业，压浆从一端进行待另一端冒出浓浆后结束。压浆完毕及时进行封锚。

在孔道压浆达到强度要求后即可进行拆模落架。落架采用钢楔块进行，落架后利用吊车将支架梁吊至高速公路路面以外的区域存放。