特大桥简支箱梁支架现浇施工技术探析

摘 要：文中以石家冲四变二特大桥为例，对桥梁工程中简支箱梁支架现浇施工技术进行分析，进而提高其施工效率和施工质量，充分发挥简支箱梁支架现浇施工技术多样化特征，保证桥梁工程施工顺利进行。

关键词：铁路桥梁;BIM技术;大跨度箱梁;优化设计;

作者简介：邓剑平（1976-），男，重庆人，本科，工程师，主要研究方向为铁道工程监理。;

简支箱梁支架现浇施工作为桥梁工程中的重要内容，其具有施工简单、行车舒适、耐久性好等特征，被广泛应用在桥梁设计中。但目前简支箱梁支架现浇施工易出现边跨受力不均匀的现象，从而对桥梁造成损坏。因此，将简支箱梁支架现浇施工技术应用于桥梁施工中，提高其施工效率和施工质量，充分发挥简支箱梁支架现浇施工技术多样化特征，以保证桥梁工程施工顺利进行。基于此，本文以实际案例为主要研究对象，分析简支箱梁支架现浇施工中的应用，并针对施工中存在的问题提出有效解决措施[1]。

石家冲四变二特大桥0#～15#墩简支梁采用支架法现浇简支梁施工。其中0#～2#墩梁部为24m简支箱梁，2#～15#墩梁部为32m简支梁。杨家山二变四道岔大桥4#～6#墩梁部为32m简支梁。石家冲四变二特大桥和杨家山二变四道岔大桥4×32m连续梁均为18号单开岔道而设，梁片分幅并置布置，左右幅对称，主桥平面位于直线上，线路纵坡为0.0‰，正线线间距为5.0m，均采用支架现浇施工。下纸厂渡线道岔大桥连续梁对应墩号为0#～6#，主桥平面位于直线上，线路纵坡为0.0‰，正线线间距为5m。本管段现浇梁均采用“钢管柱 贝雷梁”的支架形式现浇施工，现浇梁两端钢管柱均设置在已施工完成的承台基础上，中间基础采用条形基础，中间基础的地基承载力详见计算书中要求[2]。桥均位于直线上，施工时以左线（I线）为拉通基线放线；4跨连续梁为变宽截面箱梁结构，4跨一起浇筑；6跨连续梁为等宽度线道岔连续梁，分三阶段浇筑，梁体为单箱单室、等高度、等宽度截面箱梁；现浇简支梁分为24m和32m单箱双室等高度箱梁，底板、腹板、顶板局部向内侧加厚，均按折线线性变化。

在箱梁三维BIM模型中可合理应用各种数据建立三维模型。目前，项目优化设计主要包括发现图纸问题、修改图纸和应用碰撞检测。在Revit箱梁建模中发现图纸存在20多处错误，将其统一整理后交给设计院进行优化，从而保证施工顺利进行。目前，预应力管道和箱梁构造钢筋设计中经常产生冲突问题，如预应力管道位置和渐变段钢筋位置出现碰撞等，给整个工程项目质量带来严重影响。因此，应提前构建完整模型来进行碰撞模拟检测，以此探究设计中存在的问题并调整，桥梁钢筋尺寸检验方法见表1。

表1 桥梁钢筋尺寸允许偏差和检验方法 下载原图

通过分析项目实际情况，发现在碰撞检测中，应注重检测预应力和构造钢筋。将预应力箱梁模型应用到Navi-works软件中，以确定预应力管道和钢筋间的距离，来合理控制钢筋和预应力管道冲突的具体位置。通过全面分析N1号预应力管道和N8号钢筋碰撞数据，发现两个管道附近共有23处碰撞，碰撞区域主要出现在梁体渐变段，该区域钢筋呈现不规则布置，是导致设计出现问题的重要原因。但由于箱梁变截面段形状不规则，无形中提高了内模板工程量的计算难度[3]。针对该种情况，可利用Revit软件对各箱梁进行体量建模，便于实时查询模板的表面积，其孔梁内模面积为901.6m2。同时，可通过箱梁钢筋模型来导出钢绞线和钢筋，编制塑料波纹管信息表格，主要包括制造商、体积、直径、数量等信息，能有效提高数据安全性，见表2。

表2 主要材料工程量统计对比 下载原图

现浇梁预压荷载采用1m3混凝土预制块堆码配合沙袋进行预压。

(1）跨中位置。计算单位面积荷载，根据该荷载分三级超载120%预压。预压时左翼缘板处每米最大加载4.356t，右翼缘板处每米最大加载2.862t，左右腹板处每米最大加载6.297t，中腹板处每米最大加载6.011t，左右底板处每米加载4.103t。

(2）墩顶位置。根据该荷载分三级超载120%预压。预压时左翼缘板处每米最大加载4.356t，右翼缘板处每米最大加载2.862t，左右腹板处每米最大加载10.653t，中腹板处每米最大加载9.699t，左右底板处每米加载9.127t。

(3）测点设置。梁模板观测点布置，梁设置5个断面观测点，按0、L/4、L/2、3L/4、L跨布置。每组横向在翼缘板边缘、腹板中心、底板中心处各面垂直投影位置设置1个观测点，共5个观测点，采用精密水准仪测量，测量误差±1mm。按60%、100%、120%加载顺序进行观测，每级加载过后测量各测点的标高值。

为保证整个线路应用的规范性，应在梁体位置设反拱。其中0#～2#墩跨中反拱值设计为2.9mm,2#～15#墩反拱值9mm，其他位置全部利用二次抛物线进行设计。同时，在日常施工中要根据现场实际情况确定反拱位置，综合分析收缩徐变影响和二期恒载上桥时间。本现浇梁预拱度设置根据预压过后的数据实际情况进行综合考虑，确保现浇梁线型与设计一致。

简支梁梁支座采用TJGZ-Q系列球型支座，连续梁支座采用TJGZ系列球型支座，经检验合格后才能进行安装。放置支座时要尽可能避免阳光直射，定期组织专业人员进行清洁；在安装前要拆除包装，检查装箱清单，如配件清单、产品合格证等，反复阅读支座安装说明书，检查支座组装位置是否满足行业要求[4,5,6]。同时，在安装支座前，要多次测量墩台的中心线、高程，检查螺栓孔实际位置，及时处理螺栓孔中存在的问题。在安装支座前，要湿润混凝土垫石凿毛，利用钢楔合理调整支座标高，将支座安装在预定位置，核实实际高度，采用专用灌浆剂进行填满捣实，锚固螺栓孔内的砂浆也同样捣固密实。且要保证梁内支座钢板与支座同步进行安装，紧固四角螺栓，确保底模与支座不出现任何漏浆现象。为确保支座能安装至预期位置，在制梁前要利用全站仪在支承垫石上放出中心线，并用红色铅笔标识出支座四周上、下底板的中心点。

在混凝土浇筑工序完成后，要反复进行压实抹平，减少收缩裂缝问题，采用土工布覆盖在表面，避免其长时间暴露在外并定期对混凝土进行保湿养护，养护时间要大于14d[7]。同时，养护期间要合理控制梁体结构混凝土，定期检测混凝土各方面数据，如芯部温度、表层温度、环境气温、相对湿度等参数，结合实际情况进行合理调整，严格控制混凝土的内外温差，确保其满足要求。在混凝土养护阶段，禁止混凝土芯部温度超过60℃，混凝土芯部温度与表面温度应低于20℃。一旦用水温度不满足行业要求，应将其先抽取到蓄水容器内，待水温上升至指定要求，再利用蓄水容器内的水资源进行养护[8,9,10,11]。冬季混凝土养护措施：当环境温度低于5℃时，现浇梁混凝土浇筑完成，待砼终凝后梁体表面应喷涂养护剂并立即用事先准备好的养护薄膜进行覆盖然后用棉被盖上，为混凝土保温保湿。夏季混凝土养护措施：现浇梁混凝土浇筑完成时，待砼终凝后用透水型土工布覆盖箱梁顶面，洒水养护，箱梁内采用蓄水或人工洒水养护，保证模板接缝处不至失水干燥。

综上所述，将BIM技术应用在混凝土简支箱梁支架现浇施工中，利用三维模型对箱梁进行深化设计，合理控制图纸错误率，可以避免出现大量返工问题。同时，采用BIM技术进行施工安全管理、施工进度管理，以达到减少材料浪费问题，加强安全管理效率，优化施工工期，以此来保证工作人员人身安全，进而给企业创造经济效益，实现可持续发展。

[1] 王勇，刘泽，林国辉.郑州黄河特大桥40m铁路简支箱梁预制架设关键技术[J].高速铁路技术，2020,11(2):124-128.

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[4] 孔迪娜.基于BIM和改进AHP-熵权法的桥梁工程投标风险评价[D].桂林：桂林电子科技大学，2021.

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[6] 高明旺. BIM技术在铁路桥梁工程中的应用分析：以额尔齐斯河铁路大桥为例[J].工程技术研究，2020,5(3):116-117.

[7] 黄玮征，董宇路，张锡霖.BIM技术在跨内河航道桥梁拆除施工中的应用研究：以上海浦星公路桥工程为例[J].土木建筑工程信息技术，2019,11(5):36-42.

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