维普资讯 http://www.cqvip.com ・３６・ 铁路工程造价管理 ２００７年５月 飞机滑行桥连体箱梁施工技术 李文哲 （中铁十八局集团北京大都工程有限公司，北京１０００７６） 摘要：首都机场扩建工程滑行桥设计为现浇连体箱粱，桥面宽度为一般公路现浇箱梁的２—３倍，一次性施 工混凝土方量大，而且需要２次浇筑成型，因时间和空间上的使梁体施工工艺与一般现浇箱梁 有所不同。此文对梁体施工在支架设计验算、模板安装、钢筋制作、混凝土浇筑特别是混凝土施工温 度控制和预应力施工等方面进行了初步尝试和实践探索，总结出了一些施工经验。 关键词：连体箱梁；施工；工艺 中图分类号：Ｕ４４８．２１ ３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７—９８９０（２００７）０３—００３６—０４ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｏｆ ｃｏｎｊｏｉｎｅｄ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｆｏｒ ｐｌａｎｅ ｔａｘｉ——ｂｒｉｄｇｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｆ ｔｈｅ Ｃａｐｉｔａｌ Ａｉｒｐｏｒｔ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅ ｔａｘｉ—ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｏｆ ａ ｃａｓｔ—ｉｎ—ｐｌａｃｅ ｃｏｎｊｏｉｎｅｄ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ，ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｗｉｄｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｆｌｏｏｒ ｉｓ ２—３ ｔｉｍｅｓ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｓｔ—ｉｎ—ｓｉｔｕ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ ｏｆ ｏｒｄｉ— ｎａｒｙ ｈｉｇｈｗａｙ．Ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｏｆ ｏｎｅ—ｔｉｍｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｓ ｉｎ ａ ｇｒｅａｔ ｑｕａｎｔｉｔｙ ａｎｄ ｃａｓｔｉｎｇ ｉｓ ｍａｄｅ ｔｗｉｃｅ ｂｅ— ｆｏｒｅ ｔｈｅ ｇｉｒｄｅｒ ｃｏｍｅｓ ｉｎｔｏ ｓｈａｐｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｓｐａｃｅ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｈｅ ｇｉｒｄｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏＩｎ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｃａｓｔ—ｉｎ—ｐｌａｃｅ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒｓ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｋｅｓ ａｎ ｉｎｉｔｉａｌ ｔｒｉａｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔ ｏｆ ｂｒａｃｋｅｔ ｄｅｓｉｇｎ ｃｈｅｃｋｉｎｇ，ｆｏｒｍｗｏｒｋ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ— ｍｅｎｔ ｍａｋｉｎｇ；ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃａｓｔｉｎｇ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅ— ｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｏｍｅ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｊｏｉｎｅｄ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ；ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １ 工程概况 该工程为北京首都国际机场上跨连接航站楼和 停机坪下穿系统的桥梁，桥梁的中心桩号为Ｈ１７６＋ ２．５，桥梁下侧的深槽线路与１号、２号主航站楼连 接，是机场下穿系统的主干线。 １３号、１４号滑行道桥采用１×２０ ｍ（净跨径）闭 合框架结构。顶板采用单箱多室（３８室）后张预应 图１箱梁横断面示惹 力混凝土现浇箱梁，箱梁横断面布置见图１，顶宽 ６１ ｍ，梁高１．５ ｍ，梁长２２．４ ｍ。箱梁顶板横坡与滑 行道横坡一致，箱梁顶底板平行。 该桥底板为１．１ ｍ厚钢筋混凝土，经检算承载 力完全达到满堂支架搭设要求，故不再做场地硬化 处理。按以往经验，支架检算荷载取梁体自重的 ２ 施工准备 ２．１支架设计与检算 收稿日期：２００６—０３—０１ 作者简介：李文哲（１９７１一），男，工程师，１９９４年毕业于北京广播学 院，现从事市政工程施工技术管理工作。 １．２倍，横杆上下间距采用０．６ ｍ、１．２ ｍ的组合步 距，立杆间距横纵向均为０．９ ｍ布置。 由于梁体一次浇筑混凝土方量大，内模安装时 间长，故混凝土分２次浇筑。考虑混凝土粘结，２次 浇筑间隔时间不超过１５ ｄ（设计允许）。 支架检算。为施工安全，按一次浇注成活考虑， 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２２卷第３期 李文哲：飞机滑行桥连体箱梁施工技术 ・３７・ 将所有荷载全部加在底板范围内立杆上，不考虑翼 （２）支架搭设前要仔细检查每根杆件，有残瑕 板处立杆受力。立杆承重检算如表１（查桥涵手册 的剔除。 得立杆容许荷载为３０ ｋＮ）。 （３）支架顶托调解时不要超出５０ ｅｍ的调解范 支架施工注意事项有如下几个方面。 围。 （１）支架按底板０．３％纵坡和箱梁底板左右横 （４）支架各连接杆件连接牢固。 坡搭设。同一坡度方木顶面在同一平面上。 （５）剪刀撑“上到顶”“下落地”与立杆卡紧。 表１支架立杆承重检算 项目 梁体混凝土自重／ｋＮ 梁体钢筋重／ｋＮ 检算荷载／ｋＮ 底板下立杆总数／根 每根立杆受力／ｋＮ 立杆容许荷载／ｋＮ 结论 跨中 ２３ ９１４ ４ １ｏｏ ３３ ６１６．８ １ ４５２ ２３．１ ３０ 满足要求 ２．２支架预压及预拱度设置 ‘ ＿＋张拉＿＋管道压浆。 箱梁底模安装后进行预压，预压重量为梁重的 （１）箱梁底模和侧模均采用大块竹模板组合而 １．２倍。预压期内连续观测，当２４ ｈ之内沉降值不 成，梁体内箱内模采用竹胶拼装组合而成。底模和 大于２ ｍｍ时，说明沉降已经稳定。弹性变形等于 侧模拼装时，板面之间填塞双面胶带，并将两边挤 沉降稳定后标高减去卸载后标高。弹性变形是设置 紧，以防漏浆。内模在正式支立之前应在现场进行 施工预拱度的依据。 试拼，消除错台，并进行编号。模板表面平整度控制 为消除由于弹性变形对箱梁外形及受力的影 在５ ｍｍ以内。模板安装时各部位尺寸要符合设计 响，设计要求施工时需设置预拱度。箱梁设计的预 规范要求，边线要顺直，线型要美观。因为顶板与底 拱度与模板、支架体系、地基的弹性变形之和为施工 板２次浇筑，所以浇筑底板腹板时不安装箱室内模 预拱度的最高值，应设在梁的跨中，其他各点的预拱 顶盖。 度值依据图２计算。中间点值最高，两端为零，按二 （２）浇筑顶板前，内箱顶盖在１／４～１／８跨处每 次抛物线进行计算分配。其曲线方程为： 室预留一个０．８ ｍ×１．０ ｍ人孔，以便拆除内模。为 Ｙ＝４ ｚ（ｚ— ）／ 。 了减小应力集中，四角设０．２ ｍ×０．２ ｍ倒角。 式中：ｒ目标点预拱值； （３）提高箱梁混凝土外观质量。根据以往的施 ——跨中预拱度最高值； 工经验，在底板、翼板的模板表面粘贴地板革，且最 卜一跨径； 好在一天中的气温最高时操作。 ——目标点距离原点距离。 （４）模板标高必须测准。根据设计纵坡和横坡 ｙ 值需设置的预拱度和计算控制点处的标高值，控制 点的位置和数量应与预压观测点的位置和数量相 厂／ 同。箱梁模板表面标高采用的计算公式为： Ｈ＝ｈ设＋Ｙ。 ０ 、，＼ ＼ 一 式中： 调整后模板表面标高； 设——模板表面设计标高； ｒ目标点预拱值。 图２曲线方程 （５）对桥梁线型美观起决定作用的是边腹板外 模，因为边腹板外模处易发生涨模、漏浆等现象，施 ３施工方法 工中要注重底部棱角加固。 ３．１模板安装 （６）箱梁内模接缝处要采取覆盖塑料薄膜粘 满堂脚手架支撑，２次浇筑的施工程序为，脚手 接，以防止漏浆。 架搭设 模板安装＿＋测量定位＿＋底层钢筋制安＿＋波 ３．２钢筋制作 纹管安装＿＋钢铰线安放＿＋箱梁内模制安＿＋第一层混 钢筋绑扎分２次进行，第１次先绑扎底板筋、腹 凝土浇注＿＋顶层钢筋制安 顶层混凝土浇注＿＋养护 板筋、部分立墙钢筋，待第１次浇筑混凝土具备一定 维普资讯 http://www.cqvip.com ・３８・ 铁路工程造价管理 ２００７年５月 的强度后，立好内模，再补充完善顶板和翼板钢筋的 绑扎。绑扎顶板钢筋时各种预埋筋应综合考虑定 位，在施工中实行动态测控。 ３．３钢筋安装注意事项 （１）立墙钢筋按锚垫板位置提前定位，防止与 锚具交叉。 （３）浇筑时，保证混凝土供应的连续性。 （４）动态测量监控，对满堂支架稳定性、箱梁底 模进行不问断监测。如有支架变化或底板沉降应立 刻做加固处理。 （５）两次浇筑的时间间隔一般认为可在首次浇 注混凝土强度达到２．５ ＭＰａ即可浇筑第２次混凝 土。 （２）立墙的弯起钢筋与箱梁主筋位置应提前定 位准备，防止交叉碰撞无法施工。箱梁端横梁各种 型号钢筋应在浇筑立墙时提前预埋到位，标高、平面 坐标应用仪器定位测量。 ３．４混凝土浇筑 箱梁混凝土配合比应按大体积混凝土泵送施工 进行设计，且混凝土坍落度应充分考虑实际施工的 连续性。入模坍落度控制在１４±２ ｅｍ为宜。如果 施工时室外温度过高宜采用上限。 混凝土浇筑前应对支架、模板和预埋件进行认 真检查，清除模板内的杂物，并用清水对模板进行认 真冲洗，浇筑混凝土前应检查每盘料的和易性和坍 落度。为防止混凝土本身的收缩及施工时间较长， 混凝土中应掺入缓凝剂。浇筑过程中，底板后肋板 用插入式振捣器振捣，顶板部分用平板式振动器振 捣，同时防止振破预应力束波纹管道，以防水泥浆堵 塞波纹管。振捣器棒体移动间距不超过振捣器作用 半径的１．５倍，并与模板保持５ ｅｍ以上的距离。必 须加强锚具四周的振捣，防止漏振而造成不密实。 底板浇筑原则为从中间向两侧进行。上腹板浇筑时 要斜向分层进行，分层厚度不大于３０ ｅｍ，在第１次 浇注的混凝土强度达到２．５ ＭＰａ后，凿毛并冲洗干 净，然后浇注顶板混凝土。 混凝土浇筑时应密切观注天气预报情况，避开 雨天，浇筑过程中要准备足够的塑料布、棉毡，以备 急用。为准确掌握张拉前的混凝土强度，混凝土在 浇筑过程中应留足试块，做同条件养护。浇筑结束 对钢铰线进行逐一检查，防止波纹管破损而导致管 道堵塞。混凝土浇筑的施工要点有以下几个方面。 （１）在浇筑底板腹板混凝土时，因为混凝土总 量大，可能对内模产生向上的浮力，为保证内模标高 准确，将内模与箱梁底板钢筋用铁丝绑扎成整体。 （２）第１次浇筑底板和腹板时，可在浇筑过程 中对底板厚度进行监测。为了外观的美观，在边腹 板顶（翼板上内侧）安装约２ ｅｍ厚的竹胶板条，该 板条即为停灰面，从而保证施工缝的整齐且不外露。 （６）浇筑２次混凝土后，为防止混凝土收缩发 生裂纹，预留人孑Ｌ内的钢筋不宜断开过早。按以往 经验，应保证混凝土强度达到３０ ＭＰａ方可断开预留 人孑Ｌ内的钢筋。 （７）结构表面应及时覆盖塑料薄膜和土工布， 防止因温度原因出现裂缝。 ３．５ 混凝土施工的温度控制措施 水泥进行水化反应时会放出较多热量。混凝土 是热的不良导体，散热慢，新浇注的混凝土中不断产 生热量，导致一段时间内内部温度较高，表面温度较 低，致使梁表面产生裂纹。预应力混凝土施工的温 度控制采取的对策有以下几个。 （１）温度控制主要采取以下措施：掺入外加剂 以降低水泥水化热，选在温度较低的时间和采用温 度较低的水及砂石料以降低混凝土的入仓温度。 （２）采用质量优良的水泥、砂石料和符合饮用 标准的水，掺入高效复合减水剂，并确保混凝土的拌 合时间。此外，还要加强混凝土的振捣工作，保证混 凝土的密实度。 （３）腹板混凝土浇注严格按照斜向分层，并保 证全部混凝土在３ ｈ内浇注完毕，３ ｄ内拆模。为避 免造成混凝土内外温差过大，腹板外模拆完后应有 一段保温时间，最好不要立即洒水养护。 ４预应力施工 本滑行桥预应力管道采用ＶＳＬ ＰＴ－－ＰＬＵＳ塑料 波纹管。钢铰线共１１８束，预应力束均采用１５根 １５．２４ ｍｍ的钢铰线，锚具采用ＶＳＬ１５—１５锚具。 预应力施工是整个滑行桥施工的重点和难点，下面 从波纹管布置、钢铰线穿束、预应力张拉、压浆等几 个方面介绍其施工方法。 ４．１波纹管布置 按设计图纸要求在箱梁边、中腹板上准确布置 波纹管的定位筋，定位筋纵向间距应小于１ ｍ，横向 位置按设计图纸上的坐标定位。要求波纹管接头处 维普资讯 http://www.cqvip.com 第２２卷第３期 李文哲：飞机滑行桥连体箱梁施工技术 ・３９・ 截面切割整齐且对接严密，用宽透明胶带粘牢以防 卜曲线孔道累计转角之和（ｒａｄ）； 在穿束时不流畅。还要检查波纹管是否因为焊接等 原因产生破损或变形，若发现一定要在浇筑混凝土 之前补好。在与锚垫板接头处，用胶带或其他东西 堵塞好以防水泥浆渗进锚孔内。 ４．２穿束 后——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数， ｋ：０．００３； 钢束有效长度（ｍ）。除考虑钢绞线设计 长度外，还应考虑千斤顶前端至工具夹片的长度，此 ——部分在张拉时也同时伸长，所量千斤顶行程包括此 伸长量。 ——钢绞线下料时根据设计要求的孔道长度、张拉 端工作长度和锚固长度下料，然后进行编束。在穿 从张拉端至计算截面的孔道长度（ｍ）。 束之前要用高压水冲洗孔道。 ４．３施加预应力 在钢束穿好后即可进行施加预应力工作。在施 加预应力前应做好以下工作。 （１）钢绞线进场后要取样做拉伸试验，抽查钢 绞线的断面尺寸。 （２）锚具、塞片到场后要检查锚固效率系数，其 值不可小于０．９５。 （３）要定期抽查塞片的硬度。 （４）油顶油表要定期进行校验。 （５）混凝土强度达到９５％以上，进行张拉。 张拉前标定千斤顶、油压表及油泵，绘制标定曲 线，检查锚具及预应力钢束位置。当混凝土强度达 到设计要求强度时张拉，采用伸长值和张拉力双控 制，以张拉力为主。张拉遵循对称、均衡原则，严格 按设计要求进行。张拉过程如下：安装锚具、千斤顶 －÷拉到初应力（设计应力１０％）－÷作量测伸长量起 始记号－÷张拉至设计应力－÷量伸长量－÷回油锚固－÷ 量到实际伸长量并求出回缩值－÷检查是否有滑丝、 断丝情况发生。每次锚具安装好后必须及时张拉， 以防在张拉前锚具生锈。本桥采用两端同时张拉， 理论伸长值由以下公式求得。 △ Ａ—尸 ×Ｌ Ｌ—ｘＥｐ ｐ尸 ：尸×（１一 ） 式中：△￡一预应力钢绞线伸长值； 尸。——预应力钢绞线的平均张拉力（Ｎ）； 尸——预应力钢绞线张拉端的张拉力（Ｎ）； Ａ。——预应力钢绞线截面面积（ｍｍ ）； ——。钢绞线的弹性模量。Ｅｐ：１．９５×１０ ＭＰａ： ——孔道摩擦系数， ：０．１４； 预应力钢铰线张拉遵循对称、均衡原则，先底板 后腹板，先中后边，再从边到中对称进行。为保证两 端同时进行，由专人统一指挥。在张拉过程中如发 现滑丝、断丝、伸长量不够，应及时分析原因，待采取 相应的措施后方可进行下一步施工。 ４．４压浆 压浆是后张法预应力施工中的最后也是关键的 一步，压浆前用砂轮机割切锚外钢丝，予留排气孔， 填塞锚具外预应力筋间隙，并用高压风、水冲洗孔 道。压浆前对压浆机进行认真检查、标定。 采用纯水泥浆，机械拌制，水灰比０．４—０．５，掺 适量铝粉做膨胀剂，其主要性能指标须满足设计及 规范规定。水泥浆自调制到人管道间隔时间不得超 过４０ ｍｉｎ。 张拉完毕后要尽快压浆，一般不超过１４ ｈ。水 泥浆用压浆机从锚塞的压浆孔压人。采用活塞 式压浆机，先下后上，从一端压向另一端。出口端用 真空泵进行真空抽压，负压力取一０．０８一一０．１ ＭＰａ 为宜。当另一端冒出相同浓度浆时，将其封闭，同时 关闭压浆机，停止压浆。 ５ 结语 随着我国基础设施建设的蓬勃发展，大体积连 体现浇箱梁技术也必将得到进一步推广。实际施工 中，技术革新改进的空间尚存。本文仅对该桥连体 箱梁实际施工操作当中工作量大、施工周期长、技术 细节繁多的环节进行了初步的尝试与实践探索。 参考文献 ［１］徐岳，王亚君，万振江．预应力混凝土连续箱梁设计［Ｍ］．北京： 人民交通出版社，２０００． ［２］ＪＴＧＤ６２—２００４，公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范［ｓ］． 审稿人：文４弄白冈４
