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【摘 要】 本文结合实践经验论述了曲线半径较小的现浇匝道箱梁，在施工期间温度变化大，工期时间短、地质情况复杂前提下，通过对地基处理、支架搭设、施工方法的配合和比较，选取经济适用的综合施工方案，以确保现浇箱梁的进度和质量。
【关键词】 现浇混凝土连续箱梁;温差大;工期紧迫
一、前言
1、吉林至草市高速公路磐石互通式立体交叉（A型单喇叭）主线上跨的匝道桥，交于主线桩号MK219+502.444。位于磐石市西侧约4公里，通过磐石连接线与国道黑河至大连公路（G202）、县道（X045）及磐石市连接。A匝道桥与主线交角70°2′14″，上部结构采用20+25+25+20m预应力混凝土连续箱梁。桥面宽17.00m，横断面为单箱三室斜腹板断面，桥面横坡由箱梁整体放置形成，梁底设三角楔块，梁高为140cm，边腹板为斜腹板，变厚段内厚度按线性变化。桥梁下部结构为柱式桥墩、钻孔灌注桩基础;桥台下部结构为肋板式桥台，桥梁全长为96m。
2、桥位处工程地质：表层0.4m种植土，其下为14.4-15.3低液限粘土，其下为14-15.2m为全风化花岗岩，其下为强风化岩。
第一层为种植土：黄褐色，稍湿，较松散。
第二层为低液限粘土：棕红色，稍湿，软塑状态，地基容许承载力为160Kpa。
第三层为低液限粘土：黄褐色，稍湿，硬塑状态，地基容许承载力为280Kpa。
第四层为低液限粘土：灰黄色，湿，软塑状态，地基容许承载力为150Kpa。
第五层为低液限粘土：黄褐色，稍湿，硬塑状态，地基容许承载力为250～300Kpa。
第六层为全风化花岗岩：灰褐色，岩石呈砂、土状，夹少量碎石，地基容许承载力为300Kpa。
第七层为强风化花岗岩：棕褐色，岩芯呈砂粒状和碎石状，地基容许承载力为500Kpa。
桥型平面布置图
二、地基处理
1、气候环境
吉林省磐石市地处中国东北部，年正常施工时间较短。
一般情况下吉林省冬季施工起讫日期大约在每年10月15日～次年4月15日
A匝道现浇箱梁施工起止日期为2010年4月5日-2010年5月15日
匝道桥施工工序时间安排：（横道图）（气温温度表）（见下表）
地基处理和支架搭设，为抓紧时间工期，本施工采用地基处理工序和支架搭设工序平行交叉施工，其余施工作业顺序按正常交叉作业顺序施工，确保工程进度。
结论（横道图和气温表对比）：按照匝道桥现浇箱梁施工进度和总体施工进度的安排，地基处理工序处于上冻阶段，支架搭设、模板安装、钢筋安装工序处于化冻升温阶段。
2、地质环境：
主线路基已经平整碾压密实。
但路基两侧的无临时排水边沟，
主线路基支架地基处于第三层低液限粘土层上，地基容许地基承载力280kpa。（参见a匝道支架验算的地基承载力大小）
0-1与3-4地形与主线高差1m左右，地基所处底层种植土或者第二层低液限粘土层上，地基容许地基承载力160kpa
3、施工环境：
计划工期桥涵构造物需要在6月份进行交工验收，A匝道桥是今年施工节点工期目标。
在匝道桥桩基施工过程，0#墩-1#墩右侧设有泥浆池，给地基处理带来很大的麻烦，虽已进行挖除换填，但是在换填处理时每层未进行压实，经过一个冬天的时间的冻融，深度已经到达1.5m。
搭设支架范围内的地基地形起伏较大，除了主线路基段平坦外，为了满足桥梁的纵坡和横坡，挖填方量很大。
由于地处冬季，地层还未完全开化，地基处理所需的山皮石、风化砂材料缺乏，采用外购冬季储备的碎砾石代替造价成本高。
同样拌和站所需的原材料较紧缺、属于冬季储备的材料，价格高。
这段时间冻融地基随着温度的回升容易产生返浆。
现场的冰雪处于缓慢融化阶段，地基处理范围内的浮雪铲除容易但是地基及顶部的结冰层挖除工作效率低。
寒冷期間机械施工作业效率低
地基处理难点：1、施工时间的特殊性
2、工期时间的紧迫性
3、地质状况的复杂性
4、经济合理的局限性
三、地基处理方案
第一种：采用挖机和铲车配合在原地面上进行铲除整平，使地基的横坡、纵坡、平整度符合支架搭设的要求（机械作业速度慢、时间长、效率低，工程量大，耽误工期）可以节约碎砾石的费用。
第二种：采用填铺碎砾石调整支架的横坡、纵坡符合搭设支架要求。（碎砾石消耗量太大，成本高）可以节约施工机械费用，地基处理的时间短。
第三种：采用浇筑条形垫层混凝土进行地基处理并调整横坡和纵坡使符合支架搭设的要求（原材料价格高，消耗混凝土数量大、养护费用增加，施工时间增加）地基质量有保证。
第四种：综合性方法，（确保地基处理符合设计要求、可行性、经济性）
1.气温的回升，冰雪的融化必然产生大量的水，将直接影响地基的稳定性，在地基处理的四周和路基两侧利用挖机进行排水沟的施工，把融化的水及时排除地基影响范围以外，是确保地基稳定性的首要前提。
在路基两侧做好盲沟，设计上就有盲沟管，深度要符合现场实际要求。做好化冻时表面和地下水的排除，除埋设盲沟管符合设计标高外，依据施工浇筑混凝土时天气情况土地解冻深度，确定埋设管的深度为60cm。排除地下渗水，防止地基产生返浆。
2.泥浆池位置区域不良土采用破碎锤进行破除，挖机进行换填处理。 3.为减少填挖的工作量，路基边缘两侧挖成垂直坡度，1#墩边侧采用混凝土浇筑成挡墙（由于附近有泥浆池，周围的基底土质，易受温度的影响，且由于原来墩柱施工，回填系梁基坑的土质松软）3#墩边侧直接采用片石砌筑成挡墙。高度符合搭设支架要求。
形成3个支架搭设平台，0-1，1-3，3-4之间。
支架搭设方案：支架搭设采用立杆1.2m，橫杆60cm和90cm，底托、顶托60cm（可调整范围45cm），枕木30×15cm，顶托上的放纵横方木15×15cm，10×10cm，可调高度总范围为0.6m，设计箱梁横坡最大高差：17*0.04=0.68m，纵坡最大高差：50*0.03=1.5-1.2=0.3m，由于施工气温条件的时间的特殊性，对地基处理造成很大的难度，为了减轻地基处理费用和施工的难度，地基处理的目的之一就是为搭设支架方便，本现浇箱梁在考虑安全的前提下，采取用枕木、底托、顶托最大限度的去调整箱梁的横坡和纵坡。
浇筑施工方法：
一次性浇筑：首先要处理好地基，能使地基在施工完毕之前保持稳定，（但天气逐渐变暖，对地基前期的处理要求很高保证地基充分化冻后地基承载力满足施工要求），二是地基保证支架搭设的要求，施工气候的原因造成地基处理的费用很高，依据现场施工进度的安排基本保证工期。
分两次浇筑：优点在于对地基承载力的要求降低，地基处理费用较低，第一次浇筑完毕后要进行较好的养护，外界的温度较低所以养护时间较长，（此时外界气温能保证混凝土的质量，）若是采用冬季施工措施养护，虽然温度高、时间短但增加施工成本，等混凝土达到一定的强度才能进行下一步的施工，第二次混凝土浇筑同样的施工工序，多增加一次养护时间（与一次性浇筑的养护时间相同）依据现场施工进度不能保证工期。
支架预压方案：
全桥共有混凝土931.5m3，钢筋185吨，钢筋线29.3吨，全桥共重约2500吨。预压采用1.2倍的箱梁自重荷载进行预压。
为了消除支架的非弹性变形、检验支架的稳定性及实现现浇箱梁的线型，支架预压不采用均匀加载，根据荷载分布情况确定加载重量。
为防止侧模向外倾斜移动，在侧模的顶部和底部均段设对拉螺杆。另外，为了便于箱梁底板混凝土浇筑，箱梁芯模不设底模，芯模框架的两端用短筋及塑料垫块支撑在底模上，芯模和芯模上混凝土重量通过支撑点传递于底模;由于支架腹板两侧及箱间位置受力最大，在支架搭设时即对此部分进行了支架加密，故预压亦以此部位为重点加载部位，以材料密度1.6吨/立方米计算，上述部位需堆起高度约为3.3m。
具体加载方式如下：底板全宽范围内平铺一层砘袋，底板两侧及箱间腹板位置铺三层砘袋。
沉降观测的基本要求：坚持五定原则，①依据的基准点、沉降观测点点位要稳定;②所用仪器、设备要稳定;③观测人员要稳定;④观测时的环境条件基本一致;⑤观测镜位、路线、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使观测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果和首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量数值更真实。
预压沉降观测的实施：预压沉降观测的目的是为了确定梁体预拱度的数值，然后按照抛物线方式在模板底模设置预拱度（方向为上拱）。跨中位置预拱度值最大，往两侧墩柱方向预拱度值越来越小，理论上到墩柱支点处其值为0。建立x，y二维直角坐标系，初步确定抛物线方程式y=―ax2+b及其对应的图形（见下图）。X轴为沿桥中心线方向，原点为本跨沿桥中心线方向的中点，跨长20m和25m，b值为跨中最大预拱度，要通过预压观测确定。
1、沉降点的布置：沉降点每跨沿纵向设置在跨中、1/4跨和距墩柱支点1m共5个断面上，每个断面沿横向布5个点，分别是断面中心和距中心左右各1.9m及5.7m处（腹板处位置）。这样本桥共设置沉降点100个。预压堆放沙袋时预留空出这100个点的位置，在相应位置的模板上钉牢铁钉并保护好，以作立水准尺观测之用。
2、加载之前的原始标高测量H1、加载完成后，立即进行观测，间隔一天、两天后分别再进行测量，待观测点的相邻沉降量在5mm以内，说明沉降趋于稳定，稳定后的数据为H2，卸载完成后，立即进行观测，此为第三期观测数据H3。
3、变形观测值分析：确定预拱度值f
f=总体变形=总体弹性变形+总体非弹性变形=H1―H2。
f1=总体弹性变形=地基弹性变形+支架钢管弹性变形=H3―H2。
f2=总体非弹性变形=地基非弹性变形+支架钢管、纵横梁及模板非弹性变形=H1―H3。
四、结束语
现浇连续箱梁采用WDJ碗口式满堂支架搭设一次浇筑成型，地基处理是第一步也是现浇箱梁中最关键的一步，特别是在施工期间，温度变化较大，随着温度的变化，地基出现易返浆，应注意地基承载力的变化，提前对易引起地基不稳定或易出现问题的各方面进行处理。地基处理不仅要满足地基承载力的要求，同时还要满足搭设支架的简易方便性考虑，支架方案的设计妥当，可以节约地基处理的费用。施工作业方法的可行性，依据现场的外部施工条件采取适宜的施工方法也可以可约时间和费用。
【关键词】 现浇混凝土连续箱梁;温差大;工期紧迫
一、前言
1、吉林至草市高速公路磐石互通式立体交叉（A型单喇叭）主线上跨的匝道桥，交于主线桩号MK219+502.444。位于磐石市西侧约4公里，通过磐石连接线与国道黑河至大连公路（G202）、县道（X045）及磐石市连接。A匝道桥与主线交角70°2′14″，上部结构采用20+25+25+20m预应力混凝土连续箱梁。桥面宽17.00m，横断面为单箱三室斜腹板断面，桥面横坡由箱梁整体放置形成，梁底设三角楔块，梁高为140cm，边腹板为斜腹板，变厚段内厚度按线性变化。桥梁下部结构为柱式桥墩、钻孔灌注桩基础;桥台下部结构为肋板式桥台，桥梁全长为96m。
2、桥位处工程地质：表层0.4m种植土，其下为14.4-15.3低液限粘土，其下为14-15.2m为全风化花岗岩，其下为强风化岩。
第一层为种植土：黄褐色，稍湿，较松散。
第二层为低液限粘土：棕红色，稍湿，软塑状态，地基容许承载力为160Kpa。
第三层为低液限粘土：黄褐色，稍湿，硬塑状态，地基容许承载力为280Kpa。
第四层为低液限粘土：灰黄色，湿，软塑状态，地基容许承载力为150Kpa。
第五层为低液限粘土：黄褐色，稍湿，硬塑状态，地基容许承载力为250～300Kpa。
第六层为全风化花岗岩：灰褐色，岩石呈砂、土状，夹少量碎石，地基容许承载力为300Kpa。
第七层为强风化花岗岩：棕褐色，岩芯呈砂粒状和碎石状，地基容许承载力为500Kpa。
桥型平面布置图
二、地基处理
1、气候环境
吉林省磐石市地处中国东北部，年正常施工时间较短。
一般情况下吉林省冬季施工起讫日期大约在每年10月15日～次年4月15日
A匝道现浇箱梁施工起止日期为2010年4月5日-2010年5月15日
匝道桥施工工序时间安排：（横道图）（气温温度表）（见下表）
地基处理和支架搭设，为抓紧时间工期，本施工采用地基处理工序和支架搭设工序平行交叉施工，其余施工作业顺序按正常交叉作业顺序施工，确保工程进度。
结论（横道图和气温表对比）：按照匝道桥现浇箱梁施工进度和总体施工进度的安排，地基处理工序处于上冻阶段，支架搭设、模板安装、钢筋安装工序处于化冻升温阶段。
2、地质环境：
主线路基已经平整碾压密实。
但路基两侧的无临时排水边沟，
主线路基支架地基处于第三层低液限粘土层上，地基容许地基承载力280kpa。（参见a匝道支架验算的地基承载力大小）
0-1与3-4地形与主线高差1m左右，地基所处底层种植土或者第二层低液限粘土层上，地基容许地基承载力160kpa
3、施工环境：
计划工期桥涵构造物需要在6月份进行交工验收，A匝道桥是今年施工节点工期目标。
在匝道桥桩基施工过程，0#墩-1#墩右侧设有泥浆池，给地基处理带来很大的麻烦，虽已进行挖除换填，但是在换填处理时每层未进行压实，经过一个冬天的时间的冻融，深度已经到达1.5m。
搭设支架范围内的地基地形起伏较大，除了主线路基段平坦外，为了满足桥梁的纵坡和横坡，挖填方量很大。
由于地处冬季，地层还未完全开化，地基处理所需的山皮石、风化砂材料缺乏，采用外购冬季储备的碎砾石代替造价成本高。
同样拌和站所需的原材料较紧缺、属于冬季储备的材料，价格高。
这段时间冻融地基随着温度的回升容易产生返浆。
现场的冰雪处于缓慢融化阶段，地基处理范围内的浮雪铲除容易但是地基及顶部的结冰层挖除工作效率低。
寒冷期間机械施工作业效率低
地基处理难点：1、施工时间的特殊性
2、工期时间的紧迫性
3、地质状况的复杂性
4、经济合理的局限性
三、地基处理方案
第一种：采用挖机和铲车配合在原地面上进行铲除整平，使地基的横坡、纵坡、平整度符合支架搭设的要求（机械作业速度慢、时间长、效率低，工程量大，耽误工期）可以节约碎砾石的费用。
第二种：采用填铺碎砾石调整支架的横坡、纵坡符合搭设支架要求。（碎砾石消耗量太大，成本高）可以节约施工机械费用，地基处理的时间短。
第三种：采用浇筑条形垫层混凝土进行地基处理并调整横坡和纵坡使符合支架搭设的要求（原材料价格高，消耗混凝土数量大、养护费用增加，施工时间增加）地基质量有保证。
第四种：综合性方法，（确保地基处理符合设计要求、可行性、经济性）
1.气温的回升，冰雪的融化必然产生大量的水，将直接影响地基的稳定性，在地基处理的四周和路基两侧利用挖机进行排水沟的施工，把融化的水及时排除地基影响范围以外，是确保地基稳定性的首要前提。
在路基两侧做好盲沟，设计上就有盲沟管，深度要符合现场实际要求。做好化冻时表面和地下水的排除，除埋设盲沟管符合设计标高外，依据施工浇筑混凝土时天气情况土地解冻深度，确定埋设管的深度为60cm。排除地下渗水，防止地基产生返浆。
2.泥浆池位置区域不良土采用破碎锤进行破除，挖机进行换填处理。 3.为减少填挖的工作量，路基边缘两侧挖成垂直坡度，1#墩边侧采用混凝土浇筑成挡墙（由于附近有泥浆池，周围的基底土质，易受温度的影响，且由于原来墩柱施工，回填系梁基坑的土质松软）3#墩边侧直接采用片石砌筑成挡墙。高度符合搭设支架要求。
形成3个支架搭设平台，0-1，1-3，3-4之间。
支架搭设方案：支架搭设采用立杆1.2m，橫杆60cm和90cm，底托、顶托60cm（可调整范围45cm），枕木30×15cm，顶托上的放纵横方木15×15cm，10×10cm，可调高度总范围为0.6m，设计箱梁横坡最大高差：17*0.04=0.68m，纵坡最大高差：50*0.03=1.5-1.2=0.3m，由于施工气温条件的时间的特殊性，对地基处理造成很大的难度，为了减轻地基处理费用和施工的难度，地基处理的目的之一就是为搭设支架方便，本现浇箱梁在考虑安全的前提下，采取用枕木、底托、顶托最大限度的去调整箱梁的横坡和纵坡。
浇筑施工方法：
一次性浇筑：首先要处理好地基，能使地基在施工完毕之前保持稳定，（但天气逐渐变暖，对地基前期的处理要求很高保证地基充分化冻后地基承载力满足施工要求），二是地基保证支架搭设的要求，施工气候的原因造成地基处理的费用很高，依据现场施工进度的安排基本保证工期。
分两次浇筑：优点在于对地基承载力的要求降低，地基处理费用较低，第一次浇筑完毕后要进行较好的养护，外界的温度较低所以养护时间较长，（此时外界气温能保证混凝土的质量，）若是采用冬季施工措施养护，虽然温度高、时间短但增加施工成本，等混凝土达到一定的强度才能进行下一步的施工，第二次混凝土浇筑同样的施工工序，多增加一次养护时间（与一次性浇筑的养护时间相同）依据现场施工进度不能保证工期。
支架预压方案：
全桥共有混凝土931.5m3，钢筋185吨，钢筋线29.3吨，全桥共重约2500吨。预压采用1.2倍的箱梁自重荷载进行预压。
为了消除支架的非弹性变形、检验支架的稳定性及实现现浇箱梁的线型，支架预压不采用均匀加载，根据荷载分布情况确定加载重量。
为防止侧模向外倾斜移动，在侧模的顶部和底部均段设对拉螺杆。另外，为了便于箱梁底板混凝土浇筑，箱梁芯模不设底模，芯模框架的两端用短筋及塑料垫块支撑在底模上，芯模和芯模上混凝土重量通过支撑点传递于底模;由于支架腹板两侧及箱间位置受力最大，在支架搭设时即对此部分进行了支架加密，故预压亦以此部位为重点加载部位，以材料密度1.6吨/立方米计算，上述部位需堆起高度约为3.3m。
具体加载方式如下：底板全宽范围内平铺一层砘袋，底板两侧及箱间腹板位置铺三层砘袋。
沉降观测的基本要求：坚持五定原则，①依据的基准点、沉降观测点点位要稳定;②所用仪器、设备要稳定;③观测人员要稳定;④观测时的环境条件基本一致;⑤观测镜位、路线、程序和方法要固定。以上措施在客观上尽量减少观测误差的不定性，使观测的结果具有统一的趋向性，保证各次复测结果和首次观测的结果可比性更一致，使所观测的沉降量数值更真实。
预压沉降观测的实施：预压沉降观测的目的是为了确定梁体预拱度的数值，然后按照抛物线方式在模板底模设置预拱度（方向为上拱）。跨中位置预拱度值最大，往两侧墩柱方向预拱度值越来越小，理论上到墩柱支点处其值为0。建立x，y二维直角坐标系，初步确定抛物线方程式y=―ax2+b及其对应的图形（见下图）。X轴为沿桥中心线方向，原点为本跨沿桥中心线方向的中点，跨长20m和25m，b值为跨中最大预拱度，要通过预压观测确定。
1、沉降点的布置：沉降点每跨沿纵向设置在跨中、1/4跨和距墩柱支点1m共5个断面上，每个断面沿横向布5个点，分别是断面中心和距中心左右各1.9m及5.7m处（腹板处位置）。这样本桥共设置沉降点100个。预压堆放沙袋时预留空出这100个点的位置，在相应位置的模板上钉牢铁钉并保护好，以作立水准尺观测之用。
2、加载之前的原始标高测量H1、加载完成后，立即进行观测，间隔一天、两天后分别再进行测量，待观测点的相邻沉降量在5mm以内，说明沉降趋于稳定，稳定后的数据为H2，卸载完成后，立即进行观测，此为第三期观测数据H3。
3、变形观测值分析：确定预拱度值f
f=总体变形=总体弹性变形+总体非弹性变形=H1―H2。
f1=总体弹性变形=地基弹性变形+支架钢管弹性变形=H3―H2。
f2=总体非弹性变形=地基非弹性变形+支架钢管、纵横梁及模板非弹性变形=H1―H3。
四、结束语
现浇连续箱梁采用WDJ碗口式满堂支架搭设一次浇筑成型，地基处理是第一步也是现浇箱梁中最关键的一步，特别是在施工期间，温度变化较大，随着温度的变化，地基出现易返浆，应注意地基承载力的变化，提前对易引起地基不稳定或易出现问题的各方面进行处理。地基处理不仅要满足地基承载力的要求，同时还要满足搭设支架的简易方便性考虑，支架方案的设计妥当，可以节约地基处理的费用。施工作业方法的可行性，依据现场的外部施工条件采取适宜的施工方法也可以可约时间和费用。