宁波路东段 (二期) (原兴隆34路) 项目位于成都市天府新区兴隆镇。本项目设置1座跨兴隆湖泄洪道主线桥 (见图1) , 位于R=400m的圆曲线上, 桥长198m, 孔跨布置为:3×30m+72m+30m, 其中上部结构72m采用钢筋混凝土箱板拱, 其余均采用装配预应力混凝土简支梁连续小箱梁。主桥桥梁宽度为40m, 净拱65m, 高15.2m的钢筋混凝土箱板拱, 拱上空腹段采用 (7+6.7+7) m变高度连续梁, 拱顶实腹段采用轻质混凝土填料, 箱板拱分为左、右2半幅, 每幅箱板拱均由6条横隔梁、10条腹板划分成9×7个箱室。箱形结构箱室净宽175cm, 顶板厚20cm, 底板厚20cm, 腹板厚30cm, 箱室内倒角20cm×10cm。根据浇筑箱形拱的顺序, 需先施工箱室的底板、腹板、横隔梁, 再施工箱室顶板。

根据浇筑工艺顺序, 箱室可以初定3种方案: (1) 第1次浇筑底板, 第2次浇筑腹板、顶板, 采用顶板不开临时施工洞口, 腹板、顶板的模板及支撑体系都无法取出; (2) 第1次浇筑底板、腹板, 第2次浇筑顶板, 采用方木固定加工成1个整体芯模, 为保证稳定, 方木量较多; (3) 第1次浇筑箱形拱的底板、横隔梁、腹板, 浇筑至上倒角以下15cm, 第2次浇筑拱的顶板 (见图2) , 采用钢管支撑体系, 配合大方木、小方木构成整体。通过对3种方案的经济对比、施工操作简单分析结果, 决定采用方案 (3) 。

主拱圈底板校核调整→钢筋绑扎、预埋管线验收合格→安装腹板梁侧模→安装底板盖模 (腹板梁盖模及横隔板盖模) →搭设箱室支架及施工操作架 (加固、校正腹板梁) →第1次浇筑后拆除底板盖模 (腹板梁侧模及横隔板模板) →安装箱室芯模支架→箱室顶板钢筋安装验收完成→安装箱室顶板盖模→第2次浇筑箱室混凝土。

1) 底模定位和测量采取Auto CAD软件放样, 放样数据输入全站仪进行测量定位, 调整底模的标高和弧形。

2) 对预压后底模的中心线进行复核, 并对底模顶面标高进行重新测量, 在测量过程中对底模的标高进行调整, 底模标高以设计标高为准, 以保证拆除支架后的结构标高, 对底模有损坏的部位进行修补。

箱室钢筋绑扎、预埋管线埋设完毕, 经验收合格后, 方可进行箱室底板盖模安装施工。为保证混凝土浇筑施工便捷, 本次应用固定式盖模+活动式盖模连续相间模式 (见图3) 。箱室结构单元盖模平面布置主要为固定式盖模和活动式盖模, 根据现场实际尺寸排版放样, 固定式盖模宽0.9m, 预留0.6m活动式盖模空位, 作为后施工铺设安装位置, 便于混凝土的放料和振捣。混凝土浇筑前先安装固定式盖模, 利用提前准备的双钢管、方木及预留的可调丝杆进行固定, 达到随时拆卸的目的, 方便周转施工, 活动式盖模为特殊设计结构, 采用45°斜口拼缝设计, 如图3c所示。固定式盖模和活动式盖模有效结合, 达到了结构混凝土外观质量成型好的效果。

1) 箱室底板盖模根据现场尺寸加工成固定式盖模尺寸为90cm×175cm, 活动式盖模尺寸为60cm×175cm。固定式盖模利用对拉丝杆固定, 固定好盖模后浇筑混凝土, 浇筑方式依次从拱脚向拱顶浇筑混凝土, 每浇筑至活动式盖模位置时分段分层安装活动式盖模, 设置活动式盖模时考虑混凝土浇筑、振捣密实, 每个结构单位每隔3m在活动式盖模布置2个5cm×10cm的方孔, 以利于观察混凝土是否浇筑振捣到位, 同时确保成型质量。

2) 保证底板钢筋保护层厚度和浇筑厚度, 在盖模施工前, 焊接ф18的梯子形定模筋。

3) 安装盖模施工前, 在顶板底部的横向钢筋上焊接ф16mm的对拉丝杆, 间距60cm×60cm, 通过拉杆和5cm×10cm方木对盖模加固。活动式盖模经特殊设计, 利用丝杆、方木、钢管、蝴蝶扣加工成型, 在施工中方便安装和拆卸, 提高施工效率。

侧模安装前, 首先在底板模板面上侧放出侧模位置线及控制线, 再依据侧模位置线安装侧模, 侧模安装高度为腹板梁和顶板倒角以下15cm处, 侧模接缝处采用方木压缝处理 (见图4) 。

根据箱室结构特点, 封闭后无法取出钢管及芯模, 需预留洞口拆除。因箱室结构空间较小, 利用加固箱室腹板支撑体系的ф48mm穿心通长钢管, 间距90cm, 经过优化设计及计算, 将芯模钢管提前预埋进箱室腹板中, 腹板可作为竖向支撑, 每个断面均可节约竖向钢管2根。经具体顶板厚度、混凝土和钢筋荷载、模板荷载、施工人员机具荷载等计算, 每个箱室内搭设芯模支架体系, 横桥向利用穿心法设置1根ф48mm钢管横杆预埋入腹板内, 横杆中间设置1根立杆加强支撑, 每隔90cm设置1组, 并顺桥向设置通长钢管拉结固定。支架体系上安装U形顶托, 10cm×10cm的方木安装在顶托上, 在10cm×10cm的方木上铺5cm×10cm方木, 间距为30cm, 木板上铺设竹胶板。利用箱室腹板加固体系的穿心通长钢管, 形成一种穿心杆法芯模简易支撑体系, 相比普通钢管支架体系节约了大量的周转材料和人工 (见图5) 。

芯模顶板按规范要求预留60cm×60cm洞口, 洞口采取钢筋补强措施, 洞口待拆卸模板支撑后浇筑高一强度等级的混凝土封闭, 节约大量材料。

箱室顶板盖模安装原理与箱室底板相同, 模板安装采用固定式盖模+活动式盖模相间模式, 根据成品材料规格尺寸或拆除周转材料加工成固定式盖模90cm宽, 活动式盖模60cm宽, 依次从拱脚向拱顶相间铺设安装。当混凝土浇筑完第1排固定式盖模口时, 及时用活动式盖模封住下料口, 依次浇筑有序安装。拱圈较陡, 拱脚盖模承受压力大, 拱脚处最下面6排对拉螺栓采用双螺帽加固。

施工过程中, 对支架预压后的主拱圈控制断面下缘的每个截面进行线形监测, 支模时、混凝土浇筑前、混凝土浇筑后的标高观测, 随时掌握主拱圈曲线的变化, 以确保拱桥的成桥线形。

主拱桥拱圈模板校核后钢筋绑扎于2016年12月1日开始, 至2017年4月30日浇筑完成, 施工期间温差大, 容易引起主拱挠度, 测量人员对拱圈的线形监测对应的温度监测数据进行分析, 并对主拱圈的模板及时调整。

根据现场主控制线和标高标识, 技术质量人员对现场的每个构件模板截面尺寸、平整度、垂直度进行复核, 并检查模板的加固体系, 尤其是注意拼缝位置和倒角部位等薄弱部位。

现场采用2台汽车泵进行连续浇筑, 从拱脚开始向拱顶浇筑, 浇筑过程中安排好看模木工, 遇到模板不到位处立即加固。同时, 测量人员在拱圈设置的观察点进行跟踪观察, 一旦数据超过警戒值, 需立即停止浇筑, 查明原因, 采取有效措施后方可继续施工。

利用了竹胶板、方木、钢管等常规材料, 通过现场加工及合理组合的布置, 将固定式盖模和活动式盖模组合成新的盖模体系, 相比普通模板, 提前加工, 充分考虑施工过程的简单安装及拆卸, 取材方便, 可周转使用, 符合拱圈陡坡现场浇筑的一次性成型质量要求, 便于混凝土浇筑的放料和振捣施工, 同时也为箱形拱圈混凝土浇筑成型质量做好了保障。