三窩跨線橋現澆箱梁施工技術及質量控制分析

摘要：高速公路的設計和施工中，現澆箱梁橋越來越多，廣泛用于主線及匝道中，上部施工方法以滿堂支架法最為普遍。本文結合廣梧高速公路某合同段工程建設的工程實例，介紹了滿堂支架法的施工工藝及現澆梁水沖鑿毛處理混凝土施工縫施工過程的重要環節，為今后同類條件下現澆箱梁的施工提供參考。

關鍵詞：預應力箱梁；滿堂支架法；施工工藝；質量控制

中圖分類號：F407.9文獻標識碼：A1 工程概況

廣梧高速公路某合同段，主線起迄樁號為k117+250～k136+071.319，全長18.82km，橋梁2340.5m/9座，其中有8座橋上構為預應力箱梁。互通立交三窩跨線橋為高變截面預應力混凝土連續箱梁，采用滿堂支架法施工。其中主線橋左幅為21跨，全計540m，右幅為21跨，合計540m。箱梁高1.6m，標準橋幅設置兩個箱室，寬為11.8m。

2 箱梁施工工藝及流程

箱梁的施工嚴格按總監辦的三級交驗程序進行驗收，主要進行以下控制過程：

2.1 地基處理

施工前先要平整場地，挖除淤泥與雜物，對部分軟弱土層進行換填再壓實。為使支架下地基的承載力達到要求，保證主梁施工過程中支架的剛度及穩定性，面層采用20cm厚的水泥穩定層確保承載力。

2.2 支架的搭設與預壓

在已處理好的地基上進行測量放樣，嚴格按總監辦批復的施工方案進行支架搭設，根據腹板線形按橫向間距120cm、縱向間距60cm鋪上10cm×10cm的方木，然后采用1.2m×1.9m的門式支架順橋向布置，排與排之間用拉桿固定。橫向采用兩個門架交錯搭接，間距為60cm。為保證支架的整體穩定性和剛度，每排下托的縱橫向都要用Φ5cm的水管進行連接固定，往上則按每個門架拉一排相同的水管進行連接固定，間距不超過3m，除此之個，剪刀撐每4m設一道，八字扣逢門架即扣。

支架搭設后要經過預壓后使用。按箱梁設計荷載的100%進行預壓。預壓堆載物采用水桶或者砂袋。預太壞前在支架頂、底分別設置沉除觀測點和變形觀測點，根據加載情況實施全天候跟蹤觀測，同時記錄下相關數據，發現異常情況（如沉降量較大、支架形變過大）時，應立即停止加載，查清其原因再采取相應的措施。

2.3 底模和側模的安裝

木模具有不生銹、自重小、混凝土光澤度好、折裝方便等優點，所以該橋的箱梁底模及側模均采用大面積的木板50mm。底模下順橋向用10cm×10cm的方木30cm間距作加勁縱肋，再用10cm×10cm的方木通過門架上托連接后作加勁橫肋，方木與方木的對接處用馬釘固定，方木下面為滿堂式支架。支座應按設計位置安裝準確，在支座安裝處底模開洞。

2.4 鋼筋和波紋管的安裝

箱梁鋼筋按照圖紙和規范要求進行鋼筋的綁扎與焊接。箱梁施工中應注意預埋件的預埋。

波紋管按8m一節加工，連接用大一號波紋管連接，接頭用膠帶密封防止漏漿。按照設計坐標安裝定位波紋管，定位間距按照規范要求布置。定位鋼筋采用Φ8圓鋼。波紋管定位后，對波紋管進行全面檢查，經各方檢查合格后進行下一道工序的施工。

2.5 內模的安裝

為方便模板拆除和安裝，減輕模板重量，內模采用膠合板。內模施工現場制作，由吊車將其就位，安裝確保內模位置準確無誤。防止內模上浮，內模采用鋼筋拉桿固定于模下支架上。內模拆除考慮空間限制，分節段依次從前到后，從上到下拆除。拆除后的模板從施工孔取出。

混凝土的保護層采用塑料塊隔開鋼筋與模板的接觸，塑料墊塊用扎線綁扎固定在鋼筋上，使用前用水浸泡飽和。塑料墊塊要求既能起到保護層的作用，又不能影響構件的整體外觀質量。

2.6 箱梁混凝土的澆筑

本橋箱梁采用C50混凝土，坍落度在14～16cm為宜，混凝土摻入外加劑，保證混凝土具有早強、緩凝、及可泵送性，按中心試驗室批復的施工配合比進行施工。

混凝土由攪拌站攪拌，用攪拌車運至現場，通過混凝土輸送泵泵送入模。混凝土澆筑應從主梁跨中向兩邊推進，分兩次澆筑，第一次先澆注底板和腹板，第二次澆注頂板。為避免箱梁出現蜂窩、麻面，在澆筑過程中要注意進行振搗，混凝土振搗采用插入式振搗器振搗，插入混凝土深度要在30cm以上，混凝土澆筑完畢進行表面收獲，按設計縱橫坡收平混凝土表面，并對混凝土表面進行拉毛處理。

混凝土輸送泵管布置在主梁的澆注施工面上，隨著混凝土的往前澆注而相應加長節管。混凝土施工過程中。由專職測量員跟蹤觀測支架的沉降，架子工跟蹤檢查支架，一旦沉降量過大，應立即停止混凝土澆筑，認真分析原因，根據實際情況采取有效措施（如加設剪刀撐及加密支架等），保證混凝土施工的安全。

2.7 預應力張拉及壓漿施工

2.7.1 張拉

張拉采取張拉噸位和延伸量雙向控制，以張拉應力為主，并做好記錄。箱梁張拉順序按設計規定順序進行，每束張拉持荷3分鐘后進行錨固。張拉時要對上拱度進行觀測，并做好上拱度觀測記錄。以發現異常情況后采取措施。

張拉過程如下：安裝錨具、千斤頂→拉至初應力（設計應力10%）→作量測伸長量起始記號→張拉至設計應力→量伸長量→持荷3分鐘→補油壓至設計應斬時的油壓（持荷時油壓可能下降）→量伸長量→回油錨固→量測實際伸長量并求出回縮量→計算施工伸長量是否滿足設計要求、檢查是否滑絲斷絲。

2.7.2 真空壓漿

預應力鋼束張拉完畢后及時壓漿，并嚴禁撞擊錨頭和鋼束，鋼絞線多余的長度用砂輪機切割，切割方式和切割后留下的長度按照有關圖紙及規范的要求進行。切割后，應上好壓漿管頭（帶銅球閥），進行預先封錨，并保證壓漿管頭能夠拆卸，等封錨混凝土達到強度后，進行壓漿。壓漿前必須做好充分準備。

試抽真空：先給真空泵通水，漿灌漿閥、排氣閥全部關閉、抽真空閥打開，啟動真空泵抽真空，觀察真空壓力表讀數，當管內真空度維持在－0.06～0.09MPa時，停泵約一分鐘時間，若壓力能保持不變時，即可認為孔道內能夠達到并維持真空。

攪拌水泥漿：壓漿用水泥漿的配比經過中心試驗室批復后使用，并嚴格控制配比。

壓漿：螺桿式壓漿機在起動前加水充分濕潤螺桿及螺套，以兔摩擦引起的高溫會將橡膠套燒壞，用水濕潤后再吸入水泥漿。先將水泥漿壓出出漿管，待流出的水泥漿體的濃度達到攪拌好的漿體濃度時關掉壓漿泵，將壓漿泵與構件上的預埋管頭連接好。關閉灌漿閥，啟動真空泵，直到真空度達到并維持在－0.06～0.09MPa時，啟動灌漿泵，打開灌漿閥開始灌漿，妝漿體達到吸氣管的透明管時，立即關掉真空泵抽氣閥，打開排漿閥。

觀察排氣管的出漿情況，漿體稠度和灌入前稠度一樣時，關掉排漿閥仍繼續灌漿2～3分鐘，使管內有一定的壓力，最后關掉灌漿閥、壓漿機和真空泵。

清洗：拆下來的真空泵和兩個活接，卸下真空泵，清洗壓漿泵、攪拌機，橡膠管和閥門。等孔道內漿體初凝后拆下預埋管頭，再將管頭處封好。

注意：灌漿管應采用足夠的強度的橡膠管，以防壓漿時破裂。真空泵放置低于整條管道，啟動時先將連接的真空泵的水閥打開，然后開泵。關泵時先關水閥再停泵。

壓漿完畢，應忙封錨。封錨前，先將錨具周圍沖洗干凈并鑿毛，然后安裝模板，嚴格按照混凝土配合比拌和封錨混凝土，澆筑混凝土時要振搗密實，封錨部位混凝土要和梁體混凝土保持整體美觀、協調。

2.8 落架

按照設計要求，張拉完成后落架拆除其底模。落架時從跨中向兩邊對稱均衡卸落，并由專職測量員負責對主梁進行觀測。卸落的模板及支架應分類存放，不得隨意拋擲。

3 現澆梁水沖鑿毛處理混凝土施工縫施工

由于腹板處鋼筋密集，在分層處施工縫如果采取傳統的人工鑿毛，既耗時且效果不理想，后根據總監辦建議的水鑿毛施工工藝進行處理，效果較好，主要施工過程如下：

（1）在正式用于現澆梁前應先進行工藝試驗，即在實體以外小體積混凝土表面進行試驗，經確定緩凝劑噴灑量為1：0.5(水:混凝劑)，噴灑時間為：澆注完、沖水壓力為0.5MPa。

（2）項目部培訓水沖洗鑿毛專職人員，在地面上進行技術練兵，待各項技術要領掌握后，方能進行現澆梁水沖洗鑿毛工作。

（3）混凝土振搗結束后，用手動噴霧器將稀釋后的緩凝劑均勻勻噴灑于混凝土表面和沾有混凝土的鋼筋上。

（4）要由小到大調節沖水壓力，沖水壓力要均勻。將混凝土表面浮漿沖凈，但不能將混凝土施工縫表面沖面凹坑，更不能將石子間砂漿沖走，使石子裸露。

（5）混凝土施工縫面的處理標準：去掉漿皮，微露石子，表面粗糙。

（6）施工應注意其他的相關事項。

4 現澆箱梁外觀質量控制的方法

4.1 把好混凝土原材料進場關

4.1.1 選擇同一產地、砂、碎石和外加劑等原材料，并且同一單位工程盡可能采用同一批原材料。

4.1.2 加強水泥的現場檢查。對每批進場水泥都要檢查其出廠合格證，并現場抽樣送實驗室試驗，測定其強度，初終凝時間、安定性等指標，只有全部合格才可使用。

4.1.3 檢查水泥儲存條件。

4.1.4 嚴禁使用山砂或深顏色的河砂，準確測定每車河砂的含泥量，控制含量＜3%，否則混凝土外觀顏色就會出現深色的斑點或泥黃色。

4.1.5 隨時檢測，對砂場的砂進行篩分、雜質含量、壓碎值等項目的試驗。

4.1.6 控制好砂的級配，選用砂且大致辭均勻，不能都用規定級配的最大極限百分比，這樣有利于混凝土密實光潔。

4.1.7 混凝土用的粗骨料應具有良好的級配，其最大料徑不得超過厚板的1/2或結構截面的最小尺寸的1/4，也不得大于鋼筋間最小凈距的3/4，且不得超過100mm。結構截面較小，鋼筋較密時，可用豆石混凝土澆筑。

4.2 控制混凝土拌和物關鍵工序

4.2.1 嚴格孔隙混凝土配合比設計。按有關技術規范進行計算和試驗，并在施工過程中經常檢查。

4.2.2 嚴格控制水灰比。主要現場攪拌混凝土時，應根據每車河砂的含水率來調整水灰比，以保持混凝土的良好和易性，減少水泡、氣孔的形成。

4.2.3 嚴格控制混凝土塌落度，在拌制地點及澆筑地點按規定檢查混凝土塌落度，盡量縮短混凝土拌和物的停放時間，減少塌落度損失。

4.2.4 嚴格控制外加劑，混凝土中摻用的外加劑應按有關標準鑒定合格并經試驗符合施工要求后再用。

4.3 施工過程的技術保證

4.3.1 模板安裝與清潔

（1）木模板在澆筑混凝土前，應用清水充分濕潤，清洗干凈，不留積水。

（2）施工過程時刻注意保持模板內面干凈，在電焊施工時防止焊渣掉落在模板上，當施工人員踩臟模板或混凝土漿濺到模板或別的原因弄臟模板，在澆筑完一層混凝土時，必須及時用棉紗布把上節模板上的的污點擦干凈，以避免混凝土外觀上有深顏色的斑點。

（3）澆筑混凝土時，應經常觀察模板、支架、堵縫等情況。如發現有模板走動，應立即停止澆筑，并應在混凝土結前修整完好。

（4）每次使用之前，要檢查模板變形情況，禁止使用彎曲、凹凸不平或缺棱少角等變形模板。

4.3.2 混凝土布料與搗固

（1）澆筑混凝土前，檢查鋼筋位置和保護層厚度是否準確，是否按要求固好墊塊。

（2）控制振搗間距，插入式振搗器不大于其作用半徑的1.5倍，振搗新的一層，插進先澆筑混凝土5～10cm，力求上下層緊密結合。

（3）控制振搗時間，做到不要欠振，不要過振。

（4）注意振搗方式，垂直振搗時，振動垂直混凝土表面，振搗棒要及時上下抽動，分層均勻振搗密實，振搗好后，要慢慢拔出振動棒，讓混凝土填滿振動棒所造成的孔洞。

（5）控制振搗程序，先周圍后中間，并注意混凝土攤鋪四周高中間低，以便把氣泡盡往中間趕出，避免聚集在模板處。

（6）振搗時，振動棒不要碰撞鋼筋、模板、預埋件等，在鋼筋密集處，可采用帶刀片的振搗棒進行振搗。

（7）注意保護層砂漿墊塊處的混凝土振搗，務必石水泥砂漿充分包裹，或采取振搗一小段先取下一小段墊塊的方法。這樣，可以有效避免墊塊處表面產生明斑或暗班。

4.3.3 混凝拆模和養護的技術措施

（1）拆模時間要根據試塊試驗結果正確掌握，防止過早拆模，使混凝土粘在模板使模板造成麻面、蜂窩或缺棱少角。拆模時不能用力過猛過急，注意保護棱角，吊運時，嚴禁模板碰撞棱角。

（2）為避免頂板澆注后出現收縮裂紋，掌握恰當的時間間隔，采用土工布進行覆蓋，及時灑水養護。

結束語

我部在廣梧高速公路某合同段的橋梁工程施工過程中不斷改進施工工藝，提高施工水平，在各方的大力支持下，進展順利，施工進度良好，保質保量按期完成了所有箱梁工程的施工任務。該工程箱梁現澆的施工工藝及施工方法值得作進一步的總結，在類似工程的施工中可加以應用及推廣。

參考文獻

[1]胡君琪，孫艷明，揣國新.現澆箱梁支架模板整體滑移施工方法[Z].中交二公局第二工程有限公司，2010-12-22.