鋼箱梁橋面鋪裝施工質量控制

夏朝陽

(中國中鐵國際集團有限責任公司，北京 100039)

鋼箱梁橋面鋪裝施工質量控制

夏朝陽

(中國中鐵國際集團有限責任公司，北京 100039)

鋼箱梁的結構和面板形式不同于常見的混凝土梁。文章針對鋼箱梁面板的結構特點，合理選擇支架和模板方案，對施工中支架預壓、鋼筋綁扎、混凝土澆筑及養護等關鍵環節，分析原因，采取質量控制措施，確保橋面鋪裝的質量和線型美觀。

鋼箱梁; 橋面鋪裝; 預壓; 質量控制

1 工程概況

委內瑞拉北部平原鐵路橋梁設計為鋼混組合簡支梁，梁長32.6 m，每節重139.3 t，斷面形式為2.0 m×2.0 m×2.7 m雙箱設計，橋面鋪裝為C50高標號混凝土，厚度20～38.8 cm，橋面寬度10.4 m，在接觸網立柱處局部加寬。

根據驗收規范，鋼箱梁橋面鋪裝的厚度偏差為-5～10 mm，平整度為3 mm，對其平整度的要求較高。

分析鋼箱梁結構的特點—無鉸縫鋼筋和橫隔板，但面板多為中空結構，橋面鋪裝需安裝底模(圖1、圖2)。根據選擇的施工方案，總結對橋面混凝土三度和裂縫等質量有影響的因素有：地基及支架的穩固性、模板的質量、混凝土施工的質量和養生等，以下針對各個影響環節，分別提出施工中的質量控制措施。

圖1 鋼箱梁結構

圖2 鋼箱梁橋面板構造形式

2 模板安裝

鑒于鋼箱梁面板中間部分鏤空較多，形狀及大小各異，且邊緣和模板面平齊，故底模采用竹膠板加工較為方便，竹膠板厚度為2 cm，每張計劃周轉1次。

底模的固定方式根據橋面板部位分別選擇不同的方式，其中翼緣板部分采用滿堂腳手架支撐，上鋪方木橫梁和木板；中間橫隔板部分用φ12鋼筋加工成吊扣件，10 cm×10 cm截面方木橫梁，間距為35 cm，用扣件倒掛在面板剪力釘上；箱體面板部分利用鋼箱梁加勁肋做支點，加截面尺寸和間距相同的方木橫梁，上鋪設5 cm厚木板，最后頂部鋪竹膠板。經檢算，該方法搭設的橫梁和模板的撓度小于3 mm。不同部位的模板鋪設方式見圖3。

圖3 面板模板的不同支撐方式

邊摸采用30 cm×150 cm定型模板搭設，搭斜撐和翼緣板滿堂架連接固定。

3 滿堂式腳手架搭設及預壓方案

預壓主要目的是為了消除支架系統的非彈性變形和彈性變形，并通過變形觀測計算出彈性變形值，為下個階段施工提供底模抬升的預拱度參考值。支架的穩定性和沉降量是控制混凝土底面平整度和裂紋產生的重要因素。

(1)鋼箱梁翼緣板處支架高度為3.4 m，碗口式支架采用φ48×3.5鋼管，支架按1.2 m×1.2 m間距梅花型布置，步距1.5 m。基礎處理時，先清理河道后重新回填砂性土，碾壓至地基承載力大于170 kPa(支架安全檢算要求)，基礎上鋪一層20 cm×20 cm方木，地基兩側設邊溝排水。

(2)因鋼箱梁每孔分三個節段拼裝，，每節橫隔板間隔3 m～6 m，在每個橫隔板處設一個觀測斷面，每個觀測斷面設5個觀測點。預壓前對個觀測點進行編號，測量采用精密水準儀進行測量。觀測時間應放在早上和傍晚，減少溫差帶來的影響。

3.1 支架預壓及沉降觀測

(1)預壓材料采用砂袋，每個砂袋在橋頭人工裝砂50 kg左右，用臺秤計量，人工搬運至堆載點。預壓荷載重量為實際模板、混凝土自重和施工荷載的1.2倍，根據斷面尺寸分別換算出橫斷面堆載高度，見圖4。

圖4 橫斷面堆載預壓高度計算

(2)加載順序為先箱體頂板，后中間頂板，最后兩邊翼板的順序進行，中線兩側應橫向對稱、均衡、同步進行加載。

(3) 預壓施荷程序按60 %、100 %、120 %分級緩慢施加，每級荷載加載時間不得少于5 min，持荷時間不得少于20 min。每級加載穩定后，由測量組觀測各測點變形值并做好記錄存檔(包括荷載等級、加載持續時間、實測變形值)。當各級觀測點沉降過大超過5 mm時，應分析原因，重點檢查支架搭設有無安全隱患，排除安全因素后再繼續施加下一級荷載。

(4) 加載完成至持荷24 h后的沉降量小于1 mm時，表明支架和地基已基本沉陷到位，可以卸載。卸載可采用一次性卸載，預壓荷載應對稱、均衡、同步卸載。

3.2 預壓數據分析整理

預壓期限一般為7 d。通過對預壓數據的分析得知，最大沉降量為5 mm，一般出現在跨中中間位置，不同部位的沉降一般為1～4 mm，該數據可為今后的底模施工提供抬升值參考。預壓結束后，應重新對支架模板調整至設計標高。

4 鋼筋綁扎

(1)施工前應嚴格復核鋼箱梁面板高程，確保標高符合規范要求。鋼箱梁工地拼裝和驗收階段，要嚴格控制頂面標高，根據鋼箱梁的施工預拱度，嚴格控制頂面線型。

(2)橋面施工采用10 cm×10 cm鋼筋雙層網片，接觸網立柱處局部加寬。在兩側防撞墻位置，預埋PVC管預留泄水孔位置，翼緣板底模兩側安裝木條預留擋水槽位置。

鋼筋搭接采用焊接，鋼筋網在面板剪力釘位置可采用短鋼筋支架豎向焊接固定，在中間底模位置加高強砂漿墊塊固定，砂漿墊塊強度達到同等混凝土級別，大小、間距等滿足規范要求。保護層厚度不小于3.5 cm。

(3)在模板頂面根據鋼筋設計間距放油漆點，以控制綁扎鋼筋正確位置。層間定位鋼筋數量和尺寸應嚴格按設計要求，并和鋼筋網固定牢固，防止施工期間鋼筋網塌陷和澆筑混凝土時上浮。

(4)在中線位置和兩側，按照設計標高，分別布設1根鋼筋作為振搗梁的滑道和頂面控制標高，其位置要精確測量放樣，縱向每隔30 cm和豎向架立鋼筋焊接固定牢固。

5 混凝土澆筑

(1)橋面板混凝土澆筑前用高壓風管清除干凈灰塵、焊渣、鐵絲等各種雜物，再對面板灑水濕潤，有但不得積水。

(2)為保障大面積的混凝土連續澆筑和縮短澆筑時間、避免罐車壓壞鋼筋網片，運輸采用混凝土罐車運輸至現場，混凝土泵車輸送到梁面上。混凝土澆筑應在早上溫度低的時間及早開始。

(3)振搗時首先用平板振搗器將混凝土攤鋪平整，然后采用提漿輥順橋方向滾壓混凝土面，隨時觀察，混凝土面是否與提漿輥嚴密接觸，對不足部分及時用混凝土進行人工找平，多余部分混凝土要及時清除。

在兩側滑道上，設置兩個有足夠剛度的桁架操作平臺，上面鋪木板用于人工行走。完成提漿和整平后，人工立即用鋁合金直尺進行精確刮平，在具體施工時，尺子兩側的操作人員把直尺緊貼模板橫向反復移動，縱向平穩前移。

混凝土用直尺刮平后，用木抹子進行二次抹平和收漿。

(4)混凝土初凝后，立即用土工布覆蓋灑水養護，土工布上再用塑料薄膜覆蓋，保濕養生時間不少于7 d。

6 小結

(1)根據鋼箱梁橋面及結構的特點，橋面鋪裝需安裝底模，且底模的沉降量控制橋面混凝土厚度、平整度及裂紋的重要因素，故合理選擇施工方案，分別對橋面板不同部位采取相應的支撐方式，通過支架預壓消除模板沉降等措施，施工簡便、節約成本和工期，取得了較好的成果。該方案熟練運用后，通過三跨的模板和支架周轉，大大提高了工效，流水作業后每月進度可達2.5孔。

(2)通過對支座預壓沉降的分析，對今后的支架模板搭設的標高控制有指導意義，有助于混凝土澆筑期間和后期的平整度和線型的控制。另外，支座預壓也是檢驗碗口腳手架穩定性和搭設質量的重要途徑。

(3)精確測量和放樣是控制混凝土厚度和平整度滿足設計要求的重要技術保障。因鋼箱梁一旦拼裝架設完成，頂部鋼板標高不可調整，故在落梁、支座灌漿等階段要嚴格控制頂面標高，偏差值寧低勿高。

(4)鋼筋綁扎和混凝土澆筑是橋面鋪裝控制的重要環節，施工中要嚴格控制鋼筋網的位置和尺寸，保障連接牢固性和澆筑的連續性。做好攤鋪、振搗、刮平和抹面工作，及時灑水覆蓋養生，防止表面裂紋的產生。現場實際每跨澆筑時間為3～4 h，可在中午溫度最高時間之前完成。

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[2] JTG/T F50-2011 公路橋涵施工技術規范[S]

[3] 趙兵.現澆混凝土連續箱梁支架預壓技術探討[J]. 公路交通技術，2008,4(2)：78-81

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夏朝陽(1974～)，工程師，主要從事鐵路相關施工技術管理。

U443.33

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[定稿日期]2015-01-29