預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁施工及常見問題

渠洪衛(wèi)

(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司，山西晉中 030600)

預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁施工及常見問題

渠洪衛(wèi)

(山西省晉中路橋建設(shè)集團有限公司，山西晉中 030600)

結(jié)合某橋梁工程實例，介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁的施工工藝流程，并從支架搭設(shè)、模板鋪設(shè)、支座安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等方面，總結(jié)了施工過程中常見的問題，為施工質(zhì)量的控制提供了依據(jù)。

連續(xù)箱梁，預(yù)應(yīng)力，支架，模板，混凝土

0 引言

預(yù)應(yīng)力箱梁就是在箱梁施加一個預(yù)壓應(yīng)力以抵消箱梁自重產(chǎn)生的荷載，提高箱梁的承載能力。箱梁內(nèi)部為空心狀，上部兩側(cè)有翼緣。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)箱梁分為預(yù)制箱梁和現(xiàn)澆箱梁兩種類型。工程實例表明，現(xiàn)澆箱梁具有剛度大、整體性好，能順利克服地形障礙，適應(yīng)施工外部條件等技術(shù)優(yōu)勢，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

近年來，隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大規(guī)模開展，互通式立交逐漸增多。現(xiàn)澆箱梁由于具有工期短、受施工場地限制因素小的特性，且結(jié)構(gòu)輕盈、跨越能力大等特點，一般匝道橋上部結(jié)構(gòu)多選擇采用。但現(xiàn)澆箱梁工程施工工藝復(fù)雜，需準(zhǔn)確把控各施工環(huán)節(jié)才能有效確保施工質(zhì)量。本文以某橋梁工程為例，對預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工工藝及控制要點進(jìn)行介紹，以期借鑒。

1 概述

某橋梁工程上部采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，斷面形式為單箱多室。采用漸變形式上跨某路，現(xiàn)澆箱梁高2.4 m。除上跨某路左幅正上方采用門式支架外，其余部分均采用滿堂支架。

2 施工工藝

在進(jìn)行施工前，應(yīng)組織施工管理人員進(jìn)行各層級的安全技術(shù)交底，組織工人觀看支架垮塌事故的錄像資料，確保安全教育效果。

1)支架基礎(chǔ)處理。原地面線高低起伏不平，局部高差達(dá)2 m左右。為提高支架穩(wěn)定性，節(jié)省碗扣架用量，應(yīng)進(jìn)行支架基礎(chǔ)處理。先清除地表耕植土，低洼處分層碾壓回填1 m～1.5 m厚挖方段土石，確保基礎(chǔ)受力要求。最后使用C25混凝土對基礎(chǔ)進(jìn)行硬化找平，并預(yù)留2%排水坡度，兩側(cè)設(shè)置排水溝，確保雨水天氣基礎(chǔ)排水暢通。

2)支架搭設(shè)，見圖1。

a.采用碗扣支架，在施工前進(jìn)行隨機取樣抽檢，經(jīng)檢測合格后方才投入使用。支架結(jié)構(gòu)設(shè)計上，應(yīng)充分考慮箱梁自重、地基承載、施工荷載等影響。嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行立桿、橫桿、掃地桿與封頂桿、斜桿等設(shè)置，以確保滿足支架受力，還便于安裝與拆除。為便于調(diào)整支架高程，立桿頂、底部設(shè)置螺桿式可調(diào)托座。支撐架四周從底到頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐，其斜桿與地面夾角為45°，斜桿應(yīng)每步與立桿扣接。

b.底模板主次楞鋪設(shè)。在本工程中，選擇采用方木作為主次楞，見圖2。施工中，架頂主楞通常采用方木與型鋼兩種。型鋼一次性投入大，且不便于安裝與拆除。木質(zhì)模板通常采用方木分配肋模板與鋼管分配肋模板兩種。鋼管分配肋模板與竹膠板不能有效的連接，施工質(zhì)量控制難度較大。故本工程中選擇采用方木作為主次楞。

c.鋪設(shè)底模板。底模板采用高強度竹膠板，具有強度高，韌性好，模板幅面寬，拼縫少的優(yōu)勢。混凝土澆筑時，由于水化熱影響，底模板受熱變形。為確保混凝土不漏漿，應(yīng)合理確定模板間隙寬度。本工程中竹膠板縫隙長度方向為1 mm，寬度方向為0.5 mm。

d.支架預(yù)壓。通過預(yù)壓，可直觀檢驗支架的安全性能，消除地基塑性變形及支架體系安裝間隙，確定支架體系彈性變形，為箱梁底模支模標(biāo)高提供依據(jù)。

圖1 支架搭設(shè)

圖2 方木鋪設(shè)

為保證施工安全，提高箱梁施工質(zhì)量，本工程采用整體加載法，以充分檢驗支架安全性能。

支架加載采用超載10%加載，加卸載均分級進(jìn)行。加載按照設(shè)計承載的60%，80%，100%等依次進(jìn)行。

3)鋼筋綁扎。按設(shè)計與規(guī)范要求，鋼筋綁扎按常規(guī)工藝即可。

在鋼筋施工前，應(yīng)仔細(xì)復(fù)核施工圖，提前解決骨架鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道沖突等問題。

在本工程鋼筋綁扎過程中，由于腹板寬度漸變，應(yīng)特別控制漸變段鋼筋安裝。為防止底板露筋，應(yīng)給予底板鋼筋保護(hù)層墊塊安放足夠的重視。關(guān)注橋面預(yù)埋鋼筋安裝質(zhì)量，可有效減少后期處理費用。

4)支座安裝。隨機抽檢部分支座進(jìn)行質(zhì)量檢測，合格后方才投入使用。

在安裝支座過程中，應(yīng)注意支座方向，見圖3。在安裝前對預(yù)埋鋼板進(jìn)行除銹、上漆處理。支座安裝就位后與墩頂預(yù)埋鋼板進(jìn)行焊接固定，安裝抗震擋塊。

5)模板安裝，見圖4。側(cè)模支撐采用無拉桿支撐方式。在混凝土側(cè)壓力過大區(qū)域，為確保施工安全，側(cè)模支撐可采用有拉桿支撐方式。

對側(cè)模區(qū)域支架進(jìn)行斜向加固，提高側(cè)模區(qū)域支架橫向剛度。在支架立桿上安裝側(cè)模支撐桿，采用可調(diào)托座調(diào)節(jié)模板平面位置并支撐牢固。

為防止側(cè)模底部因混凝土側(cè)壓力造成變形，在側(cè)模底部位置底模上設(shè)置限位木枋，限位木枋與底模采用鐵釘連接穩(wěn)固。

圖3 支座安裝

圖4 模板安裝

翼緣模板與側(cè)模頂部連接成整體，確保腹板頂部線形準(zhǔn)確，翼緣模板主要依靠支架立桿支撐。

內(nèi)側(cè)模與內(nèi)頂模支撐采用內(nèi)模支撐架固定。

6)混凝土澆筑。左右兩幅箱梁均分兩次澆筑。第一次澆筑至箱梁翼緣板根部，第二次澆筑頂板及翼緣板。

箱梁橫斷面按圖5所示順序澆筑。利用混凝土的自重，可從腹板自流至底板，可防止箱梁倒角出現(xiàn)蜂窩。

圖5 橫斷面澆筑順序

箱梁縱斷面按圖6所示順序澆筑，有效防止冷縫的出現(xiàn)。

圖6 縱斷面澆筑順序

在第二次澆筑(見圖7)前，應(yīng)進(jìn)行支架有無壓縮及下沉檢查，并塞緊各楔塊，以減少沉降。

為保證澆筑質(zhì)量，混凝土緩凝時間不少于10 h，坍落度應(yīng)控制在160 mm～200 mm內(nèi)。

7)混凝土養(yǎng)護(hù)。在混凝土表面覆蓋無紡?fù)凉げ既斯⑺M(jìn)行養(yǎng)護(hù)，見圖8。在養(yǎng)護(hù)過程中，做好箱式通風(fēng)和溫度監(jiān)測工作。

圖7 澆筑混凝土

圖8 覆膜養(yǎng)護(hù)

預(yù)應(yīng)力張拉采用智能張拉工藝，壓漿采用大循環(huán)智能壓漿工藝，能有效排除人為因素干擾，保證張拉質(zhì)量，確保壓漿密實。

3 施工中常見問題

通過對現(xiàn)澆箱梁施工中的常見問題進(jìn)行總結(jié)，達(dá)到防患于未然的目的，以確保混凝土箱梁施工質(zhì)量。

1)支架搭設(shè)。支架搭設(shè)前，未對基礎(chǔ)進(jìn)行碾壓密實處理，或處理力度不夠，基礎(chǔ)承載力不足，或是基礎(chǔ)排水不暢通，基礎(chǔ)長期泡水，造成基礎(chǔ)承載力不足，導(dǎo)致支架返工。剪刀撐設(shè)置數(shù)量不足或撐間搭設(shè)長度不足，導(dǎo)致支架整體失穩(wěn)。

2)模板鋪設(shè)。當(dāng)主次楞尺寸或楞間距不符合要求，或主次楞木材質(zhì)量較差時，會導(dǎo)致主次楞變形嚴(yán)重，澆筑出的混凝土出現(xiàn)脹模等現(xiàn)象。

采用的底模板質(zhì)量差，經(jīng)日曬雨淋后不能完全滿足使用要求時，澆筑出的混凝土表觀質(zhì)量差，甚至出現(xiàn)鼓包、脹模等問題。

底模板間拼縫不嚴(yán)密時(見圖9)，易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

3)支座安裝。在混凝土澆筑完畢后，預(yù)應(yīng)力張拉前，應(yīng)將臨時連接解鎖，否則可能導(dǎo)致支座無法正常發(fā)揮使用功能或變形，見圖10。

4)鋼筋綁扎。鋼筋保護(hù)層厚度不符合規(guī)定。當(dāng)厚度不足時，容易導(dǎo)致鋼筋銹蝕。當(dāng)保護(hù)層過厚時，容易導(dǎo)致混凝土開裂。

圖9 模板間拼縫不嚴(yán)

圖10 支座變形

彎起鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道沖突。鋼筋綁扎完成后，彎起鋼筋無法適當(dāng)挪動位置，預(yù)應(yīng)力管道無法安裝。應(yīng)在綁扎前，事先適當(dāng)挪動彎起鋼筋位置，或是適當(dāng)縮短彎起鋼筋水平段的長度。

預(yù)應(yīng)力管道與彎起鋼筋空間位置沖突時，嚴(yán)禁直接切割彎起鋼筋。否則，導(dǎo)致抗剪能力急劇降低，造成重大安全隱患。

鋼筋扎絲不得進(jìn)入保護(hù)層，否則，容易導(dǎo)致鋼筋銹蝕加快。

箱梁人孔設(shè)置時，兩個相鄰箱室人孔應(yīng)錯開布置。人孔周邊局部應(yīng)力過大，需在上下層鋼筋周邊增設(shè)補強鋼筋。人孔處截斷鋼筋需預(yù)留足夠的搭接長度，以保證施工完畢后封閉人孔時鋼筋的受力性能。

5)混凝土澆筑。混凝土無二次振搗時，易導(dǎo)致松頂，見圖11。當(dāng)未進(jìn)行二次抹面時，混凝土表面裂縫過多，見圖12。

圖11 松頂

圖12 表面裂縫

6)養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)不到位時，容易導(dǎo)致混凝土開裂。

4 結(jié)語

橋梁現(xiàn)澆混凝土技術(shù)越來越成熟，成為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁的最主要施工方法，已被廣泛應(yīng)用于城市公路、立交橋、高速跨線立交橋等工程。

在施工中，做好施工現(xiàn)場精細(xì)化管理，嚴(yán)格規(guī)范施工工藝，避免施工中常見問題，有效解決橋梁建設(shè)中遇到的質(zhì)量問題，保證施工質(zhì)量。

［1］ 孫 燁.預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)［J］.黑龍江交通科技，2016(3):89-90.

［2］ 李文靜.公路橋梁施工中現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)探析［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2015(13):56-57.

［3］ 韓西嶺，張振偉，樊慶竹.連續(xù)梁橋現(xiàn)澆箱梁支架施工技術(shù)［J］.黑龍江交通科技，2011(10):103-104.

On prestressed concrete cast-in-place box girder construction and its common problems

Qu Hongwei
(Shanxi Jinzhong Road and Bridge Construction Group Co.，Ltd，Jinzhong 030600，China)

Combining with some bridge project，the paper introduces the construction craft procedure of the prestressed concrete cast-in-place box girder，and sums up some common problems from the support erection，model pavement，support installation，reinforcement binding，and concrete grouting，so as to provide some reference for the control over the construction quality.

continuous box girder，prestress，support，model，concrete

U445

A

1009-6825(2016)35-0192-03

2016-10-08

渠洪衛(wèi)(1980-)，男，工程師