現(xiàn)澆箱梁施工中的常見問題及處治對(duì)策

張 君

(山西省公路局晉中分局，山西 晉中 030600)

現(xiàn)澆箱梁施工中的常見問題及處治對(duì)策

張 君

(山西省公路局晉中分局，山西 晉中 030600)

介紹了現(xiàn)澆箱梁施工中，常見的支架搭設(shè)、支架預(yù)壓、模板工程等工序中容易出現(xiàn)的問題及處治措施，確保提高箱梁澆筑質(zhì)量，對(duì)同類工程具有參考意義。

澆筑，箱梁，支架，模板

近年來，隨著我國(guó)交通建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展，很多橋梁工程投入使用，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力保障。現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱梁具有整體性好、外形美觀、跨度大、行車舒適等顯著特性，在我國(guó)的公鐵路橋梁中得到廣泛使用。

在公路橋梁施工中，一般預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑方式。在箱梁現(xiàn)澆過程中，會(huì)受到各種外在因素影響引發(fā)一系列質(zhì)量問題，如混凝土干縮梁體表面產(chǎn)生裂紋、梁底混凝土外觀缺陷等。在施工中，對(duì)可能影響箱梁質(zhì)量的工序進(jìn)行控制，提前采取合理措施確保箱梁質(zhì)量。

1 概述

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的箱梁可分為預(yù)制箱梁和現(xiàn)澆箱梁。預(yù)制箱梁結(jié)合架橋機(jī)可在下部工程完成后進(jìn)行架設(shè)，可加速工程進(jìn)度、節(jié)約工期。現(xiàn)澆箱梁多用于大型連續(xù)橋梁，最常見的是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁和鋼箱梁。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工。隨著橋梁設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的成熟、預(yù)應(yīng)力技術(shù)的推廣普及，現(xiàn)澆箱梁技術(shù)得到了越來越廣泛的重視和應(yīng)用。

箱梁澆筑是橋梁施工一道最關(guān)鍵的工序，其質(zhì)量好壞直接影響著整個(gè)工程的質(zhì)量。在施工中，一些箱梁現(xiàn)澆在施工過程中出現(xiàn)了各種質(zhì)量問題，比如混凝土干縮導(dǎo)致的裂紋、預(yù)應(yīng)力張拉過程中出現(xiàn)的鋼絞絲斷折和滑絲現(xiàn)象以及梁底混凝土外觀缺陷等，嚴(yán)重的如模架及支撐體系原因?qū)е碌陌踩鹿实陌l(fā)生。

現(xiàn)澆箱梁施工中，其模架及支撐體系是重大傷亡事故的多發(fā)領(lǐng)域，特別是支架在澆筑中發(fā)生的坍塌事故，往往會(huì)造成慘重的人員傷亡、巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。在現(xiàn)澆箱梁施工中，應(yīng)高度重視現(xiàn)澆梁施工質(zhì)量和安全，采取合理有效措施確保施工質(zhì)量，使用安全有效方法來預(yù)防和杜絕事故的發(fā)生。

2 常見問題及對(duì)策

現(xiàn)澆連續(xù)箱梁質(zhì)量控制是施工過程的難題。

2.1支架搭設(shè)

1)基礎(chǔ)處理。a.常見問題：在搭設(shè)支架前，未對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行碾壓密實(shí)處理或處理力度不夠，導(dǎo)致的基礎(chǔ)承載力不足現(xiàn)象(見圖1)。當(dāng)基礎(chǔ)承受的上部荷載不足時(shí)，就會(huì)發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象。b.常見問題：地基排水不暢通，基礎(chǔ)長(zhǎng)期泡水時(shí)(見圖2)，逐步降低承載力，使得基礎(chǔ)承載力不足。

在施工中，地基的不均勻變形或沉降，很可能會(huì)造成箱梁質(zhì)量問題。為保證支架剛度和穩(wěn)定性，在搭設(shè)支架前對(duì)原地基進(jìn)行處理。一般是支架范圍內(nèi)的地坪用混凝土硬化，對(duì)軟弱地基應(yīng)在混凝土層中設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。在硬化后的地坪兩側(cè)設(shè)置排水溝。

2)支架掃地桿設(shè)置。常見問題：掃地桿未設(shè)置或雖設(shè)置，但設(shè)置不符合規(guī)范要求，其后果是導(dǎo)致支架整體失穩(wěn)倒塌。在施工中，無論使用何種方式腳手架，均須設(shè)置縱、橫掃地桿，且應(yīng)符合規(guī)范要求。

3)底座及頂撐搭設(shè)。常見問題：底座及頂撐伸出立桿長(zhǎng)度超過規(guī)范要求、底座懸空，容易導(dǎo)致支架失穩(wěn)。

4)剪刀撐設(shè)置。常見問題：剪刀撐設(shè)置數(shù)量不足、剪刀撐間搭設(shè)長(zhǎng)度不足(見圖3)，容易導(dǎo)致支架整體失穩(wěn)。2008年3月，西安某工程中支模高度20.5 m，扣件式鋼管支架中因未設(shè)置垂直和水平剪刀撐，混凝土澆筑中發(fā)生坍塌。

5)管材破舊。常見問題：腳手架鋼管銹蝕嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)破損現(xiàn)象(見圖4)，支架整體承載力降低。

6)桿件連接不緊實(shí)。常見問題：上下碗扣與橫桿連接松散，不牢固，容易導(dǎo)致支架垮塌。2010年1月，昆明某在建橋梁工程中，由于支架架體搭設(shè)缺陷，無剪刀撐和水平桿，使得支架承載力嚴(yán)重下降，上碗扣設(shè)置不牢固及其他原因，導(dǎo)致架體右上角翼板支架局部失穩(wěn)，牽連架體整體坍塌。

在施工中，嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行支架搭設(shè)。搭設(shè)完成后，應(yīng)組織技術(shù)、安裝等人員對(duì)支撐架進(jìn)行檢查，應(yīng)注重加強(qiáng)方木、頂托和碗口檢查，合格后方可進(jìn)行模板工程。

2.2支架預(yù)壓

在支架搭設(shè)前，進(jìn)行基礎(chǔ)預(yù)壓；在支架及底模鋪設(shè)完畢后，進(jìn)行支架預(yù)壓。進(jìn)行支架預(yù)壓的目的在于檢驗(yàn)支架及地基強(qiáng)度及穩(wěn)定性，消除混凝土施工前支架的非彈性變形，消除整個(gè)地基的沉降變形及支架各接觸部位的變形。

常見問題：預(yù)壓荷載未按規(guī)范要求取值或未進(jìn)行分級(jí)預(yù)壓。

后果：難以完全消除非彈性變形，施工出的箱梁線型不流暢，標(biāo)高不能滿足設(shè)計(jì)要求。未分級(jí)預(yù)壓時(shí)，預(yù)壓過程中可能整體失穩(wěn)。

在支架上進(jìn)行分級(jí)加載預(yù)壓，同時(shí)對(duì)支架的彈性變形和非彈性變形實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。為防止砂袋吸濕重量增加引起支架失穩(wěn)，應(yīng)用防雨布覆蓋。預(yù)壓范圍為梁全寬部分，加載順序與混凝土澆筑順序相同，專人計(jì)量和記錄，保證預(yù)壓效果。

2.3模板工程

1)主次楞。常見問題：尺寸不符合施工要求、次楞間距不符合間距要求(見圖5)、主次楞木材質(zhì)量差。容易導(dǎo)致主次楞變形嚴(yán)重，承載力降低，澆筑出的混凝土出現(xiàn)脹模等。

2)底模板。常見問題：底模板質(zhì)量差，經(jīng)日曬雨淋后不能完全滿足使用要求(見圖6)。后果是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。

在施工中，模板間連接部位應(yīng)采用海綿膠條以防漏漿，其錯(cuò)臺(tái)不得超過1 mm。模板拼接縫要縱橫成線，避免錯(cuò)縫。

2.4支座安裝

1)常見問題：支座墊石不平整和梁底支承接觸面不平整(見圖7)，導(dǎo)致支座受力不均勻，局部應(yīng)力集中，而使鋼盆豎向開裂。

2)常見問題：支座安裝時(shí)，支座大小位移方向安反，使得箱梁在使用過程中開裂，立柱出現(xiàn)環(huán)向裂縫(見圖8)。

3)常見問題：在澆筑混凝土前，將支座臨時(shí)連接拆除，導(dǎo)致支座無法正常發(fā)揮使用功能，須更換支座。

2.5鋼筋安裝

1)常見問題：鋼筋連接上，焊條等級(jí)偏低、焊縫長(zhǎng)度不夠、焊縫質(zhì)量差，導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度不足，鋼筋連接質(zhì)量不能滿足受力要求。

2)常見問題：鋼筋保護(hù)層厚度不足，鋼筋容易銹蝕；保護(hù)層過厚，容易導(dǎo)致混凝土開裂。

3)常見問題：預(yù)應(yīng)力管道與彎起鋼筋空間位置沖突，直接切割彎起鋼筋，導(dǎo)致整個(gè)鋼筋系統(tǒng)抗剪能力急劇降低，造成重大安全隱患。

4)鋼筋施工其他問題：鋼筋凈距離不夠、間距不符合要求；鋼筋綁扎搭接長(zhǎng)度不夠；漸變鋼筋未按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行漸變綁扎；人孔位置處沒有設(shè)置上下層加密鋼筋，導(dǎo)致人孔處應(yīng)力集中，容易出現(xiàn)裂縫。

2.6混凝土澆筑

混凝土施工常見質(zhì)量缺陷可分為三部分，分別是：強(qiáng)度等級(jí)、彈性模量、抗?jié)B等級(jí)等性能指標(biāo)未達(dá)到設(shè)計(jì)要求；外觀質(zhì)量缺陷，如露筋、蜂窩、孔洞、夾渣、疏松、裂縫、連接部位缺陷、外形缺陷、外表缺陷等；結(jié)構(gòu)尺寸偏差超出允許偏差。本文對(duì)冷縫、振搗作業(yè)中應(yīng)注意的問題進(jìn)行說明。

1)冷縫。在混凝土施工中，冷縫屬于質(zhì)量缺陷，由于施工不當(dāng)造成的，是必須禁止出現(xiàn)的。在上下兩層混凝土的澆筑時(shí)，間隔時(shí)間超過混凝土初凝時(shí)間形成的施工質(zhì)量縫，形成的一個(gè)軟弱結(jié)合面就是冷縫。因施工需要設(shè)置的施工縫不屬于冷縫，施工縫是要通過鑿毛、設(shè)置拉筋、設(shè)止水物等措施處理的。

2)振搗施工。混凝土振搗是確保密實(shí)度的關(guān)鍵。混凝土分層連續(xù)澆筑，分層厚度不大于300 mm。在振搗施工中，振搗器移動(dòng)間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍。振搗棒插入下層混凝土內(nèi)的深度為5 cm～10 cm，與側(cè)模保持5 cm～10 cm距離，振搗時(shí)應(yīng)防止觸碰模板、鋼筋及各種預(yù)埋件。每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時(shí)間為20 s～30 s，振搗密實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)是混凝土表面停止下沉，無氣泡冒出，表面平坦并泛漿。混凝土澆筑因故中斷間歇時(shí)，其間歇時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間或能重塑時(shí)間。

3)錨下混凝土澆筑。在澆筑混凝土?xí)r，在錨固的喇叭口處一定要加強(qiáng)振搗。否則，沒有振搗密實(shí)出現(xiàn)空洞，在預(yù)應(yīng)力施工時(shí)，容易出現(xiàn)喇叭口拉爆現(xiàn)象(見圖9)。

2.7預(yù)應(yīng)力施工

1)常見問題：鋼絞線切割未采用砂輪鋸，采用電弧焊或氧乙炔切割，導(dǎo)致鋼絞線抗拉強(qiáng)度降低。

2)常見問題：鋼絞線束編時(shí)，鋼絞線穿入孔道單根依次穿入，未進(jìn)行束編，單根依次穿入容易導(dǎo)致鋼絞線相互纏繞，影響其受力性能。

3)常見問題：鋼絞線張拉持荷未進(jìn)行或持荷時(shí)間過小，導(dǎo)致難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力效果。

4)常見問題：使用不配套或不合格的錨具(見圖10)。

2.8波紋管

常見問題：波紋管定位不準(zhǔn)或堵塞，容易導(dǎo)致腹板開裂或預(yù)應(yīng)力不能充分發(fā)揮其作用，造成安全隱患。

3 結(jié)語

現(xiàn)澆箱梁是一項(xiàng)比較成熟的施工技術(shù)，隨著我國(guó)橋梁事業(yè)的高速發(fā)展已被廣泛應(yīng)用，但其施工中的質(zhì)量控制是施工過程的難題之一，只有采取合理、有效、安全的措施才能真正保障箱梁現(xiàn)澆質(zhì)量。

在我國(guó)公路橋梁施工中，應(yīng)認(rèn)真做好箱梁的每個(gè)部位、每道工序的質(zhì)量控制，嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求施工，才能更好的確保和提高工程質(zhì)量，提高工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] 孔 斌.現(xiàn)澆箱梁混凝土外觀易出現(xiàn)的問題及對(duì)策[J].河南水利與南水北調(diào)，2015(12):72.

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[3] 李清斌,曹東輝.現(xiàn)澆箱梁施工易出現(xiàn)的問題及對(duì)策[J].交通與社會(huì)，2002(11):45.

Commoncast-in-situbox-girderconstructionproblemsandcountermeasures

ZhangJun

(JinzhongBranchBureau,ShanxiBureauofHighway,Jinzhong030600,China)

The thesis introduces common problems occurring in cast-in-situ box-grider construction, such as support setting, support preloading and template project and so on, and then describes specific countermeasures, so as to improve the box-girder grouting quality, which has certain guiding meaning for similar engineering.

grouting, box girder, support, template

1009-6825(2017)30-0161-03

2017-08-11

張 君(1973- )，女，工程師

U445

A