沙特地區現澆箱梁工藝研究與應用

劉永森

（中交一航局第二工程有限公司，山東青島266071）

1 工程概況

2 號高速公路項目位于沙特阿拉伯東部朱拜勒區域，其中互通立交橋為該項目最大單體橋梁結構，該橋為樁基礎、擴大基礎、墩柱、橋臺、蓋梁加現澆箱梁的結構形式。本文主要研究互通立交橋中的現澆箱梁施工工藝。該箱梁為兩跨現澆后張預應力空心板橋結構，跨徑2×32m，高度1.5m。箱梁頂板設5.5%單坡，底板相對應，支座處箱底設楔形塊調整縱橫坡，保證支座水平設置。其主要工程量有C45 混凝土3200m3，黑鋼筋520t，直徑為1m 的波紋管1660m 等。

2 施工工藝研究

2.1 滿堂腳手架施工

2.1.1 地基處理

保證腳手架地基有足夠的承載力，該處為原TS6 高速路面，瀝青混凝土厚度為25cm，穩定性好，不需要換填。由第三方檢測部門對路面做承載力試驗，并出具報告證明其滿足支架承重要求即可。

2.1.2 現場搭設

腳手架采用Φ4.8mm×3.0mm 碗扣式鋼管支架，支架高度為8.55～9.67m，寬度為23.70m，嚴格按照批復的施工圖紙進行搭設。完成后重點檢查間距、扣件及頂托螺絲外觀，保證無銹蝕變形，與蓋梁和橋臺的連接處是否牢固。

2.1.3 預拱度計算

橋梁上部結構在自重作用下會產生撓度，為了保證橋梁尺寸準確，滿堂架搭設時應預留施工拱度，預拱度可設置成拋物線或圓曲線。下面以圓曲線為例計算任跨徑某一位置的預拱度：

1）跨中最大撓度與計算:圖紙明確規定最大預拱度時，按圖紙上提供的數據設置，通常鋼筋混凝土梁式橋主梁跨中最大豎向撓度不大于L/600[1]。

式中，Q為作用于梁的荷載（均布荷載）；L為梁的跨徑；E為梁混凝土的彈性摸量；I為梁截面慣性矩。

2）圓曲線半徑計算:以水平方向為X軸，垂直方向為Y軸建立坐標，計算圓半徑如下：

3）梁任一點時撓度Fy可由以下公式計算所得:

2.2 模板施工

包括底模板、腹模板、空心管內模和兩側端模。主要原則為具有足夠的強度能夠承受施工中的各項荷載，不變形能夠保證結構的形狀和尺寸。

1）模板的選取。底模和兩側端模采用尺寸為1.22m×2.44m，18mm 厚的覆膜木膠板，腹板和翼緣板部分采用12mm 厚的竹膠板，按照業主設計內模采用直徑為1m、壁厚為0.9mm 的空心波紋管。

2）模板加工與安裝。底模用木膠板按照排版圖縱向鋪于木楞上，腹板和翼緣板模板橫向鋪設。端模待鋼筋全部完成后封閉，后部支撐固定。模板安裝后接縫打磨修補平整，涂刷脫模劑。箱梁內模采用直徑1m 的大波紋管，采用0.6mm 鋼絲繩固定在底筋上，同時每隔1m 在管道頂面綁扎一道Φ16mm 鋼筋作為抗浮輔助措施，在頂面鋼筋安裝前吊入即可。

3）盆式橡膠支座的安放。安裝前務必檢查支座連接狀況是否正常,不得任意松動支座連接螺栓。在支承墊石部位預留16cm PVC 管孔，預留孔中心及對角線位置偏差不得超過5mm。利用吊機起吊支座就位，各項指標檢查合格后采用重力式灌漿（抗壓強度不低于50MPa）即可。

2.3 鋼筋施工

鋼筋施工應注意以下幾方面：（1）作業流程：施工圖報批→鋼筋加工→編碼標識→底板底層鋼筋、腹板鋼筋綁扎→預應力波紋管→綁扎頂板鋼筋。（2）材料要求：鋼筋需報批通過后使用，在工廠加工后送到現場綁扎。（3）鋼筋連接：接頭采用綁扎，搭接長度需滿足業主規范要求，并嚴格按照施工圖綁扎。箍筋應與受力筋垂直設置，接頭交錯布置，尺寸準確。支座對應處務必設加強筋以保證局部強度。（4）保護層控制：設75mm 高的混凝土墊塊，強度不低于C45。底板不低于6 個/m2，腹板不低于4 個/m2。

2.4 預應力波紋管安裝

預應力波紋管安裝應注意以下事項：（1）管道設計布置。由專業設計單位依據業主圖紙及規范細化設計，確定布置坐標并提交業主技術部門審核通過后執行。（2）管道安裝。嚴格按照設計曲線布設，用“井”字形定位筋固定牢靠，避免在混凝土澆筑時發生移位；由于鋼絞線較長，坐標偏差不得超過10mm，以免張拉鋼絞線與波紋管產生的摩阻力過大；波紋管接頭長度需要保證在30cm 以上以保證不漏漿，用膠帶纏裹密封。（3）排氣孔設定在波紋管最高點，連接處用膠帶密封，以免堵塞。

2.5 混凝土施工

混凝土施工應注意以下事項：（1）澆筑準備。混凝土需要通過業主報批，澆注時采用3 個泵車同時澆筑混，提前規劃好泵車站位和交通布置，根據運送距離測算好罐車數量為28 輛。對模板、鋼筋、預應力管道、預埋件位置進行詳細檢查，模板內清理干凈。（2）澆筑原則。縱向由下坡端向上坡端逐孔進行，橫向由中間向兩側對稱澆筑，每跨先澆筑底板，再返回澆筑腹板，以此循環，每層澆筑厚度在50cm 以內。（3）混凝土養護采用麻袋片及塑料薄膜覆蓋灑水及滴灌相結合持續21d，保證混凝土表面濕潤。

2.6 張拉作業

張拉作業包括以下事項：（1）施工準備。根據業主規范要求，混凝土強度達到95%時方可進行箱梁張拉。預應力施工必須由業主認證的專業公司施工。（2）工藝流程。設置張拉平臺→穿鋼絞線束→清理錨墊板及波紋管內雜物→安裝工具錨、千斤頂、工作錨→張拉、記錄測量數據→回油、張拉結束→孔道壓漿→封錨。（3）拆模收尾。預應力張拉壓漿經業主工程師檢查合格后，方可拆模。拆模時，從跨中向支座依次循環進行，落架時要對稱均勻，不能使主梁處于局部受力狀態。

3 常見問題及預防措施

3.1 混凝土出現冷縫

原因分析：商品混凝土供應不連續、澆筑的步距不合理。

解決措施：（1）澆筑前做好周密策劃，合理的配置罐車數量，并提前備用泵車1 臺；（2）對現澆梁的澆筑順序需要嚴格按照要求執行，塌落度適當放大，不宜大面積的澆筑單層，要及時的返回覆蓋。

3.2 鋼絞線穿束困難

原因分析：波紋管安裝存在漏漿、穿束位置出現纏繞、錨墊板密封不到位。解決措施：（1）鋼絞線切割后及時用膠布纏緊，避免鋼絞線各絲之間出現松散；（2）底腹板錨墊板與錨具及鎖頭之間應采用泡沫膠進行密封，確保混凝土澆筑過程中水泥漿不滲進管道；（3）鋼絞線采用單根穿束方式時，在每一根鋼絞線端頭做上標記，整束穿完后在錨具孔位中核對其位置是否對應，避免鋼絞線發生纏繞，影響后續張拉及其受力性能。

4 結語

該項目地處嚴苛的中東地區，但現澆箱梁僅用了45d 就完成了主體施工，進度和質量高度可控，受到業主皇家管理委員會的書面表彰。其施工工藝合理，組織得當，可以為后續類似項目提供一定的參考和借鑒。