市政橋梁中的箱梁技術運用分析

王觀次

摘 要 箱梁技術是市政橋梁工程的重要技術，廣泛應用于各種橋梁工程建設中。本文對箱梁技術在市政工程的應用進行分析，通過理論和實踐探討箱梁技術的應用價值，并且提出完善箱梁技術的方法。

關鍵詞 橋梁工程;箱梁技術;質量控制

引言

橋梁工程是市政工程中的重要內容，隨著城市建設的發展，橋梁工程的需求也越來越高。根據施工工藝的不同，箱梁技術可分為現澆箱梁和預制箱梁技術，根據箱梁材質可將箱梁分為鋼箱梁和預應力混凝土箱梁[1]。現澆預應力混凝土箱梁技術常用于市政橋梁工程的施工建設中，通過支架施工、模板安裝以及混凝土澆筑，建造橋梁工程中的梁結構，是橋梁工程建設的重要技術手段。現澆箱梁相較于預制，可以節省空間，可以多工作面同時施工，有效節省時間等優勢，當前現澆箱梁技術在市政工程建設中具有廣泛的應用價值，但是現澆箱梁高支架施工也存在一些問題，容易引發安全隱患。

1市政橋梁箱梁技術

（1）箱梁支架基礎與支架布置。現澆箱梁施工，首先要通過計算確定箱梁支架施工現場理論地基承載力，然后通過現場土工試驗，確定實際如承載力是否符合要求，如承載力達不到施工承載力要求，要對施工現場的地基進行加固處理，可采用換填或參灰處理等手段提高地基承載力，以及用混凝土整體硬化加固地基，避免支架地基沉降。支架基礎施工施工現場排水要通暢，在支架周圍挖設排水溝，避免雨水浸泡支架基地[2]

確保支架整體穩定性。在箱梁支架基礎設置之后，根據承載力要求進行支架布置設計和驗算，要設計需求布置箱梁支架行距、步距和剪刀撐，箱梁支架的布置是箱梁技術的關鍵。支架的布置需要考慮到箱梁所需的承載力、箱梁底部模具高度以及立桿距離等，確保箱梁支架滿足工程需求，確保工程的整體安全性與穩定性。

（2）箱梁模板安裝。箱梁模板的質量是影響箱梁工程外觀質量的關鍵，對箱梁質量具有直接的影響，為了確保箱梁質量，必須嚴格控制箱梁模板施工。箱梁模板包括側模、底模與內模，具體的施工表現為：①側模與底模施工，按照工程需求，選擇適當尺寸和剛度的竹膠板進行鋪設，并且固定竹膠板，根據工程需求對竹膠板進行切割處理。②內模施工，內模厚度在10cm以上，確保內模剛度和能夠循環使用，從而降低材料浪費。按照竹膠板預制開展內模的制作，采用方形木開展制作，同時根據內模變截面情況對內模材料進行編號處理，確保拼裝順利實施。在內模頂部預留孔，方便后續施工去除內模和箱梁內預應力施工。

（3）支架預壓。混凝土現澆箱梁支架預壓是一步必不可少的工序。箱梁支架預壓的方式、觀測點的布置和觀測結果分析是預壓的工作重點。在箱梁外模安裝完后，對整體支架進行加固，然后進行支架預壓工作，預壓荷載一般為混凝土施工時總荷載的120%考慮。對支架進行預壓，可消除支架地基的不均勻沉降和支架的非彈性變形，并獲取彈性變形參數，對支架預拱度設置提供參考。

（4）鋼筋綁扎。在預留的箱梁施工現場制作鋼筋，并且嚴格按照設計圖紙下料，確保進場的鋼筋滿足工程需求。在預留現場進行鋼筋綁扎制作，焊接成型后形成鋼筋骨架，并且將骨架安裝在底座上，將鋼筋牢固設置在底座上。

（5）混凝土澆筑。在已經確定的模板內澆灌混凝土。混凝土運輸應該盡量減少運輸距離，確保混凝土和易性。采用泵送輸入混凝土，在箱梁模板上方搭建支架，并且蓋上模苫布[3]。澆灌混凝土時采用插入式振搗器振搗的方式，根據工程進度控制振搗頻率和時間，確保混凝土振搗均勻密實。混凝土澆灌時，需要根據工程需求、模板尺寸等確定澆灌速度，一般分兩次澆筑，先澆筑箱梁的底板和腹板，待重新安放好內模和頂板鋼筋后，澆筑箱梁頂板，待澆灌混凝土初凝后馬上進行灑水養護。

（6）預應力施工。箱梁工程的預應力施工，應該根據預應力管道、預應力筋張拉進行施工，具體如下：①預應力管道設置，按照施工要求開展預應力管道的設置，通常采用預留金屬管管道，管道必須注意接頭位置，接頭連接長度必須不低于30cm，連接處不得存在泄漏情況，安裝完成后對接頭進行檢查，確保管道穩固，不漏漿，而且接頭穩固，沒有破損等情況出現。②鋼鉸線成束，采用碳素鋼絲鋼絞線穿束，鋼鉸線應該預留70cm的工作長度（具體根據張拉千斤頂的工作需要而預留），鋼絞線穿束時確保鋼鉸線不纏繞，順直，保障預應力管道通暢。③預應力筋，采用應力與伸長量雙控法對預應力筋進行張拉控制，施工時控制預應力筋的張拉溫度以及混凝土強度，確保強度滿足工程設計要求。施工人員應該對預應力的張力、溫度等進行嚴格控制，并且對兩端精確標記，預應力筋張拉完畢應該靜置張拉時間兩小時左右，并且切割外露的鋼絲束。

（7）壓漿與封梁頭。預應力張拉結束后，對孔道進行灌漿密封。施工人員壓漿時應該密切關注相關情況，掌握壓漿時機，避免因為壓漿太慢引發的鋼筋暴露銹蝕。壓漿應該在預應力筋張拉后10小時左右進行，不能太短以免張拉力度不夠，也不能太長以免鋼筋暴露過長。控制壓漿的水泥漿液的稠度和壓降時間，確保孔道壓降飽滿。壓漿完成一天后，綁扎梁頭，澆灌梁端封端混凝土，并且封實，確保不會出現虛孔等問題。

2市政橋梁箱梁技術應用實例

2.1 項目技術應用

以南方某城市的橋梁工程為例，該工程橋梁上部結構采用預應力混凝土現澆箱梁，下部結構采用一字型橋臺，鉆孔樁基礎。橋梁總長度為46米，總寬度為67米，現澆箱梁長度為40米，按左右兩幅布置，單幅采用單箱五室斜腹板截面，梁高2.3米。

箱梁底部距離地面高度為5.1米，現場采用60型盤扣滿堂式支架進行現澆梁施工，施工前對支架結構進行設計，計算基礎承載力、荷載與穩定性，確定支架結構穩固后對支架基礎進行硬化整平，硬化時設置1%的橫坡防止基礎頂面積水，并在流水向前端設置排水溝。根據箱梁各部位受力的不同，設置不同的支架立桿間距，在受力較集中的端橫梁和腹板位置，立桿縱橫間距為120cm×60cm，在受力較小的空腹腔和翼板位置，立桿縱橫間距為120cm×120cm，距離基礎頂面30cm位置設置掃地桿，橫桿步距采用120cm。立桿頂裝可調頂托，便于標高調整、落架等后續工序。為增加支架的剛度和穩定性，側面、橫向和水平面均采用φ48鋼管設置剪刀撐，側面與橫向每間隔3排立桿沿支架全高設置剪刀撐，水平面按支架搭設面積設置兩排水平剪刀撐，剪刀撐斜桿與地面夾角控制在45°～60°之間，斜桿、橫桿和剪刀撐均采用十字扣件連接牢固。

支架完成后進行支架預壓，預壓材料選用水袋，預壓重量按單幅箱梁總重量的120%進行控制，分四級進行加載，首次加載量為總重量的60%，后續以20%等量加載，直至加載到120%。前兩級加載對支架進行6小時沉降觀測，第三級觀測時間延長至12小時，第四級觀測時間延長至24小時。待沉降量處于穩定后進行逐級卸載。

外模板安裝，模板采用2cm厚竹膠板，安裝順序為：箱梁底模→箱梁側模→箱梁翼板模，底模安裝前將主腹板線型位置進行放樣，確保底模縱向拼縫避開主腹板位置，底模安裝完成后安裝側模，側模與底模夾角間使用泡沫膠進行填縫，將多余泡沫膠沿側模角度清理干凈，使接縫順直平整，最后安裝翼板模。

將模板頂面清理干凈，安裝底腹板鋼筋，按照圖紙制作鋼筋和預應力管道定位標尺，準確定位各部鋼筋和預應力管道位置，鋼筋保護層采用箱梁同級混凝土墊塊，呈梅花形布置每平方米不少于5個。底腹板鋼筋完成后繼續安裝內腔模板，在內模與底板倒角位置采用鋼管壓杠，腹板位置設置兩排Φ12全絲對拉桿進行模板加固。

箱梁澆筑分兩次進行，第一次澆筑底板與腹板，第二次澆筑頂板。腹板澆筑至距離頂板30cm位置，將第二次混凝土接觸面進行鑿毛，并安裝頂板鋼筋，進行第二次澆筑，每次混凝土澆筑前先將模板和混凝土接觸面進行灑水濕潤。因混凝土澆筑方量和面積較大，施工現場采用兩臺天泵由兩端向中間同時均勻布料，組成4個振搗班組每組2人對混凝土進行振搗，確保箱梁各部位混凝土密實不漏振。

當箱梁整體混凝土達到100%強度時進行預應力施工，使用設備為智能張拉設備，施工現場對張拉控制采用張拉力和伸長量雙指標控制，保障預應力施工符合設計與規范要求。

2.2 技術問題分析

在工程實踐中，箱梁技術依然存在著以下問題：①模板的制作以及鋪設，模板的制作與鋪設是箱梁工藝的關鍵，對于箱梁質量具有直接的影響，在工程實踐中，模板的連接、縫隙等存在問題，導致出現跑漿現象，而且因為模板制作存在差異，導致與主體箱梁出現稍微脫離。②鋼筋的綁扎，箱梁主體的距離較大，對鋼筋提出更高的要求，施工過程中，一些鋼筋背板沒有足夠的保護層，綁扎與焊接過程的焊渣未及時清理干凈，影響焊接效果，影響最終工程質量。③預應力筋，預應力筋的設置不夠合理，導致預應力筋管道與其他構造鋼筋碰撞，影響了其他結構與施工。④混凝土澆灌，混凝土澆灌與養護未嚴格按照要求進行，導致混凝土施工缺乏連續性，在混凝土振搗與養護過程中，存在著工序配合不嚴謹，混凝土凝固不足，混凝土內出現氣泡與凹痕等問題。在模板拆除后，混凝土雜質未能及時清理干凈，影響視覺效果[4]。

3市政橋梁箱梁技術應用要點

3.1 嚴選施工隊伍

施工隊伍是影響箱梁施工工藝的關鍵，為了確保市政工程的箱梁工程質量，應該選擇具有資質而且經驗比較豐富的施工隊伍。施工前進行施工交接，確保施工人員了解施工流程與進度。確定施工工程質量監督體系，實現責任到人，對現場工程進行監督，嚴格控制施工進度與施工質量。

3.2 嚴格控制施工技術

對箱梁施工工藝進行嚴格控制，要求每一道工序必須滿足工程需求。工程施工中，必須通過承載力驗算支架的整體穩定性，同時要求模板剛度平整度滿足工程需求，確保竹膠板質量，并且保證竹膠板模板大小與厚度都能夠滿足要求。根據圖紙計算鋼筋的間隙距離，并且嚴控綁扎和焊接工藝，確保施工工序滿足規范流程，保障質量，鋼筋焊接時避免燒傷鋼筋。預應力筋的穿束過程中，應該對管道進行保護，焊接時避免燒傷管道，嚴格控制定位鋼筋位置，確保鋼筋保護層符合規范。混凝土澆灌應該安排專人實施，工作人員應該足夠了解混凝土性能和振搗、壓漿等工藝，及時發現問題，解決問題。混凝土施工必須確保振搗的連續性，控制振搗速率與時間。

3.3 嚴格控制箱梁徐變

箱梁徐變對橋梁工程外觀質量和使用壽命有很大影響，徐變過大可能會引發安全隱患。箱梁徐變與預應力加載荷載力大小、加載時混凝土的強度、加載時混凝土的養生齡期和空氣相對濕度等因素相關，其中混凝土的強度和齡期是影響箱梁徐變的關鍵因素。混凝土中的吸附水向混凝土毛細孔移動，引發混凝土變形，從而造成徐變。因此在施工過程中，控制混凝土的水灰比，有效降低水灰比，確保混凝土養生齡期，可以最大限度減小混凝土徐變。

3.4 構建質量管理體系

采用質量獎罰制度對施工質量進行控制，按照質量控制標準進行獎懲，當場兌現獎懲，提升施工人員的質量控制意識。每道工序施工完成后，由班長進行自檢，對箱梁質量進行檢驗，質檢合格后才能驗收，拒絕不合格產品。

4結束語

隨著我國社會經濟發展以及城市化進程加快，市政橋梁工程的要求越來越高，規模也越來越大。箱梁技術廣泛應用于橋梁工程建設中，本文從理論與實踐兩種角度分析箱梁技術的應用，分析得到當前箱梁技術應用依然存在一些問題。為了確保箱梁質量，構建良好的質量管理體系，對箱梁工藝全過程進行監督管理。在施工過程中，要做好交通疏導工作，避免外界環境對施工質量產生影響，確保施工順利進行。

參考文獻

[1] 胡來平，杜航.淺析后張法預應力技術在橋梁施工中的應用[J].科技創新導報，2010（4）：70.

[2] 李季.淺談市政橋梁設計中的隱患及應對方法[J].科技創新與應用，2016（28）：246.

[3] 蔚建華.預應力混凝土橋梁施工技術要點[M].北京：人民交通出版社，2004.

[4] 尹小龍.簡析引橋現澆箱梁施工技術在橋梁施工中的應用[J].科技傳播，2014（13）：171-172.

作者簡介

王觀次（1978-），男，湖南岳陽人;學歷：本科，職稱：高級工程師;研究方向：公路、市政、橋梁。