現(xiàn)澆鋼－混疊合梁橋面板施工工藝分析

張李漢

Engineering constructionn 工程施工

現(xiàn)澆鋼－混疊合梁橋面板施工工藝分析

張李漢

（中建四局建設(shè)發(fā)展有限公司，福建 福州 350000）

以跨度為(40+72+35.5)m鋼-混疊合梁為工程實(shí)例，針對正負(fù)彎矩分塊澆筑橋面板施工順序，先澆筑邊跨正彎矩區(qū)，再澆筑中跨正彎矩區(qū)，最后澆筑負(fù)彎矩區(qū)，以確保鋼梁與混凝土間連接質(zhì)量，著重闡述負(fù)彎矩區(qū)混凝土裂縫控制，并對鋼－混疊合梁橋面板施工工藝進(jìn)行介紹與總結(jié)。

鋼混疊合梁；現(xiàn)澆混凝土板面板；裂縫控制

1 概述

鋼-混疊合梁現(xiàn)澆混凝土橋面板施工，由于混凝土加載影響，結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生變化，特別是支點(diǎn)處負(fù)彎矩區(qū)域的橋面板混凝土裂縫極易產(chǎn)生裂縫。施工中從多組配合比試驗(yàn)結(jié)果從優(yōu)選擇，輔以添加外加劑及加摻料等辦法減少水泥用量、降低水化熱，針對負(fù)彎矩區(qū)域通過添加鋼纖維改善混凝土特性，采用合理區(qū)分正負(fù)彎矩澆筑順序，和組織砼澆搗時(shí)間安排上，一定要考慮項(xiàng)目所在地氣候特點(diǎn)和晝夜溫差對鋼梁產(chǎn)生熱脹冷縮的影響，盡可能選在氣溫比較穩(wěn)定的時(shí)間段。施工藝經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證效果顯著，以此為類似工程施工提供借鑒，確保工程質(zhì)量。

2 工程概況

福州洪塘大橋拓寬改建工程跨越烏龍江，橋長2208m，輔助通航孔橋?yàn)殇摚殳B合梁結(jié)構(gòu)，鋼主梁采用Q345qDNH工字鋼直腹板鋼梁，橫間采用鋼模梁連接，鋼梁腹板結(jié)構(gòu)高度2.08~3.28m，每跨鋼主梁8片，共計(jì)1聯(lián)3跨，橋跨布置為（40+72+35.5）m,單幅斷面寬31.75m，混凝土橋面板和鋼主梁采用剪力釘連接;

橋面混凝土采用現(xiàn)澆施工，橋面板厚度25cm，鋼梁頂處厚度36cm。在鋼梁上焊接8mm厚的耐候鋼板作為鋼底板，并按50cm間距布置開孔加勁板，在鋼底板上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片，分段澆筑橋面混凝土。橋面板采用C50補(bǔ)償收縮混凝土（跨中段），支點(diǎn)處橋面板采用C50補(bǔ)償收縮混凝土鋼纖維混凝土。簡圖如下：

3 施工技術(shù)難點(diǎn)分析

(1)該橋跨越烏龍江，受棧橋工作面以及市區(qū)高峰交通對混凝土供應(yīng)的影響，導(dǎo)致混凝土無法一次性澆筑完成，需提前確定好合理的砼澆筑施工順序，以提高鋼梁疊合時(shí)面板和鋼梁之間連接質(zhì)量，使其使用功能充分發(fā)揮到最優(yōu)狀態(tài)；

(2) 該橋采用大型工梁做為混凝土施工受力承載結(jié)構(gòu)，選用鋼底板做為底模，采用現(xiàn)澆混凝土橋面板，橋面寬度達(dá)到31.75m，而鋼梁與混凝土橋面板混凝土的變形不同步，橋面板很容易產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重影響橋梁的耐久性與安全性；

(3)因該橋主跨跨徑長達(dá)72m，連續(xù)梁正、負(fù)彎矩特別明顯，負(fù)彎矩區(qū)混凝土面板很容易開裂，導(dǎo)致產(chǎn)生鋼筋生銹、腐蝕等影響橋梁安全及使用壽命的各種問題。

4 鋼－混疊合連續(xù)梁橋面鋼筋混凝土技術(shù)

4.1 澆筑正負(fù)彎距區(qū)及順序

該橋橋面混凝土澆筑順橋方向分成三個(gè)階段，橫向澆筑一次到位，由梁端向跨中逐步澆筑到位，橫向澆筑時(shí)按照從中間到兩邊的澆注順序。對于安排澆筑時(shí)間方面，考慮到鋼梁在受到太陽高溫照射影響產(chǎn)生變形，而此時(shí)施工疊合梁混凝土面板，對橋梁的疊合質(zhì)量不易控制，在綜合各種因素考慮下，最終安排澆筑時(shí)間為每晚20點(diǎn)之后，此時(shí)鋼梁溫度逐步恢復(fù)到正常狀態(tài)，鋼梁受到的變形較小，等到第二天混凝土梁面已產(chǎn)生一定的強(qiáng)度，對鋼梁的變形也有一定的牽拉約束作用，拆減鋼梁受溫度影響下的變形對橋面板混凝土產(chǎn)生的影響。具體的澆筑施工順序：兩端邊跨正彎距澆筑施工→中跨正彎距澆筑施工并養(yǎng)護(hù)14d→兩中墩負(fù)彎距澆筑施工。

4.2 鋼底板、開孔鋼板安裝

鋼底板采用8mm厚Q345qDNH型鋼板，其主要作用是充當(dāng)橋面的底模板。鋼底板分節(jié)段加工后運(yùn)至施工現(xiàn)場，通過履帶吊吊裝至指定部位，邊緣預(yù)留150mm與主梁上翼緣搭接焊，搭接處要求焊接密貼，保證后續(xù)混凝土澆筑時(shí)不漏漿。

開孔鋼板采用18mm厚Q345qDNH型鋼板，橫向布置，間距50cm,其主要作用是為鋼底板充當(dāng)加勁肋。開孔鋼板與鋼底板焊接密貼，梁板搭接處設(shè)置剪力釘防止應(yīng)力集中，在梁板搭接處設(shè)置開孔板支撐螺栓防止開孔鋼板發(fā)生傾覆。

4.3 鋼筋施工工藝

橋面板采用HRB400Φ22鋼筋，順橋方向長度146.7m，間距10cm，橫向長度32.15m，間距12.5cm，受力鋼筋端頭下彎處理。負(fù)彎矩區(qū)域增加順橋方向鋼筋，每個(gè)間隔增加一根HRB400Φ22鋼筋，長度25.5m,與受力主筋并排綁扎固定，鋼筋采用機(jī)械連接，上縱下橫鋼筋網(wǎng)布置，上保護(hù)層厚度55mm，結(jié)合開孔鋼板高度做為支撐面，確保因工人踩踏鋼筋不下沉。開孔鋼板孔洞內(nèi)穿插一根HRB400Φ16鋼筋，加強(qiáng)開孔鋼板與混凝土連接；

所選用的鋼筋必需有制造廠家的質(zhì)保書及出廠合格證，試驗(yàn)室須按施工規(guī)范要求進(jìn)行抽檢查，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到現(xiàn)行相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)；鋼筋加工及安裝須按設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求來加工，鋼筋型號、規(guī)格、數(shù)量、形狀、位置、接頭等均須符合設(shè)計(jì)圖紙及施工規(guī)范的要求；預(yù)埋件、預(yù)留孔及接地裝置安裝位置準(zhǔn)確、牢靠。

4.4 鋼筋混凝土橋面板澆筑工藝

4.4.1清理雜物

澆筑混凝土前對模板、鋼筋和預(yù)埋件進(jìn)行二次檢查，對模板內(nèi)可能帶有的焊渣、雜物、積水和鋼筋上的圬垢應(yīng)清理干凈，對鋼底板及剪力釘進(jìn)行預(yù)除銹清潔處理，采用高壓水射流除銹，利用高壓水射流，清除銹跡污漬，再用高壓氣流清理干凈且不積水。

4.4.2混凝土施工

澆筑方式：橋面混凝土采用集中拌合，罐車運(yùn)輸，汽車泵泵送，泵車在棧橋上進(jìn)行支腿。

振搗方式：首先用直徑30mm振搗棒振搗，然后利用振搗梁進(jìn)行橫坡和平整度的修整，橋面板頂面平整度控制在3mm以內(nèi)。

振搗要求：振搗棒移動(dòng)操作間距不能超過振搗器作用半徑的1.5倍，同時(shí)與模板保持50~100mm的距離，振搗棒不得撞碰模板。每個(gè)位置振搗完畢后應(yīng)一邊振動(dòng)一邊徐徐提起振動(dòng)棒。對每一振動(dòng)部位，必須振動(dòng)到該部位混凝土密實(shí)方可。務(wù)必控制振搗梁移動(dòng)速度，防止因行駛速度太快而導(dǎo)致混凝土振搗不密實(shí)，在施工過程中人工用鐵鍬補(bǔ)充局部附近的空隙，靠近開孔鋼板的混凝土振搗采用插入式振搗棒進(jìn)行二次補(bǔ)振，致使砼停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿為止。

拉毛處理：在混凝土表面初凝前，二次收面后用硬質(zhì)掃帚在表面進(jìn)行橫向拉毛，拉毛要保證線條均勻、順直，橋面平整、粗糙，以便控制與橋面鋪裝層的結(jié)合質(zhì)量。

4.4.3混凝土養(yǎng)護(hù)

1、拉毛處理完成后，第一時(shí)間覆蓋土工布并灑水養(yǎng)護(hù)，做好砼后期養(yǎng)護(hù)工作。

2、混凝土施工后，在混凝土面加蓋滲水土工布并根據(jù)砼表面濕潤情況進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，使混凝土長期保持濕潤狀態(tài)。

3、冬季施工橋面應(yīng)進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)措施，應(yīng)在砼面層鋪上一層帶膜土工布再覆蓋草簾或棉布保溫保濕。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，不得對混凝土表面進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

4、混凝土養(yǎng)護(hù)天數(shù)不小于14天。

5 質(zhì)量控制要點(diǎn)

(1).混凝土初凝后及時(shí)覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，在橋面板頂面采取覆蓋土工布，以保證表面不出現(xiàn)收縮裂縫等現(xiàn)象。

(2).端模采用竹膠板、木方進(jìn)行支撐，上鋪竹膠板安裝時(shí)，配置上合理數(shù)量的對拉筋，以促使支撐木方有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

(3).若遇上中雨以上天氣，不得繼續(xù)澆筑混凝土，對于已澆筑施工的混凝土須搭設(shè)防雨棚來保護(hù)。后續(xù)繼續(xù)澆筑混凝土前，按照處理施工縫的要求，得被雨水浸泡沖刷過的強(qiáng)度達(dá)不到要求的混凝土進(jìn)行鑿除處理。

(4).澆筑時(shí)采用橫向一次到位，由梁端向跨中逐步澆筑到位，橫向澆筑時(shí)按照從中間向兩邊的澆筑順序。

(5).橋面板橫縱向設(shè)置標(biāo)高控制樁，橫向?yàn)槊織l工梁設(shè)置，縱向5米間距設(shè)置，根據(jù)監(jiān)測方出具的預(yù)拱度數(shù)值控制報(bào)告，放樣橋面標(biāo)高線，利用拉緊鋼絲控制基準(zhǔn)面，確保橋梁橋面板標(biāo)高及厚度。

6 橋面板混凝土常見質(zhì)量問題

6.1 混凝土表面質(zhì)量差

板面板混凝土容易出現(xiàn)蜂窩麻面、高低不平、表面松散等情況，應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范配合比集料質(zhì)量，精準(zhǔn)控制外加劑摻量；現(xiàn)場尤其重視插入式振動(dòng)棒振搗質(zhì)量，振搗時(shí)振搗棒快插慢拔，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，做到既不過振也不漏振。通過振搗梁提漿后，局部漏振位置采用振動(dòng)棒補(bǔ)料振搗。

6.2 橋面混凝土表面裂縫

橋面混凝土表面尺寸大厚度薄，橋面板結(jié)構(gòu)采用補(bǔ)償收縮鋼筋混凝土，可拆減混凝土徐變、收縮的影響，混凝土振搗后抹面時(shí)，采用原漿抹面，嚴(yán)禁采用水泥漿抹面，抹面層控制粗集料分布均勻性，若漿層太厚容易產(chǎn)生早期裂縫；

橋梁一般跨越江、河等障礙物，橋面板施工時(shí)考慮大風(fēng)對混凝土表面風(fēng)干收縮影響，混凝土收面后應(yīng)盡快采取防風(fēng)措施，防此風(fēng)干收縮裂縫產(chǎn)生。

7 結(jié)語

橋面板做為鋼混疊合梁受力結(jié)構(gòu)，且因正負(fù)彎矩受力不同，極易因應(yīng)力變化產(chǎn)生裂縫，故施工質(zhì)量直接影響橋梁使用壽命，本文以福州市洪塘大橋拓寬改建工程背景，通過全面考慮現(xiàn)場條件和預(yù)計(jì)任務(wù)，以設(shè)計(jì)、監(jiān)測為依據(jù)，采用分塊澆筑橋面板，確保橋面板施工質(zhì)量，防止裂縫產(chǎn)生。

[1]道路與橋梁復(fù)習(xí)與習(xí)題(公路工程監(jiān)理工程師考試輔導(dǎo)用書)[M].王志,王強(qiáng).人民交通出版社2007年

[2]預(yù)應(yīng)力鋼-混疊合梁的施工工藝及關(guān)鍵技術(shù)[J].翟文靜《交通運(yùn)輸研究》2010年

[3]市政工程施工技術(shù)[J].王衛(wèi)國許丹紅《建材與裝飾》2013年

張李漢（1983.04- ），男，福建政和人，本科，工程師，研究方向：工程施工。

TU75

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1007-6344（2021）01-0151-02