現(xiàn)澆箱梁及預(yù)制箱梁施工技術(shù)分析

馬建華，梁雨生

（江蘇東交智控科技集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 210000）

箱梁是當(dāng)下橋梁工程建設(shè)中不可或缺的結(jié)構(gòu)之一，其本身的承載性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性等都能夠滿足工程建設(shè)需求。在眾多箱梁結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆箱梁、預(yù)制箱梁是兩種最為常用的箱梁結(jié)構(gòu)形式，它們涉及諸多復(fù)雜的施工工序，整體施工難度比較大[1]。為了提高這兩種箱梁的施工質(zhì)量，必須采取有效的施工技術(shù)。

1 現(xiàn)澆箱梁與預(yù)制箱梁的特征和優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)澆箱梁剛度大，結(jié)構(gòu)輕盈且整體性較好，是當(dāng)前路橋結(jié)構(gòu)中最為常用的一種主梁結(jié)構(gòu)形式，它可以很好地滿足不同跨度、平面曲線彎度等方面的橋梁工程設(shè)計(jì)要求，可以有效地克服地面上存在的各種障礙物對(duì)橋梁工程建設(shè)帶來(lái)的不利影響，可以滿足外界復(fù)雜的施工條件。與此同時(shí)，現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)在當(dāng)下的路橋工程建設(shè)中常常應(yīng)用跨連續(xù)結(jié)構(gòu)形式，并且在后續(xù)施工中可以采取一次性整體澆筑施工工藝，從而可以顯著提升現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)的整體性。此外，現(xiàn)澆箱梁自身沒(méi)有設(shè)置墩頂蓋梁部分，這使得其下部結(jié)構(gòu)體積較小，整體的結(jié)構(gòu)輕盈性突出，有利于減少橋梁工程建設(shè)成本。

雖然現(xiàn)澆箱梁具有許多施工優(yōu)勢(shì)，但是現(xiàn)場(chǎng)施工涉及較大的工程量，整體施工工期較長(zhǎng)，并且可能會(huì)造成環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)地基如果存在不均勻沉降問(wèn)題或者劇烈的熱脹冷縮變化都可能會(huì)誘發(fā)現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)裂縫，進(jìn)而可能會(huì)造成滲水病害。預(yù)制箱梁可以提前在相應(yīng)的工廠中預(yù)先制作，機(jī)械化生產(chǎn)效率較高，并且生產(chǎn)的箱梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強(qiáng)度更高，這就使得后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)箱梁施工作業(yè)中的施工工期更短，成本也更低。在某些橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)條件不適宜開展現(xiàn)澆箱梁施工的情況下，可以借助預(yù)制箱梁提升現(xiàn)場(chǎng)箱梁施工的效率。

2 現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 現(xiàn)場(chǎng)地基處理要點(diǎn)

作為現(xiàn)澆箱梁施工的基礎(chǔ)，現(xiàn)場(chǎng)地基的質(zhì)量情況會(huì)對(duì)整個(gè)箱梁施工質(zhì)量帶來(lái)極大的影響。當(dāng)前，處理地基主要應(yīng)用支架地基施工工藝，必須對(duì)支架地基施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，否則可能會(huì)造成后續(xù)現(xiàn)澆箱梁出現(xiàn)變形或開裂等病害。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地基的處理，可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的條件和要求等，靈活地選用錘擊沉管樁施工技術(shù)、拋石擠淤施工技術(shù)等地基處理技術(shù)，它們都能夠提高地基處理效果。以錘擊沉管樁施工技術(shù)為例，主要是在現(xiàn)澆箱梁施工現(xiàn)場(chǎng)的恰當(dāng)位置設(shè)置鋼管樁，并在其上面鋪設(shè)橫梁構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)固的工作面，確保上部支架穩(wěn)定性[2]。

2.2 滿堂支架布設(shè)要點(diǎn)

通過(guò)科學(xué)布設(shè)滿堂支架（如圖1所示），可以將上部橋梁結(jié)構(gòu)的荷載均勻地傳導(dǎo)到地基中，而滿堂支架一般多應(yīng)用碗扣式支架，具體就是采用直徑為48 mm的鋼管進(jìn)行支架搭設(shè)，并且開一幅后方可逐孔進(jìn)行搭設(shè)，橫桿間距宜控制在90 cm左右，立桿間距宜控制在60～120 cm左右。

圖1 滿堂支架預(yù)壓圖

在搭設(shè)支架過(guò)程中，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況驗(yàn)算支架的穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度等關(guān)鍵指標(biāo)，保證所搭設(shè)支架當(dāng)中受壓桿件在承載作用下的彈性撓度小于1/400的構(gòu)件長(zhǎng)度，并且要加強(qiáng)橫隔梁與腹板部位；搭設(shè)的支架要設(shè)置足夠的剪刀撐與斜撐，使它們可以構(gòu)成橫縱相連的一個(gè)完整的滿堂支架結(jié)構(gòu)，確保支架整體的穩(wěn)定性滿足后續(xù)現(xiàn)澆箱梁施工作業(yè)的要求。此外，為了避免搭設(shè)支架后地基出現(xiàn)非彈性變形，在上部現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)施工前提前開展預(yù)壓處理，確保箱梁提前維持一個(gè)適宜的預(yù)拱度。預(yù)壓荷載要對(duì)現(xiàn)澆箱梁的實(shí)體荷載實(shí)際分布情況進(jìn)行模擬，并且預(yù)壓操作下的支架穩(wěn)定性判斷以每24 h沉降量小于1 mm為基準(zhǔn)。

2.3 箱梁模板安裝要點(diǎn)

箱梁模板安裝施工是確保現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，必須保證整體模板安裝施工作業(yè)的質(zhì)量，具體安裝要點(diǎn)如下：首先，在安裝上支座鋼板時(shí)，施工人員要對(duì)其質(zhì)量情況進(jìn)行檢查，如支座平面位置與平整度等，保證它們安裝后保持良好的均衡性，同時(shí)要使用螺栓對(duì)它們進(jìn)行加固處理。其次，要對(duì)側(cè)向模板安裝效果進(jìn)行檢查，保證其平整度與光潔度等滿足施工要求與標(biāo)準(zhǔn)。如果發(fā)現(xiàn)模板安裝施工中存在不合格的部件，就要及時(shí)更換部件，力求可以全面增強(qiáng)模板間連接的緊密性和穩(wěn)固性。最后，要科學(xué)安裝內(nèi)模，具體需要依據(jù)設(shè)計(jì)方案和內(nèi)模安裝施工實(shí)際情況，將內(nèi)模支腿作為參照，準(zhǔn)確移動(dòng)內(nèi)模進(jìn)行加固處理。在模板安裝施工過(guò)程中，要對(duì)安裝的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，安裝模板后需對(duì)接縫進(jìn)行合理處理，確保接縫部位的緊密性，否則后續(xù)的混凝土澆筑中容易出現(xiàn)漏漿問(wèn)題或者脹模問(wèn)題；確保模板不同位置都均勻地涂抹了脫模劑，以方便后續(xù)脫模作業(yè)，保證整個(gè)模板安裝施工的質(zhì)量。

2.4 混凝土澆筑要點(diǎn)

現(xiàn)澆箱梁施工中所用的混凝土主要采用現(xiàn)場(chǎng)攪拌制備的方式，然后按照從幅板到頂板的順序進(jìn)行混凝土澆筑。澆筑前，要按照設(shè)計(jì)要求開展鋼筋安裝施工，其中底板鋼筋與腹板鋼筋需要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙開展綁扎施工，有效控制焊接接頭的數(shù)量，同時(shí)注意控制鋼筋綁扎間距、保護(hù)層厚度等，確保相關(guān)參數(shù)設(shè)定的準(zhǔn)確性。此外，在澆筑前必須檢查模板安裝的質(zhì)量情況，以及模板之中是否存在各種雜物等，同時(shí)認(rèn)真檢查鋼筋安裝和支架安裝的質(zhì)量問(wèn)題。針對(duì)內(nèi)頂模的安裝，要對(duì)其中施工預(yù)留孔設(shè)置的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查，并且要相互錯(cuò)開鋼筋的切割位置，為后續(xù)混凝土澆筑施工作業(yè)做好鋪墊。

澆筑混凝土?xí)r需要按照如下兩次澆筑方式開展施工：第一次從自底板與幅板位置開展混凝土澆筑，一直澆筑到肋板頂部位置，同內(nèi)模側(cè)模頂口位置保持平齊狀態(tài)，只有澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%時(shí)才能夠安裝內(nèi)模板及綁扎鋼筋，并且要保證澆筑頂板位置處的混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%方可開展下一個(gè)工序，在對(duì)混凝土進(jìn)行攤鋪過(guò)程中適宜采用斜向攤鋪方式。第二次從自頂板與翼板部位開展?jié)仓┕ぃ敝翝仓嚼甙屙敳课恢谩Ｔ谡麄€(gè)澆筑作業(yè)中，要合理判斷施工縫的留置位置及處理方式，避免它們對(duì)后續(xù)整體的現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量帶來(lái)不利影響。與此同時(shí)，第一次澆筑要采用連續(xù)混凝土澆筑工藝，中間不能夠停止?jié)仓駝t留下的施工縫會(huì)影響整體施工質(zhì)量。此外，在澆筑混凝土中要認(rèn)真開展振搗施工，如果應(yīng)用插入式振搗棒開展振搗施工作業(yè)，那么插入點(diǎn)之間的間隔距離適宜維持在40 cm之內(nèi)；振搗作業(yè)中要避免振搗棒觸碰到預(yù)應(yīng)力管道與模板等，并且振搗點(diǎn)要分布均勻，避免出現(xiàn)過(guò)振或漏振問(wèn)題；在振搗混凝土過(guò)程中出現(xiàn)的脹模、漏漿等問(wèn)題要及時(shí)處理，否則不能進(jìn)行后續(xù)的混凝土澆筑作業(yè)。做好澆筑混凝土的養(yǎng)護(hù)施工工作，其間需要關(guān)注外界的實(shí)際氣溫變化情況，如果在夏季氣溫比較高的條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，可以借助麻袋或者塑料薄膜進(jìn)行覆蓋處理，并且需要做好經(jīng)常性灑水養(yǎng)護(hù)。如果是冬季氣溫比較低的條件下開展混凝土養(yǎng)護(hù)施工，就要做好保溫養(yǎng)護(hù)處理，避免混凝土在養(yǎng)護(hù)階段出現(xiàn)開裂問(wèn)題。

2.5 預(yù)應(yīng)力張拉要點(diǎn)

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工中，要檢查張拉用鋼絞線的清潔度與平滑度，分析有關(guān)機(jī)械設(shè)備的工作性能狀況，保證它們不存在損傷的情況。在下料期間，要結(jié)合設(shè)計(jì)要求開展鋼絲綁扎，有效控制相應(yīng)的間距，并借助波紋管預(yù)埋的方式確保成孔施工質(zhì)量。箱梁張拉前，要及時(shí)清除其表面的各種雜物，并對(duì)澆筑混凝土前的強(qiáng)度進(jìn)行分析，一般要保證其強(qiáng)度達(dá)到80%后方可開展預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。在每次張拉作業(yè)中要派專門人員分析管道摩阻值，合理調(diào)整整個(gè)張拉作業(yè)環(huán)節(jié)，確保預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量。

2.6 壓漿施工作業(yè)要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力張拉施工完畢的24 h內(nèi)及時(shí)進(jìn)行壓漿施工作業(yè)，避免預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)銹蝕或松弛問(wèn)題而對(duì)整個(gè)現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量帶來(lái)不利影響。具體的壓漿施工作業(yè)流程及要點(diǎn)如下：在結(jié)束預(yù)應(yīng)力張拉后要將多余的鋼絞線切除掉，并對(duì)孔道進(jìn)行預(yù)先清理，保證其中不存在雜質(zhì)和積水，之后方可進(jìn)行壓漿施工，應(yīng)依據(jù)從下到上的順序，借助真空泵對(duì)孔道中的空氣進(jìn)行抽取，保證其中內(nèi)壓力維持在-0．08 MPa左右，然后即可在真空、慢速條件下將漿體壓入到管道之內(nèi)。在整個(gè)壓漿過(guò)程中，要對(duì)管道連接情況、壓漿速度等進(jìn)行觀察，如果沒(méi)有發(fā)現(xiàn)異常灌漿問(wèn)題，則可以保持正常壓漿速度直至壓漿施工完畢。如果存在異常壓漿問(wèn)題，那么調(diào)整管道連接、壓漿速度等處理壓漿問(wèn)題。在完成整個(gè)壓漿作業(yè)任務(wù)后且水泥漿的稠度達(dá)到正常狀態(tài)后，可以將閥門和排氣閥相應(yīng)地關(guān)閉。

3 預(yù)制箱梁施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 支座安裝施工要點(diǎn)

支座安裝是預(yù)制箱梁施工作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，將梁體擱置在所設(shè)置的臨時(shí)支座上面構(gòu)成簡(jiǎn)支狀態(tài)，并將橋面板與端橫梁鋼筋進(jìn)行有效連接，對(duì)墩頂連續(xù)段部位進(jìn)行混凝土澆筑。待張拉完負(fù)彎矩鋼筋且通過(guò)校驗(yàn)后可以將設(shè)置的臨時(shí)支座拆除掉。在臨時(shí)支座安裝前，要做好施工測(cè)量放樣及高程測(cè)定工作，并且臨時(shí)支座拆除前混凝土強(qiáng)度需要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值的95%以上[3]。如果工程施工中應(yīng)用橡膠支座，那么要對(duì)墊石表面進(jìn)行認(rèn)真清理，并且需要確保其同支座中心線保持重合狀態(tài)。圖2為預(yù)制箱梁橡膠支座安裝位置示意圖。

圖2 橡膠支座安裝位置示意圖

3.2 運(yùn)輸預(yù)制箱梁要點(diǎn)

預(yù)制箱梁的運(yùn)輸工作可以采用載重量合理的龍門吊設(shè)備將預(yù)制箱梁擱置在平板運(yùn)輸車輛上進(jìn)行運(yùn)輸，在運(yùn)輸前需認(rèn)真檢查已制作好的預(yù)制箱梁質(zhì)量再進(jìn)行吊裝，確保運(yùn)梁平車和龍門吊保持準(zhǔn)確對(duì)位，保證將預(yù)制箱梁吊起之后使其平穩(wěn)地?cái)R置在運(yùn)梁平車上面后加以牢固固定，順利將各個(gè)預(yù)制箱梁穩(wěn)定、安全地運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)[4]。可以借助2臺(tái)龍門吊對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的預(yù)制箱梁進(jìn)行短距離運(yùn)輸，確保預(yù)制箱梁搬運(yùn)的安全性。

3.3 預(yù)制箱梁安裝要點(diǎn)

鑒于預(yù)制箱梁本身的重量較大，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，為了保證可以一次性成功架設(shè)預(yù)制箱梁，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的實(shí)際情況選擇型號(hào)恰當(dāng)?shù)牡踯嚺c架橋機(jī)，使二者同時(shí)開展預(yù)制箱梁架設(shè)。在吊梁安裝期間，在預(yù)制箱梁經(jīng)過(guò)運(yùn)梁機(jī)運(yùn)輸?shù)教囟ㄎ恢煤筮M(jìn)行下落且在距離支撐墊石50 m的距離時(shí)要將速度降低，并對(duì)墊石和預(yù)制箱梁之間中點(diǎn)是否存在偏差情況進(jìn)行檢查，在臨時(shí)支撐用的千斤頂上準(zhǔn)確設(shè)置預(yù)制箱梁。在預(yù)制箱梁架設(shè)前要檢查其尺寸是否滿足要求，同時(shí)對(duì)箱梁下部是否存在雜物進(jìn)行清理，并對(duì)軸線點(diǎn)與水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確布設(shè)，保證梁端線、墊石標(biāo)高等的準(zhǔn)確性。此外，在預(yù)制箱梁架設(shè)期間重點(diǎn)做好如下工作：一是結(jié)合預(yù)制箱梁架設(shè)施工方案，對(duì)預(yù)制箱梁吊裝施工順序進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，借助運(yùn)梁平車將它們運(yùn)輸?shù)郊芰簷C(jī)的后胯之內(nèi)，并借助吊車提升箱梁及將邊梁吊運(yùn)到中梁部位處，注意對(duì)邊梁進(jìn)行有效固定。二是在完成架橋機(jī)橫移后，采取邊梁掛架及攜梁橫移的方式將邊梁掉放到相應(yīng)的安裝位置處進(jìn)行安裝。三是合理處理制梁臺(tái)座，有效控制梁體變形問(wèn)題，確保整體施工質(zhì)量[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)澆箱梁、預(yù)制箱梁等都是當(dāng)前橋梁工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用的箱梁結(jié)構(gòu)形式。這兩種箱梁的施工工藝和流程各不相同，要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，科學(xué)地制訂現(xiàn)澆箱梁和預(yù)制箱梁施工技術(shù)應(yīng)用方案，確保現(xiàn)澆箱梁和預(yù)制箱梁施工的質(zhì)量。