任　鋒（阜陽市公路管理局界首分局，安徽省　阜陽市　236500）

?

大跨徑懸澆箱梁澆筑技術與質(zhì)量控制探討

任鋒（阜陽市公路管理局界首分局，安徽省阜陽市236500）

本文以308省道太和舊縣至界首城西段改建工程（界首段）潁河大橋）連續(xù)混凝土箱梁大橋為例，分析并介紹了大跨徑懸澆箱梁澆筑施工的情況與質(zhì)量控制標準，在討論了其施工的過程之后，有針對性的提出了控制其施工質(zhì)量的相關對策。結(jié)果表明，通過該質(zhì)量控制方式能夠極大地提升大跨徑懸澆箱梁澆筑的施工質(zhì)量，并且保證了工程的進度，獲得了較高的經(jīng)濟效益和社會效益，值得在類似的工程中進行推廣。

大跨徑；懸澆箱梁；澆筑技術；質(zhì)量控制

引言

與懸索橋、斜拉橋相比，混凝土箱梁橋具有較為簡單的施工工藝和較低的造價，因此受到了業(yè)界的極大關注。由于大跨徑箱梁橋在跨徑方面存在著比較大的優(yōu)勢，因此其得到了越來越廣泛的應用，在預應力施工技術水平越來越高的今天，各種材料的性能也變得越來越好，出于對經(jīng)濟性的考慮，因此箱梁橋在跨徑方面也變得越來越先進。利用提升箱梁腹高和加強預應力設置的方式能夠?qū)崿F(xiàn)對大跨徑箱梁橋的優(yōu)化設計?；诖耍疚囊詽}河大橋大跨徑懸澆箱梁為例，針對大跨徑箱梁橋的施工技術與質(zhì)量控制進行了分析和介紹，供大家參考。

1　工程概況

308省道太和舊縣至界首城西段改建工程（界首段）潁河大橋?qū)挾葹?3m，全長693.5m，主橋采用63+110+63m變截面預應力混凝土連續(xù)箱梁，單箱室斷面，橫向全寬23m，上部箱梁為變截面單箱單室斷面，箱頂寬11.45m，底寬7m。箱梁頂面設2.0%的橫坡（左右幅相反）。0號梁段梁高為6.5m，現(xiàn)澆段和合攏段梁高均為2.6m，其間梁底下緣曲線按2次拋物線變化。箱梁截面頂板跨中厚度為28cm。箱梁底板厚度：0#梁段墩身范圍內(nèi)為85cm，中跨及邊跨合攏段為30cm，根部至合攏段底板厚度按2次拋物線由85cm漸變至30cm?，F(xiàn)澆段從30cm直線漸變至60cm。箱梁腹板厚：墩身范圍內(nèi)的0號梁段為120cm，1號梁段～7號梁段為70cm，8號梁段為60cm，9號梁段～15號梁段為50cm，中跨、邊跨合攏段為50cm，現(xiàn)澆段由50cm漸變至80cm，漸變均按直線變化。特點是：①懸澆段鋼筋、預應力管道分布密集，結(jié)構(gòu)復雜，施工難度大；②懸澆段屬于高空作業(yè)施工，底面距潁河常水位水平面最大高度14.23m，危險性大，需特別注意施工及橋下通航安全。

2　懸澆箱梁混凝土澆筑施工技術

2.1懸澆箱梁混凝土澆筑前的準備工作

（1）掛籃拼裝、行走及預壓。待掛籃在0#中部安裝后，向前移動，檢測走行系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況，如：傾覆穩(wěn)定，是否偏移等。在行走過程中注意各部件運轉(zhuǎn)是否正常，如發(fā)現(xiàn)問題及時聯(lián)系掛籃廠家解決，避免在掛籃施工時出現(xiàn)問題。在0號塊腹板上預埋型鋼，制作三角形反力架，通過反力架與千斤頂作用將力作用在底藍前橫梁上，來測試掛籃的承載能力和變形。分五級加載、一級卸載。加載分級模擬：①底板混凝土澆注完成；②腹板混凝土澆注一半；③腹板全部澆完；④頂板澆注完成；⑤超載1.3；⑥完全卸載。加載采用兩個標定好的120t千斤頂分別置于兩個腹板安裝好的反力架前端，一起施加試載荷載。測點共六個，分別為主桁前橫梁上游、下游吊點，上游、下游前支點，上游、下游后錨點。掛籃施工重量最大塊段為2#塊（1#塊現(xiàn)澆），故按2#塊荷載進行預壓。2#塊混凝土方量55.03方，掛籃模板25t，架子12t，施工荷載按5t計算。掛籃預壓荷載為（55.03×2.5+25+12+5）×1.2=215.5t。預壓點共2個，單個預壓點預壓荷載215.5t/2=107.75t。對數(shù)據(jù)進行計算，得出掛籃在各荷載中下的彈性變形值和非彈性變形值，繪制彈性變形曲線，分析應力值，計算安全系數(shù)。

（2）配置混凝土澆筑設備：為了能夠不間斷的進行混凝土進行澆筑，防止出現(xiàn)混凝土供應過量或者不足的情況，在本次工程中利用兩臺攪拌機供應混凝土，并且通過四臺混凝土攪拌車向主墩平臺上運送混凝土，然后將兩臺動機泵設置在平臺上，利用地泵對混凝土進行向上泵送。同時從箱梁的兩個方向開始進行澆筑。

布置泵管：利用塔吊將兩臺地泵接泵管運送到橋面上，隨后在箱梁兩個方向一左一右分別接入進去。從內(nèi)頂模板預留孔內(nèi)使泵管進入到箱內(nèi)，將水管支架搭設在箱內(nèi)，使其成為操作平臺，使內(nèi)導梁與支架連接起來，形成一個整體，將側(cè)模支撐與水管設置在兩側(cè)，強化其穩(wěn)定性。在完成澆筑工作之后，將臨時支撐拆除掉，在移出內(nèi)模的時候要一并前移支架。沿著箱內(nèi)腹板的高度將兩層注漿口開設出來，確保其具有30cm× 30cm的大小。要將預應力管道避開設置開孔部位，可割斷開孔位置的鋼筋，在將混凝土澆筑到與開口位置距有20cm的距離時，采用正?；謴偷姆绞綄︿摻钸M行處理，隨后將進漿口封閉掉［1］。

（3）底板反壓：因為采用全斷面一次性澆筑的方式澆筑箱梁，所以在混凝土初凝之前必須要將澆筑工作完成，因此底板混凝土的反拱力會在澆筑高度不斷增加的同時變得越來越大，很容易出現(xiàn)底板返漿的現(xiàn)象，因此施工人員必須要在底板上將反壓板設置出來，同時通過對拉桿針對底板和反壓板進行對拉，從而能夠順利地進行混凝土澆筑。在對腹板進行澆筑的時候必須要將對拉螺桿的螺栓擰緊。避免因為螺栓不緊的問題導致在澆筑的時候出現(xiàn)底板上撓的情況。

（4）端頭模加固：在進行全斷面澆筑的時候會有非常大的側(cè)壓力出現(xiàn)在端頭模上，這時候必須要通過一定的方式加固端頭模，從而避免出現(xiàn)爆模的問題。必須要嚴格的執(zhí)行端頭模的加固措施，而且在每次進行混凝土澆筑之前必須要對其進行認真檢查，如果端頭模發(fā)生嚴重的跑模甚至爆模的問題，就會導致混凝土澆筑的質(zhì)量受到極大地影響［2］。

（5）掛籃澆筑前檢查工作：在正式澆筑之前，要由項目總工組織工程技術部、安全質(zhì)檢部等部門技術負責人從總體上對掛籃進行檢查，其中包括模板系統(tǒng)、底籃、后錨、主桁、軌道和墊座等，直到確定所有的項目符合相關要求之后，報監(jiān)理工程師批復同意并經(jīng)監(jiān)控單位驗算認可后才能夠?qū)嵤┫乱徊降幕炷翝仓┕ぁ?/p>

（6）在正式澆筑之前，一定要仔細檢查波紋管的放置位置及固定，確保前后場電力供給及機械設備的完好，確保相關振搗設備及水平和垂直運輸機械的完好，根據(jù)澆筑時間計算好開始和結(jié)束時間。

2.2懸澆箱梁混凝土澆筑施工技術

（1）澆筑工序：同時從箱梁雙向開始實施澆筑施工。①對底板進行澆筑；②對腹板進行澆筑；③對頂板進行澆筑。為了避免籃板發(fā)生偏心荷載的問題，需要嚴格地控制腹板的混凝土高差。在預先設定好的腹板下漿口實施進漿。由振搗施工人員進入到腹板端模預留孔實施振搗施工。在進行澆筑的時候采用分層澆筑法，其中每層大約具有30cm的厚度。在混凝土具有與下漿口高度相同的高度之后，封閉下漿管，然后在上一層下漿口接上泵管，在完成腹板澆筑的工作之后，從頂板預留孔將泵管抽出來，隨后封閉頂板預留孔，對頂板混凝土進行澆筑［3］。圖1為具體的澆筑順序。

圖1　分層澆筑混凝土的順序示意圖

（2）振搗施工：在箱梁腹板的內(nèi)側(cè)分別將兩個下漿口開出口來，并且在相應高度的腹板端模將兩個進入孔開出，施工人員手持振動棒從進入孔中進行振搗。如果澆筑到下漿口下20cm的位置時，就需要將澆筑停止，并且采用焊接的方式恢復切割的鋼筋，隨后對下漿孔進行封堵。要牢固的焊接補孔模板，使其具有較高的整體穩(wěn)定性和強度［4］。為了避免出現(xiàn)邊棱破損和混凝土裂縫的問題，必須要確保箱梁混凝土具有一定的強度之后，才能夠?qū)ζ溥M行拆模處理。在完成拆模工作之后，需要采用鑿毛清洗的方式處理梁端面，確保新舊兩種混凝土具有整體性。

3　懸澆箱梁混凝土澆筑的質(zhì)量保證措施

（1）要嚴格以混凝土的強度為根據(jù)將混凝土的試驗配比準確的計算出來，同時要向監(jiān)理工程師進行申報，并經(jīng)中心試驗室確認同意（C30以上混凝土配合比需經(jīng)過中心試驗室驗證）之后，才能夠作為正式施工配合比正式使用。在具體的使用中需要對設定的配合比予以嚴格執(zhí)行，要嚴格控制外摻劑用量和水灰比，確保其達到相關標準之后才可以正式進行澆筑。必須要保證輸送混凝土的泵的輸送管接頭具有較高的密封性，并且要確保管道的順直性。在對混凝土進行泵送之前必須要采用水泥砂漿對管道進行潤滑處理。在正式澆筑混凝土之前，需要清洗干凈鋼筋和模板，避免出現(xiàn)雜物，在經(jīng)過監(jiān)理工程師的同意之后才可以實施澆筑?；炷翝沧⑶埃仨殞δ０?、管道、鋼筋認真檢查，報監(jiān)理批準后方可澆注。在下一節(jié)段澆筑前，必須對上一節(jié)段的高程、橋軸線作詳細符合，符合要求后方可澆筑。混凝土澆注分層進行，每層30cm，注意新舊混凝土覆蓋時間控制在初凝之內(nèi)。注意現(xiàn)場施工時，根據(jù)現(xiàn)場的具體情況而定?；炷恋恼駬v，嚴格按振搗棒的作用范圍進行，不可在鋼筋上平拖振搗棒，振搗時與側(cè)模應保持50～100mm的距離，振動棒移動距離不得超過振動棒作用半徑的1.5倍，振搗時不準碰撞預應力管道、鋼筋、輔助設施（如定位架等）。在澆筑預應力管道密集區(qū)時，混凝土振搗要求嚴格小心，對振搗人員要認真劃分施工區(qū)域，明確責任，防止漏振。振搗腹板時，當梁高大于4m時，要從腹板預留“天窗”放入振動棒后振搗，“天窗”設在內(nèi)模板和內(nèi)側(cè)鋼筋網(wǎng)片上，每2m設置一個，灌注至“天窗”前將“天窗”封閉。振搗時要先選好點，盡量布點均勻，并保證波紋管和壓漿管不受損傷，齒板等鋼筋密集處要加強振搗。為便于觀察振搗效果，必要時使用電燈或安全電燈等照明工具。頂板混凝土應進行二次抹面，第二次抹面應在混凝土將近初凝前進行，以防早期無水引起表面干裂，二次抹面后及時進行覆蓋。所有管道接頭，壓漿嘴處，錨墊板處均用海面封嚴，以免漏漿，澆注前管理人員，技術人員需對管道仔細檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，澆注混凝土時振搗棒不得撞擊波紋管，人員、機具不得踩踏、擠壓波紋管。依照規(guī)范要求，應滿足覆蓋的要求，即是在下一層混凝土初凝前澆筑上一層混凝土，這就要求控制混凝土的澆筑速度，延長混凝土的初凝時間，保證覆蓋要求。預防澆筑過程中可能出現(xiàn)的裂縫。在頂板混凝土澆筑完成后，用插入式振動棒對頂腹板接縫處進行二次振搗，確保連接處密實、可靠?，F(xiàn)場制作的混凝土試塊除一部分在標養(yǎng)室內(nèi)養(yǎng)護外（共六組），其余的應與混凝土同條件養(yǎng)護。為隨時檢查混凝土質(zhì)量和控制端部鑿毛、拆模、張拉時間，每個梁端需多做3～6組試件。將相鄰梁端混凝土的澆筑齡期差控制在20d以內(nèi)。新舊混凝土的結(jié)合部位應徹底清除浮漿和松散混凝土。為防止雨季影響，在模板上搭設鋼筋架，在上面覆蓋防水塑料布進行遮擋，同時起到遮陽效果。

（2）在進行預應力筋張拉及預應力管道壓漿采用智能張拉和智能壓漿設備，嚴格按照圖紙和規(guī)范要求操作。

（3）為了使成橋后橋梁的線形和內(nèi)力（應力）符合設計的目標線形和容許內(nèi)力（應力），保證施工質(zhì)量和橋梁精確合攏，使橋梁狀態(tài)處于控制之中，必須對潁河特大橋主跨（63+110+ 63）m預應力混凝土連續(xù)梁橋的施工過程進行監(jiān)測與監(jiān)控。委托安徽公路檢測中心對潁河大橋主跨澆筑效果進行實時監(jiān)控，目前主跨已合攏，標高、線形及應力等各項指標均滿足要求。

4　結(jié)語

作為一種非常重要的現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)形式，大跨徑箱梁橋的施工質(zhì)量在很大程度上取決于其施工工藝的高效性、可行性以及質(zhì)量控制措施的有效性。本文以潁河大橋連續(xù)混凝土箱梁的項目施工方案為根據(jù)，分析并介紹了大跨徑懸澆梁的澆筑施工工藝，并且提出了相應的質(zhì)量保證措施，其使得橋梁具有較高的成品質(zhì)量，極大地提升了橋梁的經(jīng)濟性、安全性和耐用性，屬于一種切實可行的技術。

［1］朱長勝，成沛榮，王記超.淺談掛藍懸澆連續(xù)箱梁0#塊施工工藝及注意事項［J］.公路交通科技（應用技術版），2012（04）.

［2］唐培彤.淺談懸澆法施工對混凝土裂紋的預防與控制［J］.科學之友，2012（10）.

［3］徐 建.大跨徑預應力混凝土連續(xù)梁橋懸澆法施工測量［J］.四川水利，2012（03）.

［4］梁 超.淺析道橋工程混凝土施工的冬季澆筑技術［J］.黑龍江科技信息，2016（06）.

［5］張躍志.懸臂澆筑預應力混凝土梁施工的質(zhì)量控制要點［J］.北方交通，2012（02）.

2016-4-10

U445.57

A

2095-2066（2016）13-0202-02