茍?zhí)柶?，?剛

（中交四航局第二工程有限公司 廣州510230）

0 引言

預(yù)制箱梁混凝土質(zhì)量?jī)?yōu)劣將決定整個(gè)橋梁工程的質(zhì)量，影響箱梁預(yù)制的因素有：原材料的質(zhì)量、混凝土澆筑工藝、振搗方法及混凝土養(yǎng)護(hù)、操作工人的責(zé)任心等；由于設(shè)計(jì)箱梁的跨度大、鋼筋及波紋管密布、混凝土厚度薄、標(biāo)準(zhǔn)要求高，稍有不慎會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。將影響到的橋梁耐久性，為了確保橋梁120 年的設(shè)計(jì)使用壽命，控制好75 m 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的混凝土澆筑質(zhì)量意義十分重大。

1 工程概況

某跨灣連接線主橋全長(zhǎng)1.8 km，是橫跨某海灣的高架橋，附帶自行車道和行人道的雙程雙線分隔車道，連接該海灣的東岸及西岸。主橋主跨采用跨徑200 m 的外飄式蝴蝶鋼拱橋，邊跨采用跨徑46.3～75 m的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，主橋橋面寬34.3 m。我公司主要承擔(dān)主橋邊跨18榀46.3～75 m長(zhǎng)的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁預(yù)制，其中單箱雙室6 片（W5-W2），單箱單室12 片（E2-E7-EA），且箱梁為曲線變截面箱梁，在國(guó)內(nèi)橋梁建設(shè)史上比較罕見，采用英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量要求高。如何預(yù)制好箱梁將對(duì)我們是一大考驗(yàn)。單箱雙室箱梁（W5-W2）為喇叭口變截面形狀，最大跨度75 m，頂板寬度20.5 m，厚度0.38 m；底板寬度11.5 m，厚度0.4 m；腹板和中隔板厚度為0.6 m；箱梁在SOL 控制線的高度為3.857 m，橋面沿著SOL 控制線向兩側(cè)形成2.5%的雙向坡。單片箱梁混凝土最大方量1 195 m3，最大重量2 988 t，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60。梁體混凝土澆筑順序?yàn)閺囊欢讼蛄硪欢送七M(jìn)，采用“縱向分段，水平分層，左右對(duì)稱”的澆筑方法，梁體混凝土一次性連續(xù)澆筑完成。

2 混凝土施工工藝流程及混凝土攪拌、運(yùn)輸、布料方式

2.1 混凝土施工工藝流程

原材料檢測(cè)?施工配合比試驗(yàn)?混凝土拌和及運(yùn)輸?澆筑底板混凝土?底板及腹板交接處混凝土澆筑?分層澆筑腹板混凝土?澆筑頂板混凝土?頂板抹面?箱梁混凝土養(yǎng)護(hù)。

2.2 選用材料及配合比的確定

根據(jù)業(yè)主要求，箱梁混凝土要求采用機(jī)制砂，箱梁C60混凝土1 m3理論配合比材料用量如表1所示。

2.3 箱梁混凝土的拌合

混凝土配合比的初凝時(shí)間控制在約10 h，終凝時(shí)間在20 h 之內(nèi)，設(shè)計(jì)要求箱梁混凝土性能應(yīng)滿足28 d強(qiáng)度達(dá)74 MPa，坍落度滿足200±40 mm?；炷劣深A(yù)制場(chǎng)自拌站集中供應(yīng)，配置2 臺(tái)150 m3∕h 強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)，1 h可生產(chǎn)60～80 m3，單片箱梁最大混凝土量約為1 195 m3，可確保16～20 h內(nèi)完成混凝土澆筑。

2.4 箱梁混凝土運(yùn)輸方式及布料方式

拌合站距離生產(chǎn)區(qū)約260 m，配置8 臺(tái)10 m3混凝土攪拌車混凝土運(yùn)輸車，以滿足泵送要求，單臺(tái)泵車的混凝土澆筑速度約30 m3∕h，4 臺(tái)泵車分布在箱梁的兩側(cè)，2臺(tái)負(fù)責(zé)澆筑頂板，2臺(tái)負(fù)責(zé)澆筑底板及腹板，每臺(tái)泵車需配置2臺(tái)攪拌車以滿足現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要。泵車的布置如圖1所示。

表1 混凝土配合比及原材料用量Tab.1 Concrete Mix Proportion and Raw Material Consumption （kg）

圖1 泵車平面布置Fig.1 Floor Plan of Pump Truck

3 箱梁混凝土的澆筑順序及澆筑方法

3.1 箱梁混凝土橫斷面澆筑順序

箱梁分12 層澆筑完成，分層澆筑厚度按每層30 cm 控制。新舊澆筑混凝土間隔時(shí)間控制在2 h 以內(nèi)，坡度按1∶10控制，推進(jìn)步距為6 m。

⑴箱梁平面澆筑方向澆筑順序：從箱梁一端向另一端逐漸推進(jìn)澆筑，斜向分臺(tái)階，水平分層、左右兩箱室對(duì)稱推進(jìn)。

⑵箱梁橫斷面方向澆筑順序：首先左右對(duì)稱澆筑底板中間部分、然后同時(shí)澆筑左、中、右底腹板根部倒角位置、再分層澆筑腹板根部以上至頂板與腹板交接處，最后澆筑頂板部分；箱梁分層澆筑橫斷面如圖2所示。

圖2 雙室箱梁分層澆筑斷面Fig.2 Cross Section of Layered Pouring of Double-chamber Box Girder

⑶縱向施工順序：縱向分段，階梯狀分層澆筑，坡度按1∶10 控制，推進(jìn)步距為6 m，每層厚度30 cm，為了防止端部3 m 范圍內(nèi)翻漿過快，影響混凝土的澆筑質(zhì)量，在箱梁端部約3 m長(zhǎng)改為水平分層澆筑。

3.2 箱梁混凝土澆筑方法

先左右對(duì)稱澆筑底板中間部分2.1 m寬，在頂板底模每隔3 m預(yù)留的澆筑卸料孔下料。再澆筑腹板與底板倒角處，最后澆筑腹板，考慮到腹板位置的卸料過高，在綁扎鋼筋時(shí)腹板頂部每隔3 m預(yù)留一個(gè)卸料孔，卸料時(shí)將泵車軟管伸入到腹板內(nèi)，確保卸料高度不超過2.7 m，低速緩慢卸料，減少混凝土對(duì)模板的沖擊。

箱梁分層澆筑約30 cm∕層，為了防止倒角過多翻漿，第一層和第二層間隔時(shí)間約1.5 h，此時(shí)下層混凝土流動(dòng)性以降低，且需在倒角處設(shè)置壓漿板，第一層混凝土澆筑厚度30～40 cm；即第一次將倒角混凝土澆筑完畢，倒角處混凝土翻漿寬度30～50 cm；當(dāng)?shù)诙⑷龑踊炷翝仓r(shí)，可有效控制倒角處翻漿，且倒角處氣泡小而少，密實(shí)度得到保證。

⑴分層厚度及縱向分段長(zhǎng)度控制：分層厚度采用測(cè)桿測(cè)量，測(cè)桿上每300 mm 作一標(biāo)記?？v向分段長(zhǎng)度通過側(cè)模上的控制點(diǎn)進(jìn)行控制。

⑵頂板高度及坡度控制：根據(jù)箱梁頂板標(biāo)高及坡度，橫向每4 m設(shè)置斷面出坡度最高控制點(diǎn)，縱向鋪設(shè)30 mm 高的方鋼導(dǎo)向軌，橫向間距小于3 m。使用水準(zhǔn)儀校校核導(dǎo)向軌的頂部標(biāo)高，將導(dǎo)向軌與頂板鋼筋綁扎定位牢固。頂板混凝土澆筑可根據(jù)導(dǎo)向軌的間距分塊澆筑和振搗，分塊拆除導(dǎo)向軌。

⑶橫隔墻及體外預(yù)應(yīng)力偏轉(zhuǎn)塊澆筑方法：為了確保內(nèi)模能夠整體拆出，橫隔墻及體外預(yù)應(yīng)力偏轉(zhuǎn)塊混凝土采用二次澆筑，澆筑箱梁時(shí)，橫隔墻及體外預(yù)應(yīng)力偏轉(zhuǎn)塊其上方頂板（縱向長(zhǎng)度50～70 cm）預(yù)留。所有U型鋼筋在施工縫位置均預(yù)留套筒。具體方法是：在木模板面上開50 mm 槽，將預(yù)留的鋼筋絲牙用海綿條及塑料膠帶包裹，封堵槽口其余空間，第一次澆筑完成，拆除木模板后，將制作成型的鋼筋用套筒連接。內(nèi)模拆除后，對(duì)橫隔板、體外預(yù)應(yīng)力偏轉(zhuǎn)塊周圍充分鑿毛，以增加混凝土的粘結(jié)力。

3.3 箱梁混凝土振搗

混凝土振搗采用進(jìn)口高頻混凝土插入式振搗棒-威克諾森IRSEN 振搗密實(shí)。每臺(tái)布料桿橋面配備6臺(tái)進(jìn)口高頻插入式振動(dòng)棒（3 臺(tái)φ50 棒，3 臺(tái)φ30 棒，其中1臺(tái)φ50棒和2臺(tái)φ30棒備用），2臺(tái)平板拖，箱內(nèi)配備6 臺(tái)插入式振動(dòng)棒，（4 臺(tái)φ30 棒，2 臺(tái)備用）。振搗手5人（橋面3人，箱內(nèi)2人），平板拖操作手2人。

為了改善混凝土的振實(shí)效果，確?；炷恋耐庥^質(zhì)量，混凝土振搗采用進(jìn)口高頻插入式振搗器，一是增加液化作用，二是擴(kuò)大振搗的有效作用范圍，三是縮小振搗時(shí)間，防止混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象。振動(dòng)棒每一振點(diǎn)的移動(dòng)間距一般不應(yīng)超過其振搗半徑的1.5倍；振搗深度不超過振動(dòng)棒長(zhǎng)度的2∕3～3∕4 倍。分層澆筑其層與層之間，應(yīng)當(dāng)插入下層混凝土面深度不超過5～10 cm 為宜。同時(shí)，振動(dòng)棒在振搗作業(yè)中不得碰撞側(cè)模板、鋼筋、波紋管及預(yù)埋件等。每一振點(diǎn)的振動(dòng)時(shí)間不可過長(zhǎng)或過短，過短則導(dǎo)致混凝土振搗不密實(shí)，過長(zhǎng)則混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象，一般情況下每一振點(diǎn)的振搗時(shí)間控制在20～30 s 為宜，最短振搗時(shí)間決不允許少于10 s。

3.4 箱梁混凝土溫控措施

⑴砂石料降溫措施：砂石料存放在防嗮棚中，澆筑混凝土前2 h采用噴霧降溫，控制其溫度低于30 ℃。

⑵攪拌站罐體粉料降溫措施：在罐體頂部安裝自動(dòng)噴霧系統(tǒng)，在澆筑混凝土前2 h 開啟自動(dòng)噴霧降溫，控制溫度低于40℃。

⑶混凝土降溫措施：攪拌混凝土?xí)r使用冷卻水及加冰屑降溫。

3.5 頂板混凝土抹面措施

頂板混凝土攤鋪成型且振搗密實(shí)后，采用3 m 長(zhǎng)鋁合金水平尺沿著導(dǎo)向軌刮平混凝土表面，并使用木抹子進(jìn)行普通光面處理，達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)。收面在混凝土刮平后立即進(jìn)行，控制表面平整度和橫坡度，第二次收面在混凝土表面無水分且即將初凝時(shí)，避免混凝土表面因失水分而出現(xiàn)干縮裂縫。

3.6 箱梁混凝土養(yǎng)護(hù)

箱梁混凝土澆筑完成后，在混凝土初凝后終凝前及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保混凝土表面濕潤(rùn)狀態(tài)。在箱梁頂板及內(nèi)腔底板上覆蓋高分子養(yǎng)護(hù)膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，箱內(nèi)采用灑水養(yǎng)護(hù)，腹板外側(cè)及翼板下方表面采用噴淋系統(tǒng)噴淋養(yǎng)護(hù)。

4 結(jié)語

綜上所述，75 m 大跨徑箱梁混凝土澆注工藝綜合了以往海灣大橋60 m箱梁預(yù)制場(chǎng)的成功經(jīng)驗(yàn)；對(duì)混凝土澆筑的速度、混凝土振搗工藝、現(xiàn)場(chǎng)的管理水平等因數(shù)進(jìn)行了總結(jié)和提升，并在施工中進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。采用進(jìn)口高頻插入式混凝土的振搗工藝，混凝土養(yǎng)護(hù)采用高分子保護(hù)膜和自然養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的方法，基本滿足75 m 箱梁混凝土施工工藝的要求。希望為今后類似的大跨徑箱梁預(yù)制施工提供借鑒。