趙晉鵬

(中鐵北京工程局集團有限公司天津分公司，天津 300000)

1 工程概況

渝湘高速公路是我國交通道路網(wǎng)絡中的關(guān)鍵性構(gòu)成部分，該項目屬于包頭—茂名高速公路G65中的一個標段，道路沿線全場總計158 km。

渝湘復線高速公路4標段，道路沿線的起止樁號為K64+176～K71+210.0，路線設計全長達到了7.034 km，該項目沿線途徑石墻鎮(zhèn)、中橋鄉(xiāng)兩個地區(qū)，具體的施工內(nèi)容主要包括：路基施工，總計有8段(左側(cè)長度為2 402 m，右側(cè)長度為1 836.9 m)；橋梁施工，總計有6座(左側(cè)長度為2 618 m，右側(cè)長度為3 192.5 m)；隧道施工，1座隧道；服務器1個；天橋1座。

本文主要探討高速公路連續(xù)剛構(gòu)橋現(xiàn)澆施工技術(shù)，以上述工程實例作為研究對象，結(jié)合該工程項目的實際情況以及施工特點合理地選擇施工工藝，以保證項目順利竣工。

2 施工方案

托架使用三角形托架，這種類型的托架體積非常小，受力結(jié)構(gòu)非常明確，結(jié)構(gòu)設計方法已經(jīng)發(fā)展成熟，托架的原材料便于加工。單側(cè)托架設計采用的是斜支撐形式的三腳架。

三腳架斜支撐、縱梁設計采用的是工字鋼(規(guī)格為I40a型)，縱梁主要是承載現(xiàn)澆橋梁合龍段傳輸而來的豎向荷載；橫梁設置在縱梁上側(cè)，橫梁設計使用工字鋼(規(guī)格為I20a型)，橫梁將自身受到的荷載傳輸至縱梁上。橋墩部位的混凝土內(nèi)需要埋設牛腿，牛腿上設置工字鋼(I10a型)，將其作為分配梁。

3 現(xiàn)澆段施工工藝

1)主梁部分的現(xiàn)澆使用萬能桿件作為支架，其可以保證梁體澆筑完成以后的線型外觀質(zhì)量達標，還可以降低膺架出現(xiàn)變形的可能性，不會導致梁體出現(xiàn)裂紋，當施工人員在安裝完成分配梁部分的模板以后，進行壓重處理，然后根據(jù)膺架的形變狀況，提前確定出梁體的標高。

2)梁體澆筑應該分3次完成澆筑，實際澆筑過程中分為三個部分：①第一次澆筑：澆筑梁體4.5 m長度的部分，保證對稱澆筑，混凝土的澆筑方量為2×112 m3；②第二次澆筑：澆筑梁體5.3 m長度的部分，保證對稱澆筑，混凝土的澆筑方量為167 m3；③第三次澆筑：澆筑梁體中間部分的6.8 m，保證對稱澆筑，混凝土的澆筑方量為167.2 m3?；炷翝仓瓿梢院髴摫ＷC混凝土表面接茬符合設計及規(guī)范要求。

3)為提高預應力孔道的部位足夠精準，使用定位網(wǎng)及鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)完成定位作用，在定位完成以后穿束預應力筋，盡可能一次穿束成功。

4)當混凝土澆筑完成以后，且混凝土的強度達到設計強度的70%以后，將預應力錨固端作錨固處理，開始進行張拉作業(yè)。

5)梁體線型根據(jù)梁架的線型現(xiàn)澆梁體，梁體的縱向位置結(jié)合梁架的線型進行布設，不需要分析主梁懸臂掛欄帶來的影響。

現(xiàn)澆段施工工藝流程為：現(xiàn)澆支架施工(包括鋼管樁及立柱架立和貝雷梁安裝)→支架預壓→安裝底模及側(cè)?！壴装?、腹板鋼筋及布置預應力筋管道→安裝部分內(nèi)模及端?！赘拱鍎判怨羌茴A埋件埋設。

3.1 0#、1#塊施工

墩身部位需要埋設貝雷棍架，將貝雷棍架作為支撐托架，然后使用人員手動安裝門式鋼架，以便于施工人員開展后續(xù)工作。箱梁0#、1#部位澆筑混凝土的方量為640 m3，混凝土澆筑分為三次進行，第一次澆筑至設計標高的3.0 m；第二次澆筑至設計標高的5.8 m；第三次澆筑至設計標高的1.7 m，使用QT80EA塔吊周轉(zhuǎn)現(xiàn)場的原材料，混凝土使用拌和站完成拌制，當混凝土拌制完成以后使用泵機輸送至澆筑部位。

3.2 斜拉式掛籃的設計和施工

結(jié)合設計圖紙具體要求來看，為保證掛籃的自重荷載以及施工人員產(chǎn)生荷載控制在1 200 kN，通過對多種不同的施工方案進行對比分析以后，施工單位決定選擇使用斜拉式掛籃，見圖1。

圖1 斜拉式掛籃示意圖

3.3 箱梁總臂現(xiàn)澆施工

主橋的最大懸臂場地設計為89 m，總計劃分為20個塊件，需要注意的是，0#、1#塊混凝土需要在安裝掛籃之前完成澆筑，進一步來看，因2#～8#體積比較大，所以需要分兩次完成澆筑，然后9#塊件應該一次性完成混凝土澆筑作業(yè)，為確保橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性、安全性符合設計及規(guī)范要求，應該采用掛籃平衡澆筑法進行作業(yè)，掛籃受到的最大荷載控制在800 kN以內(nèi)，兩側(cè)腹板部位的混凝土澆筑高度差異控制在2 m以內(nèi)。

3.4 預應力施工

預應力施工質(zhì)量會對橋梁結(jié)構(gòu)、橋梁安全、施工工期、施工安全造成顯著的影響，在實際施工過程中，豎向預應力錨板部位出現(xiàn)漏漿的可能性非常大，在錨板部位安裝的波紋管需要做開口處理，利用外力將開口部分的波紋管與鋼筋緊密連接，使用膠布對封口部位做密封處理，確保封口部位不會出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，嚴禁縱向管道出現(xiàn)變形現(xiàn)象。在澆筑混凝土之前，需要將軟塑膠管作為襯管，當混凝土澆筑作業(yè)完成以后抽出軟塑膠管，并使用清水沖洗，確保管道內(nèi)部暢通，按照30 m的間隔在管道表面設置排氣管，以保證漿液足夠密實。結(jié)合實際情況，縱向管道的長度比較長，施工人員穿束的難度比較大，可以使用卷揚機完成穿束作業(yè)。預應力張拉完成以后，開始進行封錨壓漿作業(yè)，漿液的水灰比控制為0.4∶ 1，需要在漿液內(nèi)摻加減水劑、膨脹劑，漿液密實以后至少持續(xù)10 min，確保橋梁預應力施工滿足設計及規(guī)范要求。

3.5 現(xiàn)澆段和合龍段施工

主橋兩側(cè)均設計有9.85 m的現(xiàn)澆梁段，單幅橋梁的自重荷載為3 300 kN，中跨合龍段的長度為2.5 m，邊跨長度設計為1.25 m，外加組合鋼模作模板，澆筑混凝土前按設計加焊鋼性骨架，水池內(nèi)蓄水保證荷載平衡，混凝土澆筑時持續(xù)向水池內(nèi)蓄水，當混凝土澆筑完成以后，將水池內(nèi)的水全部排出。

邊跨部位的現(xiàn)澆段使用吊架進行施工，在19#塊吊住橫梁與橋墩，提前預埋牛腿，將其作為吊架的支撐點。吊架設計為雙層梁，每一個吊架需要設置9排，每排設置8片標準三腳架，提高吊機的穩(wěn)定性與安全性。橫梁設置橫聯(lián)，將橫聯(lián)連接為一個整體結(jié)構(gòu)，梁體上側(cè)鋪設工字鋼以后，安裝模板。現(xiàn)澆段及合龍段具體施工程序為：①中跨20#塊張拉完畢后，中跨掛籃不動，利用兩掛籃施工中跨合龍段，此時邊跨掛籃不動；②中跨合龍段張拉4束后，邊跨掛籃拆卸；③邊跨澆筑混凝土前應完成中跨預應力張拉施工；④邊跨現(xiàn)澆梁段的長度為9.85 m；⑤邊跨梁段的長度為1.25 m；⑥中跨部位的掛籃拆除以后，開始張拉預應力作業(yè)；⑦拆除邊跨部位的吊架。

4 混凝土工程施工

混凝土工程施工流程：澆筑底板及腹板混凝土→箱梁養(yǎng)生及交接面鑿毛→綁扎頂板鋼筋及布置預應力管道→澆筑頂板混凝土→箱梁混凝土養(yǎng)生。

4.1 原材料質(zhì)量控制

1)水泥：水泥的稠度盡量偏低，強度不必過高(42.5 MPa即可)，例如普通硅酸鹽水泥或是硅酸鹽水泥。

2)粗骨料：使用碎石或卵石，粗骨料的粒徑為控制在10～25 mm，粗骨料的強度高，級配良好、粗骨料的含泥量不得超過1.5%。

3)原材料級配良好、足夠潔凈，原材料的粒徑控制在5 mm以內(nèi)，原材料的含泥量控制在1.5%以內(nèi)。

4)配合比：含砂率低、水灰比低、水泥用量低。

5)所有的原材料進場必須附帶出廠合格證及第三方具備資質(zhì)單位的檢測報告。

6)攪拌水中不得含有有毒物質(zhì)、糖類等物質(zhì)。污水的pH值控制在5以內(nèi)，水的質(zhì)量控制為0.27 mg/cm3。

7)水泥與礦物質(zhì)摻量：粉煤灰的摻加量控制在30%以內(nèi)，礦物摻加量控制在480 kg/m3，硅粉摻加量控制在8～10%，聚丙烯腈纖維的摻量為1.2 kg/m3。

4.2 澆筑底板及腹板混凝土

在澆筑箱梁位置的混凝土過程中，應該按照先底板后腹板的澆筑順序進行施工。實際澆筑的過程中，結(jié)合支架的受力情況，按照中間向兩側(cè)的順序進行施工?；炷翝仓倪^程中全程觀測，并分析支架的沉降狀態(tài)?；炷琳駬v選擇使用振搗棒，避免振搗棒觸及鋼筋或預埋件，保證鋼筋與預埋件的位置不會發(fā)生偏移[3]。

混凝土振搗使用的是插入式振搗器，在實際振搗作業(yè)過程中，避免振搗器觸及到鋼筋、預埋件、波紋管，以保證其位置不會發(fā)生偏移。混凝土振搗應該是以混凝土密實為合格?；炷撩軐嵉臉酥緸榛炷敛辉傧鲁粒粫俺鰵馀?、表面平坦。施工人員應該嚴格把控混凝土的坍落度，將混凝土的坍落度控制在180～220 mm，混凝土澆筑過程中，施工人員應該加強對支架的沉降及變形狀況的觀測力度，一旦發(fā)現(xiàn)異樣情況需要立即上報。

4.3 箱梁養(yǎng)生及交接面鑿毛

當箱梁部位的混凝土全部澆筑完成以后，施工人員在混凝土的強度達到初凝強度以后開始對混凝土進行養(yǎng)護，養(yǎng)護前7 d應該保證混凝土表面足夠濕潤。

交接面鑿毛：①鑿毛的目的是保證混凝土面與其他附加層能夠更好地結(jié)合；②鑿毛的深度控制在混凝土表面1～2 mm即可；③通過肉眼觀察、使用手進行觸摸的方式，鑿毛至混凝土露出內(nèi)部的集料即可。

4.4 綁扎頂板鋼筋及布置預應力管道

1)橫縱向預應力管道相互交錯設置，在交錯節(jié)點預留合適的縫隙空間，以保證橫向預應力壓降過程中不會出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。

2)在鋪設預應力管道的過程中，使用海綿將錨墊板上方的壓降口做封堵處理。

3)壓降口、排氣孔部位使用膠帶進行粘結(jié)加固，以保證后續(xù)的壓漿作業(yè)順利展開。

4)混凝土澆筑之前檢查所有預應力管道，假若發(fā)現(xiàn)預應力管道破損應立即進行修復處理。

5)縱向預應力管道鋪設完成以后，將鋼絞線穿過波紋管或在PE管內(nèi)進行撐管，保證壓漿作業(yè)不會損壞鋼絞線。

6)在澆筑混凝土的過程中，檢查壓漿口與排氣孔是否被混凝土堵塞，假若出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象則進行清孔處理，保證管道內(nèi)的氣體可以暢通排出預應力管道。

4.5 澆筑頂板混凝土

1)沿著縱向方向在鋼筋設置標高控制點，控制點的間距設計為1.5 m/個；橫向則按照3 m/個的間隔設置標高控制點。

2)澆筑頂板混凝土的過程中，使用振搗棒對混凝土進行振搗，振動棒不得與預埋件、鋼筋接觸，確保混凝土成形質(zhì)量滿足規(guī)范要求。

3)當混凝土的強度達到設計強度75%時，施工人員可以開始拆除模板，并對混凝土表面做鑿毛處理。

5 結(jié)束語

現(xiàn)澆箱梁是現(xiàn)階段道路建設工程中使用較為頻繁的一種施工工藝，這種施工工藝在建筑工程領(lǐng)域具備獨特的現(xiàn)實意義。加強對現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)的研究力度可以在一定程度上促進我國的交通網(wǎng)絡體系進一步完善。

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