郭 露

上海城建市政工程（集團(tuán)）有限公司 上海 200065

道路與橋梁工程規(guī)模是衡量一個國家發(fā)展水準(zhǔn)的重要指標(biāo)，隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，全國各地之間的貿(mào)易往來越發(fā)頻繁，為了滿足各地經(jīng)濟(jì)往來和文化交流的需求，各地都在積極擴(kuò)大路橋工程規(guī)模[1]。在這樣的發(fā)展背景下，路橋工程行業(yè)迎來了快速發(fā)展時期，各項施工工藝得到優(yōu)化，作為路橋施工中應(yīng)用十分廣泛的現(xiàn)澆箱梁工藝也得到了優(yōu)化與改進(jìn)，并在實際應(yīng)用中獲得了理想的效果。研究現(xiàn)澆箱梁工藝關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)缺點對于制定更加科學(xué)的控制方法有著重要意義。

1 現(xiàn)澆箱梁工藝概述

現(xiàn)澆箱梁多應(yīng)用于大型連續(xù)橋梁施工作業(yè)中，箱梁制作過程在施工現(xiàn)場完成。大型連續(xù)橋梁的承重要求非常高，采用現(xiàn)澆箱梁工藝進(jìn)行施工能夠保障箱梁結(jié)構(gòu)完整，減少拼接處承重壓力[2]。施工作業(yè)主要包含地基處理、支架搭設(shè)、支架預(yù)壓、模板安裝、鋼筋安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉壓漿和模板支架拆除等幾個過程，這些施工過程互相影響，其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，可能對整個施工質(zhì)量造成影響。

2 現(xiàn)澆箱梁工藝的現(xiàn)實意義

大型連續(xù)橋梁施工作業(yè)非常復(fù)雜，對于各項施工工藝要求也很高，傳統(tǒng)的預(yù)制箱梁工藝很難滿足這種類型橋梁施工要求，因此現(xiàn)澆箱梁工藝成為了大型連續(xù)橋梁施工作業(yè)中常用的施工技術(shù)，其對于路橋工程行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。本章將分析現(xiàn)澆箱梁工藝對于路橋工程的現(xiàn)實意義，并結(jié)合著實際案例進(jìn)行了說明[3]。

2.1 降低施工作業(yè)的難度

預(yù)制箱梁工藝需要按照設(shè)計要求提前制作箱梁，這種技術(shù)方法適用于一些小型的箱梁制作工作，在大型橋梁中使用預(yù)制箱梁工藝遇到的主要問題如下：第一，運(yùn)輸難度加高；第二，箱梁體系較大；第三，無法確保箱梁結(jié)構(gòu)連續(xù)性?，F(xiàn)澆箱梁工藝主要在施工現(xiàn)場進(jìn)行施工，按照設(shè)計要求將箱梁框架搭設(shè)在施工場地，然后進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)即可，這種方法能夠保障箱梁結(jié)構(gòu)的完整性，同時也能根據(jù)施工所在區(qū)域地形結(jié)構(gòu)調(diào)整施工方法，有效地解決了運(yùn)輸、安裝困難的問題[4]。由此可見，現(xiàn)澆箱梁工藝能夠降低施工的難度，進(jìn)而確保施工作業(yè)按照要求有序進(jìn)行，既能夠保障施工作業(yè)周期，也能保障施工作業(yè)的質(zhì)量。

2.2 提升橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

現(xiàn)澆箱梁工藝具有一定的靈活性，施工過程中可以結(jié)合箱梁所在區(qū)域的地理環(huán)境特點進(jìn)行調(diào)整，從而確保施工作業(yè)質(zhì)量。例如，在一些地質(zhì)環(huán)境較為惡劣的環(huán)境下，可以提前對施工區(qū)域進(jìn)行整改，配備施工作業(yè)必須的機(jī)械設(shè)備或搭建穩(wěn)定的施工平臺，而預(yù)制箱梁結(jié)構(gòu)在復(fù)雜的施工環(huán)境下安裝難度較大，浪費的時間更長?，F(xiàn)澆箱梁工藝可以保障箱梁結(jié)構(gòu)的完整性，使箱梁結(jié)構(gòu)受力更加穩(wěn)定，從而提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。箱梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度提升意味著橋梁能夠承受的外力變大，也標(biāo)志著橋梁的運(yùn)行效果得到優(yōu)化。

2.3 降低施工成本投入

對于施工單位而言，成本投入的增加意味著其經(jīng)濟(jì)效益降低，消減施工成本成為大部分施工單位研究的內(nèi)容。現(xiàn)澆箱梁工藝能夠減少施工成本投入，提升施工單位經(jīng)濟(jì)效益。例如，箱梁施工作業(yè)在施工現(xiàn)場完成，無需使用交通工具運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，有效地節(jié)省了運(yùn)輸成本費用。相對與預(yù)制箱梁工藝，現(xiàn)澆箱梁工藝無需使用大型的吊裝裝置進(jìn)行吊裝安裝，吊裝過程不僅浪費時間，而且也需要大量的成本。相比而言現(xiàn)澆箱梁工藝在成本投入方面存在著較大的優(yōu)勢，如果施工作業(yè)限制因素較多，可以使用這種方法進(jìn)行施工。

3 現(xiàn)澆箱梁工藝關(guān)鍵技術(shù)控制

現(xiàn)澆箱梁工藝關(guān)鍵技術(shù)控制是保障施工質(zhì)量的重要一環(huán)。在關(guān)鍵技術(shù)控制方面，應(yīng)結(jié)合技術(shù)應(yīng)用要點和技術(shù)應(yīng)用過程中常見的問題進(jìn)行綜合分析，制定嚴(yán)格地預(yù)防控制措施和現(xiàn)場管理措施，最大限度保障施工質(zhì)量。本章將圍繞著地基處理、支架搭設(shè)、支架預(yù)壓、模板安裝、鋼筋安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉壓漿和模板支架拆除等工藝進(jìn)行研究，并提出技術(shù)控制方法。

3.1 地基處理

地基處理是現(xiàn)澆箱梁施工作業(yè)的首個流程，但也是最為關(guān)鍵的一個流程。箱梁的作用是為橋梁的整體結(jié)構(gòu)提供支撐，從而確保橋梁的穩(wěn)定性，而箱梁在承受外力后能否保持足夠的穩(wěn)定性與箱梁所在區(qū)域地基穩(wěn)定性有著直接的聯(lián)系，因此施工前必須合理地處理箱梁地基。首先，分析和掌握地基特點，采取措施對地基進(jìn)行加固處理，如遇到軟土地基可以采取換填、夯實加固和化學(xué)加固等方法進(jìn)行處理，提升軟土地基穩(wěn)定性并根據(jù)計算荷載和地質(zhì)特點確定地基承載力滿足要求后方可開展后續(xù)施工作業(yè)；其次，按照箱梁規(guī)則設(shè)計要求開辟施工區(qū)域，并將地基所在平面內(nèi)的雜物清理，如存在著積水問題，需做好排水處理并設(shè)置不小于2%的排水橫坡，防止雨水浸泡地基造成地基失衡；最后，在地基區(qū)域內(nèi)進(jìn)行放線，標(biāo)出箱梁結(jié)構(gòu)所在位置，澆筑20cm厚混凝土調(diào)平層，寬度應(yīng)較箱梁投影面寬1m以上。需注意處理地基時應(yīng)嚴(yán)格控制加固作業(yè)，完成加固作業(yè)后進(jìn)行多次檢查，確定地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可開展后續(xù)施工作業(yè)，如果地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，應(yīng)采取措施進(jìn)一步進(jìn)行處理，直到地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)標(biāo)為止。

3.2 支架搭設(shè)

支架的作用是支撐受力，保障箱梁施工的穩(wěn)定性，這就要求支架具有足夠的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性。應(yīng)對進(jìn)場支架各組件進(jìn)行檢查驗收，未經(jīng)驗收合格的構(gòu)件不得投入使用。支架搭設(shè)前應(yīng)根據(jù)箱梁結(jié)構(gòu)受力要求確定支架步距、縱距等參數(shù)。首先，對支架所在位置坐標(biāo)進(jìn)行測量，將測量誤差控制在最小值范圍內(nèi)，然后在施工區(qū)域做好標(biāo)記；其次，按照設(shè)計搭設(shè)支架，搭設(shè)過程中應(yīng)檢查支架的尺寸和規(guī)格，避免人為疏忽將支架順序弄錯，導(dǎo)致施工作業(yè)質(zhì)量受到影響；第三，盡可能減少非彈性結(jié)構(gòu)支架的數(shù)量，如果這類支架數(shù)量過多，支架所受的外力會被分散到地基中，一旦地基受力過大可能發(fā)生沉降；最后，檢查支架形變量，結(jié)合支架具體的形變情況調(diào)整支架結(jié)構(gòu)，使支架受力保持在合理范圍內(nèi)，防止支架形變過大出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞現(xiàn)象，帶來施工安全隱患，支架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 支架結(jié)構(gòu)

3.3 支架預(yù)壓

支架預(yù)壓是保證箱梁在澆筑混凝土后滿足設(shè)計的外形尺寸及撓度要求，檢驗支架的整體穩(wěn)定性及支架的實際承載能力，完成支架搭設(shè)作業(yè)后需要采用分級加壓的方式對支架施加外力，監(jiān)測支架體系在梁體自重、支架連接點安裝間隙、支架變形及地基沉降等受力特點和形變規(guī)律調(diào)整支架結(jié)構(gòu)，從而檢驗支架結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定性，得出彈性變形數(shù)據(jù)，消除非彈性變形，圖2為支架預(yù)壓示意圖。首先，對支架施加一定的力，檢查支架在受力后是否發(fā)生明顯的形變現(xiàn)象，如果外力未達(dá)到極限值前支架就出現(xiàn)了明顯的形變現(xiàn)象，應(yīng)對支架受力情況進(jìn)行分析和研究，調(diào)整之間的方向或改變支架的規(guī)格，采取強(qiáng)度更高的支架；其次，分析支架力學(xué)傳導(dǎo)能力，主要檢測支架受力后對地基產(chǎn)生的壓力作用，如果檢測過程中地基能夠始終保持穩(wěn)定性，則說明支架對地基施加的力保持在極限值以內(nèi)，橋梁投入運(yùn)行后能夠保持長期的穩(wěn)定性；最后，檢查主要支架的受力特點，主要支架是箱梁結(jié)構(gòu)承重的主要結(jié)構(gòu)，要求其最大受力能力要超過橋梁運(yùn)行后最大承重標(biāo)準(zhǔn)，如果檢測時發(fā)現(xiàn)其受力能力較低，應(yīng)該增加承重結(jié)構(gòu)材料。預(yù)壓階段應(yīng)該循序漸進(jìn)地對支架進(jìn)行力學(xué)能力檢測，并及時記錄檢測數(shù)據(jù)，分析支架結(jié)構(gòu)存在的缺陷，從而確保施工作業(yè)的有序性。

圖2 支架預(yù)壓

3.4 模板安裝

模板安裝時需要注意以下幾個問題：第一，保持模板外面干凈整潔，禁止出現(xiàn)載物后大量的灰塵，安裝前應(yīng)該對模板進(jìn)行清理，使其表面變得干凈整潔，如果發(fā)現(xiàn)模板表面存在著嚴(yán)重劃痕或結(jié)構(gòu)斷裂現(xiàn)象，應(yīng)該及時更換；第二，固定模板時應(yīng)該檢查模板的規(guī)格與設(shè)計要求是否相符，并使用固定螺栓進(jìn)行固定，完成規(guī)定后檢查落實是否存在松動現(xiàn)象；第三，檢查模板間是否存在著較大的縫隙，如果存在這種現(xiàn)象應(yīng)該拆除重新進(jìn)行固定，防止?jié)仓鳂I(yè)時發(fā)生漏漿現(xiàn)象，對箱梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。安裝模板過程中最為重要的是檢查模板的規(guī)格和拼接處，發(fā)現(xiàn)規(guī)格不符問題或拼接處存在較大縫隙問題后應(yīng)及時進(jìn)行處理，避免后續(xù)施工發(fā)生質(zhì)量問題，導(dǎo)致整個施工作業(yè)進(jìn)程和質(zhì)量都受到影響。

3.5 鋼筋安裝

鋼筋安裝工藝非常重要，安裝效果直接關(guān)系到箱梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。首先，應(yīng)該對鋼筋的尺寸和強(qiáng)度進(jìn)行檢查，只有鋼筋材質(zhì)達(dá)到質(zhì)量要求后才能將其應(yīng)用于施工作業(yè)中；其次，仔細(xì)清點鋼筋數(shù)量，防止使用鋼筋數(shù)量過少導(dǎo)致箱梁承重能力力降低[5]；第三，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對鋼筋進(jìn)行彎折和切割，并將鋼筋捆綁和焊接到指定位置，并檢查捆綁處和焊接處的牢固性，如果發(fā)現(xiàn)脫落，應(yīng)該及時進(jìn)行加固處理；最后，對整個鋼筋框架結(jié)構(gòu)完整性進(jìn)行檢查，如使用力學(xué)檢測儀器檢查焊接位置的強(qiáng)度，或通過加壓的方式對框架施加壓力，檢查框架的穩(wěn)定性。安裝鋼筋過程中最為重要的技術(shù)控制內(nèi)容在于鋼筋框架的整體力學(xué)穩(wěn)定性檢查，必須確保鋼筋框架能夠在最大外力作用下能夠保持穩(wěn)定性。因此施工過程中應(yīng)嚴(yán)格檢查鋼筋的穩(wěn)定性，尤其是對連接處鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)問題后及時調(diào)整，最大限度保障安裝質(zhì)量。

3.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑質(zhì)量直接關(guān)系著箱梁結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。首先，應(yīng)該檢查混凝土是否達(dá)到施工質(zhì)量要求，如混凝土坍落度；其次，嚴(yán)格按澆筑順序分層錯位澆筑(澆筑時對稱澆筑，從低端向高端進(jìn)行)。每一聯(lián)箱梁混凝土澆筑分兩次施工，第一次澆筑底板及腹板，第二次澆筑頂板。先澆筑5-10m長度底板混凝土，待該段底板混凝土灌滿后（留部分人工振搗并整平底板），混凝土轉(zhuǎn)移至從腹板起始端灌注，腹板混凝土灌注時應(yīng)分層灌注及振搗，分層高度不超過腹板高度的二分之一，待該段腹板混凝土灌注完成后，繼續(xù)進(jìn)行下一段底板、腹板循環(huán)交叉施工。頂板混凝土澆筑從一端向另一端全截面一次灌注。一般振搗過程中應(yīng)嚴(yán)格使用振搗裝置，振搗棒必須下放到底部區(qū)域，同時也應(yīng)避免振搗棒與鋼筋發(fā)生強(qiáng)烈碰撞，防止振搗作業(yè)對鋼筋框架結(jié)構(gòu)造成影響，導(dǎo)致箱梁承重能力降低；最后，完成澆筑作業(yè)后應(yīng)該及時檢查混凝土凝固情況，并做好養(yǎng)護(hù)工作[6]。

3.7 預(yù)應(yīng)力張拉壓漿

鋼絞線進(jìn)場后，應(yīng)按照規(guī)范進(jìn)行驗收，并對其強(qiáng)度、伸長值、彈性模量、外形尺寸進(jìn)行檢查、測試。對錨具的強(qiáng)度（包括疲勞強(qiáng)度）、錨固能力應(yīng)進(jìn)行抽驗。預(yù)應(yīng)力一般應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到其設(shè)計強(qiáng)度的90%、混凝土齡期不小于7天方可張拉。預(yù)應(yīng)力鋼束張拉順序：采用先縱向鋼束后橫向鋼束、先腹板鋼束后頂?shù)装邃撌?、先長束后短束的原則，分批對稱張拉。張拉預(yù)應(yīng)力鋼束時，采用張拉噸位和伸長值進(jìn)行雙控，以張拉力為主，通過試驗測定E值，校正設(shè)計引伸量。實際伸長值與理論伸長值的誤差應(yīng)在施工規(guī)范允許的范圍內(nèi)，若兩者差值超過6%時，應(yīng)查明原因。預(yù)應(yīng)力管道應(yīng)在張拉后48h內(nèi)采用真空壓漿工藝，要求管道注漿密實。壓漿液應(yīng)做流動性、泌水性、強(qiáng)度等測試。預(yù)應(yīng)力束封錨混凝土宜在壓漿后盡快施工，包封的鋼絲網(wǎng)應(yīng)與結(jié)構(gòu)可靠連接。

3.8 模板支架拆除

拆除模板支架時需要注意的事項如下；第一，檢查混凝土結(jié)構(gòu)是否存在著空洞，合格的箱梁結(jié)構(gòu)外層結(jié)構(gòu)連續(xù)穩(wěn)定、無孔洞、無裂紋，如果發(fā)現(xiàn)這些現(xiàn)象，說明澆筑作業(yè)不合格；第二，使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行拆除時應(yīng)避免機(jī)械設(shè)備對箱梁結(jié)構(gòu)造成破壞，從而影響箱梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[7]；第三，嚴(yán)格執(zhí)行拆除工藝技術(shù)要求，如先將外層的模板拆除，后對內(nèi)層的模板進(jìn)行拆除，支架按后搭先拆、先搭后拆的施工順序，從一端向另一端、自上而下逐層進(jìn)行。這樣不僅能夠保障拆除作業(yè)的效率，也能保障拆除作業(yè)的質(zhì)量。進(jìn)行模板拆除作業(yè)時需要注意的事項是拆除過程中仔細(xì)檢查箱梁結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷后應(yīng)及時上報，技術(shù)人員針對相關(guān)問題進(jìn)行分析，制定科學(xué)的處理措施，防止橋梁投入運(yùn)行后出現(xiàn)質(zhì)量安全事故，帶來不良的影響。

4 結(jié)束語

總而言之，隨著我國路橋工程不斷發(fā)展，現(xiàn)澆箱梁工藝在其中發(fā)揮的作用也將會不斷提升，研究現(xiàn)澆箱梁工藝關(guān)鍵技術(shù)控制方法對于提升路橋箱梁施工作業(yè)質(zhì)量有著重要意義，施工單位應(yīng)結(jié)合現(xiàn)澆箱梁工藝技術(shù)要點和施工過程中常見的技術(shù)問題進(jìn)行綜合分析，設(shè)計更多科學(xué)的技術(shù)控制方法，從而提升現(xiàn)澆箱梁工藝實際應(yīng)用質(zhì)量，為我國路橋工程行業(yè)發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。