拱座施工控制要點

王 娜

（山西省交通建設(shè)工程監(jiān)理總公司，山西 太原 030012）

1 工程概況

太原師范學(xué)院新校區(qū)主橋橋梁采用三跨上承式連拱橋，拱圈為空心式板拱，采用懸鏈線形式，下部結(jié)構(gòu)拱座采用實心梯形拱座，承臺接樁基礎(chǔ)，橋臺采用重力式“U”型橋臺，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，拱上建筑采用空腹式腹拱布置。橋梁跨徑布置為37+56+37 m，全長151.9 m。由于本橋拱座一次澆筑混凝土方量大、施工連續(xù)時間長，所以有很多需要注意的地方。這樣就需要從溫度、原材料、機械、人員、施工組織、養(yǎng)生等方面抓起，才可以保證施工質(zhì)量。

2 混凝土溫度控制

由于本橋拱座結(jié)構(gòu)尺寸、面積均較大（設(shè)計高3 m，橫橋向?qū)?0 m，順橋向13.8 m），C40防水混凝土447.5 m3，預(yù)埋鋼筋916根，且設(shè)計單位要求拱圈必須一次澆筑完成。綜合考慮制定了以下溫度控制標(biāo)準(zhǔn)：

a）混凝土在澆筑溫度基礎(chǔ)上最大水化熱溫升值不大于35℃；

b）混凝土內(nèi)外最大溫差不大于25℃；

c）要嚴(yán)格控制混凝土入模溫度；

d）混凝土澆筑完后應(yīng)在12 h內(nèi)必須進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)；

e）拆模時內(nèi)外溫差小于25℃。

3 混凝土配合比設(shè)計

本橋拱座采用商品混凝土泵送施工，故和商品混凝土拌合站協(xié)商將混凝土坍落度嚴(yán)格控制在18～20 mm之間，摻入高含量的粉煤灰和聚羧酸高效減水劑，形成高性能、水化熱峰值低的混凝土。為使拱座混凝土滿足耐久性要求，要求最大水灰比不大于0.50，最大含堿量不大于2.5 kg/m3，最大氯離子含量不大于0.06%，并加入一定的微膨脹劑，微膨脹劑要求是大廠回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的?；炷料拗婆蛎浡室笤?.02%～0.03%范圍內(nèi)，微膨脹劑根據(jù)試驗數(shù)據(jù)綜合分析后確定。

4 鋼筋綁扎

測量組根據(jù)測量控制點，用全站儀精確測設(shè)出控制點，再用墨線放出拱座底面邊線，以達(dá)到設(shè)計要求，校核后安裝支承鋼筋網(wǎng)的架立筋，安裝完成后，再用全站儀測設(shè)出拱腳預(yù)埋筋的準(zhǔn)確位置，安放定位筋。施工焊接順序由中到邊，對稱地向兩端進(jìn)行，先焊骨架下部，后焊骨架上部，不得順方向一次焊成[1]。拱座內(nèi)鋼筋用量較大,先將支承鋼筋網(wǎng)的架立筋焊接牢固，但焊接時不能燒傷主筋。盡量將上下層鋼筋對齊，層間間距符合設(shè)計要求，為振搗做好前提工作。

拱腳承壓處鋼筋網(wǎng)片5×5鋼筋網(wǎng)片4層，后期施工要將拱腳預(yù)埋筋全部插入鋼筋網(wǎng)片中，故在安裝鋼筋網(wǎng)片時盡可能將網(wǎng)片對齊并進(jìn)行固定。

拱腳預(yù)埋拱圈筋安裝時，保證具有足夠的預(yù)埋深度，并用支承將鋼筋焊接進(jìn)行固定。鋼筋骨架必須可靠地聯(lián)系成一個整體，不允許在澆筑混凝土?xí)r安設(shè)或插入鋼筋[1]。在拱腳預(yù)埋拱圈筋的綁扎過程中，為保證拱圈主筋位置的準(zhǔn)確，將部分有沖突的承壓網(wǎng)片斷開。

5 模板安裝

本橋拱座采用膠合板模板,驗收合格后要及時澆筑，防止曝曬雨淋發(fā)生變形。重復(fù)使用的模板經(jīng)檢查修復(fù)后，報請監(jiān)理驗收，驗收通過后再進(jìn)行模板安裝。

拱腳模板施工工藝復(fù)雜，模板制作要嚴(yán)格控制尺寸及外型。拱腳模板安裝時要經(jīng)常用全站儀復(fù)核模板安裝位置，由于本橋拱座為外露面，為保證混凝土外觀質(zhì)量，在拱腳斜面位置制作安裝三角條，在模板上每隔50 cm開檢查預(yù)留孔。模板內(nèi)側(cè)要求必須干凈，涂抹脫模劑。由于拱座混凝土體積大，且是梯形，容易在澆筑過程中發(fā)生脹模和爆模現(xiàn)象，所以模板的支撐尤其重要。

5.1 模板安裝注意事項

a）模板對拉螺栓間距是否合適，螺栓間距過大、規(guī)格過小均易產(chǎn)生脹模、爆?，F(xiàn)象。

b）檢查拉桿的數(shù)量，夾具的數(shù)量是否滿足施工的要求。夾具是否夾緊，避免澆筑混凝土?xí)r因模板松動而產(chǎn)生爆模現(xiàn)象。板縫對接處用雙面止?jié){條粘堵，模板底部提前用同標(biāo)號砂漿進(jìn)行坐底，防止?jié)仓炷習(xí)r出現(xiàn)漏漿情況。

由于本橋拱圈鋼筋預(yù)埋量較大，一個截面916根鋼筋，拱腳處承壓網(wǎng)片采用5×5鋼筋網(wǎng)片4層，拱圈預(yù)埋筋部位模板安裝是一個難題。

圖1 拱座側(cè)視圖

5.2 施工前采用兩種方案比選

a）方案一 安裝一層預(yù)埋鋼筋鋪小塊齒狀模板進(jìn)行拼裝，模板與鋼筋間小縫隙用海綿封堵；外再鋪設(shè)龍骨進(jìn)行支承。

b）方案二 安裝整塊模板，在模板上打孔，將鋼筋插入，焊接。

第一種方案施工時間較長，要求木工及鋼筋工配合作業(yè)，耗費人工工日較大，可以操作；第二種方案由于預(yù)埋筋較多，一個截面916根，其中一個截面φ32的預(yù)埋鋼筋510根，每根下料長2 m、3 m，分別重 12.62 kg、18.93 kg，由工人舉起 170 cm、52.3 cm插入模板（如圖1所示），且拱座中有4層5×5承壓鋼筋網(wǎng)片，鋼筋較難插入，工人較難操作，且由于先安裝模板不宜進(jìn)行拱圈預(yù)埋鋼筋固定，通過對兩種方案的比選，選用第一種方案（如圖2所示）。

圖2 拱圈預(yù)埋筋中的一孔模板安裝示意圖

6 混凝土澆筑及振搗

混凝土澆筑前，必須將模板內(nèi)雜物清除干凈，并用高壓水槍進(jìn)行沖洗，再用海綿將凹槽中的水吸走，保證拱腳和承臺連接面濕潤但不能有積水。

由于拱座是梯形，澆筑混凝土振搗時氣泡難以排出，為保證混凝土外觀質(zhì)量，對檢查預(yù)留孔處的振搗必須安排有經(jīng)驗的振搗工進(jìn)行振搗，且不能振搗模板。

澆筑混凝土應(yīng)將每次澆筑厚度控制在300 mm以內(nèi)，由西到東，分層緩慢澆筑，以加快混凝土散熱速度。澆筑完一層，再由西到東澆筑第二層，澆筑過程必須延緩澆筑速度，尤其到拱腳預(yù)埋筋部位。多派專職施工人員對模板四周進(jìn)行檢查，尤其是模板的露漿部位用海綿及時進(jìn)行人工封堵。但同時必須保證上層混凝土要在下層混凝土初凝前澆筑完畢。澆筑過程由混凝土振搗工先對澆筑完成的混凝土在拱頂進(jìn)行水平層的振搗（由于本橋拱座只有3 m，站在拱頂完全可以完成水平層的振搗），在振搗上層混凝土?xí)r，振搗棒插入下層5 cm，使上下層混凝土之間更好地結(jié)合[1]，再由有經(jīng)驗的混凝土振搗工從檢查預(yù)留孔用50型振搗棒插入式振搗混凝土，必須振到該部位混凝土密實為止。但不能對已振搗部位再次振搗或者振搗部位太深，這樣也易爆模。密實的標(biāo)志是混凝土停止下沉、不再冒出氣泡、表面泛漿、平坦[2]。

7 混凝土的養(yǎng)護(hù)

為防止內(nèi)外溫差大，造成溫度應(yīng)力大于同期混凝土抗拉強度而產(chǎn)生裂紋，保溫、保濕養(yǎng)護(hù)工作極其重要，應(yīng)特別加強混凝土的保溫保濕養(yǎng)護(hù)。澆筑完成后12 h以內(nèi)，加蓋覆蓋灑水保濕養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)覆蓋采用一層塑料薄膜加一層草包的方式養(yǎng)護(hù)。拱腳預(yù)埋筋部位鋼筋之間空間狹小，必須特別注意保溫措施，可用條形薄膜加以覆蓋后，再加蓋土工布，確保拱腳預(yù)埋筋薄弱環(huán)節(jié)處的保溫、保濕工作。

混凝土強度達(dá)到2.5 MPa后方可進(jìn)行拆模，拆模后派專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，記錄不少于7 d。

8 總結(jié)

在拱橋的施工中筆者意識到，只有在施工中嚴(yán)格控制每一道薄弱環(huán)節(jié)、關(guān)鍵部位的施工質(zhì)量，才能為建好整座橋梁打下堅實的基礎(chǔ)。