跨永定河大橋混凝土箱梁一次澆筑施工

邢紅全

(北京翔鯤水務建設有限公司，北京 100192)

1 工程概況

北京西六環(huán)公路工程11標跨永定河大橋，橋梁結構為預應力混凝土連續(xù)箱梁，橋梁全長625.5m，分左右兩幅，共8聯(lián)。根據(jù)北京市水務局要求，汛期內(nèi)不得在河道內(nèi)施工，要求在5月30日前完成跨河箱梁的澆筑。由于前期拆遷等原因造成開工時間推遲，工期要求緊，為保證按期完工，保證箱梁外觀質(zhì)量，減少接縫，必須突破傳統(tǒng)的二次澆筑施工工藝的限制，采用一次性澆筑施工工藝。

2 箱梁二次澆筑和一次澆筑優(yōu)缺點及技術難點分析

跨永定河箱梁設計高度2.0m，箱梁內(nèi)部凈高1.58m，箱梁澆筑如果采用傳統(tǒng)二次澆筑工藝，第一次將底板和腹板同時澆筑，留下頂板和翼緣板，待底板混凝土達到一定強度后，再澆筑剩余部分腹板和頂板混凝土。

優(yōu)點:可對箱梁底板混凝土進行充分振搗，保證底板質(zhì)量?？刂茣r可視性好，并減輕支架荷載，對地基承載能力要求相對也較低。

缺點:一期混凝土需鑿毛處理，梁體外側有明顯的施工接縫，影響外觀質(zhì)量。因增加了一次施工循環(huán)，不僅工期長，而且接縫處容易出現(xiàn)質(zhì)量隱患。

為保證箱梁的質(zhì)量、工期、外觀，須克服箱梁內(nèi)部空間狹小和一次性澆筑混凝土方量大的困難。通過專門預制芯模來保證箱內(nèi)的作業(yè)條件，確?；炷烈淮螡仓某晒Α?/p>

3 混凝土箱梁一次性澆筑的施工要點

3.1 芯模的預制

根據(jù)箱室的尺寸，預制內(nèi)箱模板支撐體系，使之形成一個整體，在不影響支撐強度前提下盡可能加大箱室的作業(yè)空間，在芯模頂板預留人孔，方便工人和振搗設備進出見圖1。

圖1 一次性澆筑箱室模板支撐示意

a.芯模面板采用多層板和木板，箱內(nèi)用方木做支撐，不設底板。便于工人振搗底板、收面等工作。

b.芯?？蚣懿捎?0cm×10cm方木制做，每個框架設4根支撐，立桿之間凈距保證滿足工人施工;方木采用楔形連接，在支點處用木條釘緊。

c.為保證芯模的整體剛度，每60cm設框架木支撐一道，并且在橫撐上釘縱向木條，使支撐聯(lián)成整體。

d.內(nèi)箱底部八字角要準確，并布置好內(nèi)箱鋼絲網(wǎng)片。為防止?jié)仓炷習r內(nèi)模上浮，內(nèi)模底面與主筋上焊接馬凳筋連接，與底板鋼筋綁扎。

e.木樁架安放在芯模底腳楔形塊上，楔形塊下墊鋼筋馬凳，這樣芯模的重量全部作用在馬凳筋上，不會對底板鋼筋造成擠壓變形。

f.為防止在箱梁內(nèi)人員作業(yè)造成鋼筋擠壓變形，按鋼筋的高度加工螺紋鋼筋12)骨架(見圖2)。筋骨架在箱梁橫斷面上按間距1.5～2m布置，在人孔處加密，以保證鋼筋在施工中不變形。

圖2 螺紋鋼筋骨架橫斷面

g.腹板等處鋼筋采用鋼筋撐桿加塑料墊塊固定，確保保護層厚度。防止因保護層厚度不足或裸露腐蝕而影響混凝土質(zhì)量。

采用以上方法可保證在箱室內(nèi)有足夠的施工空間，從而保證箱梁底板混凝土的施工質(zhì)量。

3.2 梁體混凝土的施工質(zhì)量

3.2.1 商品混凝土要求

a.必須滿足《預防混凝土堿骨料反應技術管理規(guī)定(試行)》的要求。

b.砂率不小于40%。

c.水泥溫度不超過50℃，嚴禁使用新進場的水泥。

d.控制好混凝土出廠及到場坍落度。

e.所選混凝土攪拌站廠家要對混凝土原材的質(zhì)量負責，滿足以下四點要求:?在箱梁混凝土澆筑當天，攪拌站單一供應;?嚴格按經(jīng)審批后的混凝土配合比下料;?混凝土澆筑完成后，混凝土攪拌站要提供混凝土澆筑記錄;?必須保證7天混凝土強度90%以上，28天混凝土強度115%以上。

提前訂購時將技術規(guī)范要求及設計要求以書面形式向?qū)Ψ竭M行交底，到廠取驗證配比，送實驗室進行實驗。

3.2.2 混凝土的現(xiàn)場施工控制

由于本工程箱梁坡度較小，澆筑工藝采用全斷面連續(xù)澆筑，水平分層、分段，分段長度約為6m。由兩臺泵車對稱澆，在橋梁的中間匯合。澆筑時分兩個作業(yè)班組，兩側對稱澆筑。混凝土采用商品混凝土，由罐車運至現(xiàn)場，泵車泵送，見圖3。

圖3 西六環(huán)跨永定河大橋橋箱梁澆筑布置

3.2.2.1 混凝土的澆筑速度

為達到單聯(lián)結構的整體性和防止?jié)仓蠈訒r破壞下層，保證上層在先澆筑的一層混凝土初凝前完成。

3.2.2.2 混凝土入模順序

箱梁斷面澆筑控制要點:分層澆筑?；炷涟匆?guī)定的方向、厚度、順序分層澆筑，從隔梁入倉。

澆筑順序:從兩側端梁向中間進行澆筑，先腹板、再底板、后面板。澆筑時注意錨區(qū)的骨料的含量及混凝土的密實度，防止張拉時混凝土開裂。

圖4 箱梁分段澆筑示意圖

3.2.2.3 混凝土振搗

振搗時，振搗工要分工明確，交圈部位的混凝土要振好。振搗先腹梁、隔梁，后箱底。

澆筑混凝土時特別注意中支點橫梁、鋼筋密集區(qū)、張拉段、波紋管橫縱交叉區(qū)等關鍵部位，可以插“信子”作為標記，以便于在振搗時，根據(jù)“信子”位置正確插棒振搗，達到密實，防止空鼓和振壞波紋管。在澆筑這些部位時，采用30振搗棒配合50振搗棒振搗。振搗腹梁時，要求在腹梁鋼筋中間振，并在波紋管處做出標記，嚴禁碰撞波紋管。振搗時先找好位置再拔出“信子”，振完后再插上，直至振到面板不再需要“信子”時為止。對錨固區(qū)或波紋管密集區(qū)澆筑時應保證混凝土必要的骨料含量，禁止以振趕灰。

混凝土振搗時快插慢拔，插入點均勻排列，防止漏振。振搗棒移動間距不超過振動棒作用半徑的1.5倍，振搗棒作用半徑為30cm，振搗時，50棒振搗間距控制在40cm以內(nèi)，30棒振搗間距控制在30cm以內(nèi)。

單棒振搗時間控制在25s左右，避免出現(xiàn)過振現(xiàn)象，與側模保持5～10cm左右的距離，振搗棒振搗上層混凝土時要插入下層混凝土5～10cm，以保證上層與下層形成整體。

澆筑速度不宜過快，以減小混凝土對模板的側壓力。振搗時按振搗范圍錯落振搗，至混凝土密實為止，即混凝土停止下沉，不再產(chǎn)生氣泡、泛漿。

3.2.2.4 嚴格控制腹板混凝土的入倉量

箱梁腹板混凝土振搗過程中，須在芯模內(nèi)八字處進行引流，使混凝土從腹板向底板流動。因采用無底模施工，若腹板下料過多，易造成底板混凝土超厚。

3.2.2.5 加強底板質(zhì)量控制

a.箱梁底板由于從腹板下料溢出和底板補灰，易造成混凝土不足和骨料集中，故應安排專人進行混凝土補充，均勻骨料。

b.由于箱梁芯模內(nèi)空間比較狹小，施工不便，為保證混凝土質(zhì)量，應配備足夠數(shù)量、型號的振搗設備，并且要求完好適用。

c.振搗施工時，設專人控制振搗棒開關，振搗棒離開混凝土要及時關閉，防止振搗棒觸擊芯模、底板造成不良后果。

d.振搗完畢后工人應在芯模支撐上收面，嚴禁踩踏底板混凝土。

e.控制好工作時間間隔。

底板混凝土振搗完畢后，應間隔一定的時間，在底板混凝土初凝前再澆筑腹板和頂板，防止底板混凝土受壓上翻。

3.3 現(xiàn)場管理要點

3.3.1 混凝土質(zhì)量控制

質(zhì)控人員在現(xiàn)場做到車車檢測混凝土的坍落度并做好記錄，現(xiàn)場監(jiān)控混凝土質(zhì)量情況，嚴把質(zhì)量關，不合格的立即清出場。同時，質(zhì)控人員在進行試塊的制作時，采用震搗臺，在箱梁混凝土澆筑過程中，試塊分組、隨機分車次進行制作，同時做好每輛罐車的車號、時間等相關記錄。

3.3.2 箱室人員和設備的配備

箱室內(nèi)工作空間較狹小，每個箱室內(nèi)配備4名施工人員。其中，振搗工1人，負責混凝土振搗;振搗棒開關控制1人，根據(jù)振搗工的意圖負責開關、移動振搗器電機及電纜;1人負責底板混凝土收面;1人負責加固模板并與外界及時溝通;箱外配備1人。天氣炎熱時，還應配一定數(shù)量的通風降溫設備。質(zhì)量控制人員應旁站，處理可能發(fā)生的質(zhì)量問題。

3.3.3 工作面管理

由于箱梁底板與頂板澆筑存在時間間隔，底板一般比腹板超前6～10m，形成兩個工作面。施工中應重點控制間隔時間，通過混凝土入倉量控制施工進度，設專人及時傳遞箱室內(nèi)外部信息，做好箱內(nèi)外人員及設備的調(diào)配。并密切觀察芯模的支撐體系、箱梁支排架的穩(wěn)定情況。

4 結語

箱梁混凝土一次性澆筑的關鍵工藝是箱室芯模的優(yōu)化設計，在確保箱梁底板混凝土施工質(zhì)量的前提下，使箱室芯模占用的空間盡可能少，在保證箱室芯模有足夠剛度的前提下，方便組裝和拆卸。

要嚴格控制混凝土的坍落度和控制好混凝土澆筑速度和時間。嚴格控制混凝土的澆筑質(zhì)量，防止質(zhì)量通病的發(fā)生。

針對工程特點和工期要求，組建強有力的施工組織機構，優(yōu)質(zhì)高效地完成施工任務。

在施工中對施工組織、機械設備的配備、施工方法和施工程序進行監(jiān)督和控制，達到保證工程質(zhì)量的目的。

1 JTJ 041—2000公路工程橋涵施工技術規(guī)范［S］．152-173．

2 雷俊卿．橋梁懸臂施工與設計［M］．北京:人民交通出版社，2000．

3 范立礎．預應力混凝土連續(xù)梁橋［M］．北京:人民交通出版社，1988．

4 黃興安．道路橋梁工程質(zhì)量通病防治手冊［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2002:329-333．