組合箱梁施工控制

摘要：先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)的組合式連續(xù)箱梁，因其結(jié)構(gòu)的特殊性和受力階段體系轉(zhuǎn)換，要求在施工過程中加以嚴(yán)格控制。本文結(jié)合工程實(shí)際，簡(jiǎn)要介紹組合箱梁工序控制及施工過程中對(duì)質(zhì)量控制的建議。

關(guān)鍵詞：組合箱梁；施工；控制

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，作為一種先簡(jiǎn)支、后連續(xù)的組合結(jié)構(gòu)，由于其結(jié)構(gòu)輕盈合理，建筑高度較小，配筋、圬工量少，成本相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，在高速公路建設(shè)中被廣泛使用。但由于其結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，截面小，對(duì)施工作業(yè)要求相對(duì)較高等特點(diǎn)，在施工過程極易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷或瑕疵。因此，控制組合箱梁的工序過程和施工工藝，將顯得極為重要。

1箱梁預(yù)制

組合箱梁的主要特點(diǎn)在于其先簡(jiǎn)支后連續(xù)，因此在箱梁預(yù)制階段與普通簡(jiǎn)支梁無異。由于箱形薄壁及變截面的特性，底板受力鋼筋和腹板預(yù)應(yīng)力鋼絞線束定位、內(nèi)模的支立拆除及小斷面混凝土入倉、搗固等空間有限，在預(yù)制過程中極易出現(xiàn)漏漿、空洞、冷縫、魚鱗斑紋等表面質(zhì)量缺陷和鋼絞線束及鋼筋移位、保護(hù)層不足等內(nèi)在質(zhì)量隱患。針對(duì)上述可能存在的質(zhì)量問題，施工過程中應(yīng)從模板、混凝土聚合物、施工工藝等方面加以控制。

1.1模板

箱梁底板通常采用混凝土臺(tái)座，在其上鋪設(shè)鋼板。因鋼板在鋼筋綁扎、模板支立等工序中易被污染銹蝕，影響梁體底部混凝土外觀。實(shí)踐證明，用水磨石經(jīng)拋光處理后作為底模，能有效滿足混凝土外觀質(zhì)量要求，同時(shí)節(jié)約成本。

預(yù)制箱梁現(xiàn)場(chǎng)使用的均是組合大塊鋼模板，一般采用δ=6mm面板，型鋼加勁肋組成。由于面板自身厚度較薄，剛度有限，加之加勁肋在焊接時(shí)不可避免地使面板局部受熱變形，存在部分加工應(yīng)力。當(dāng)混凝土入模振搗，模板受側(cè)壓力和加工應(yīng)力共同作用，混凝土表面易出現(xiàn)觀感不一致的缺陷，甚至將肋板焊接痕跡如數(shù)拓在混凝土表面。由于脫模劑涂刷不勻或粘附塵屑等雜物，使得脫模后混凝土表面粗糙顏色不一致。

經(jīng)過工地對(duì)比試驗(yàn)，筆者認(rèn)為，面板宜采用δ=8mm開平板，加勁肋通過檢算適當(dāng)減少，盡量利用鋼板自身剛度，面板與加勁肋點(diǎn)焊連接。卷板在展平過程中，易將鋼板表面氧化膜拉裂破壞，脫模后混凝土存在皴裂紋，因此面板應(yīng)選用一次軋制成型的平面板。事實(shí)上，增加面板厚度，相應(yīng)減少加勁肋，并不會(huì)增加模板重量很多，但在保證混凝土表面質(zhì)量方面應(yīng)該是值得的。由于工地條件所限，采用靜電噴涂脫模劑或脫模漆很難達(dá)到均勻，搬運(yùn)拆裝時(shí)易擦傷掉塊。一般在模板表面除銹打磨后，均勻涂刷清機(jī)油即可達(dá)到理想效果。為防止錯(cuò)臺(tái)漏漿，模板接縫采用企口連接，側(cè)模與臺(tái)座間粘貼止?jié){膠帶，并用拉桿使之?dāng)D壓密實(shí)。

1.2混凝土聚合物

因腹板內(nèi)鋼筋與模板間距、保護(hù)層均較小，在波紋管上部混凝土物料易堆積，在振搗時(shí)粗骨料留在波紋管上部而水泥漿下沉。如果振搗不足，在波紋管下部易形成空洞；振搗過量，除波紋管下部易形成水泥砂漿層而上部出現(xiàn)翻砂等現(xiàn)象，從外觀上看，在波紋管部位出現(xiàn)水波紋。在橫隔板和一般錨固區(qū)，因鋼筋密集，物料在內(nèi)部分布不勻，且不易振搗密實(shí)，易出現(xiàn)內(nèi)在質(zhì)量問題。材料自身物化指標(biāo)也是影響梁體混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

根據(jù)腹板內(nèi)布筋情況，按照施工規(guī)范確定合理的骨料粒徑，應(yīng)注意嚴(yán)格控制允許超過最大粒徑的骨料數(shù)量，因?yàn)槟呐聜€(gè)別粒徑超限的石子都有可能卡在波紋管、鋼筋和模板間。粗骨料的顆粒形狀、級(jí)配、粉塵含量和砂子的含泥量在施工中取下限，同時(shí)在混凝土拌制、運(yùn)輸過程中控制和易性和塌落度。

1.3施工工藝

傳統(tǒng)的“先底板、后腹板頂板”的施工方法，極易在混凝土表面出現(xiàn)施工冷縫，影響表觀質(zhì)量；新舊混凝土接茬處易污染，影響內(nèi)在質(zhì)量。箱梁施工中采用全斷面斜向漸進(jìn)澆注，可以有效保證混凝土的連續(xù)性，避免質(zhì)量通病的出現(xiàn)。具體做法為：先澆注底板2～3m后澆注腹板，使得腹板與底板同步；延伸2～3m后，澆注頂板，使得底板、腹板和頂板在同一斜面上同時(shí)澆注?；炷寥雮}時(shí)自下而上，兩邊對(duì)稱進(jìn)行。

混凝土振搗采用附著式結(jié)合插入式。腹板波紋管以下部位采用附著式，其余部位采用插入式。附著式振搗器的位置通過計(jì)算得出，振搗時(shí)間通過試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)確定。振搗時(shí)注意不得空振，即混凝土未灌注前不得振搗，以防止模板及連接部件松動(dòng)；同時(shí)在灌注至波紋管以上部位時(shí)，不得使用附著式振搗，因?yàn)橄虏炕炷烈颜駬v密實(shí)不再塌落甚至初凝，此時(shí)使用附著式振搗將會(huì)使已成型混凝土和模板間出現(xiàn)細(xì)微縫隙，混凝土析出的水分和上部水泥漿下滲，在混凝土表面形成云狀斑紋，影響外觀質(zhì)量。

脫模后，對(duì)于出現(xiàn)的表面質(zhì)量缺陷，應(yīng)立即進(jìn)行原因分析和修補(bǔ)。

1.4預(yù)應(yīng)力鋼絞線束張拉

根據(jù)設(shè)計(jì)要求在混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)的85%（或設(shè)計(jì)要求值）時(shí)開始張拉。因此，開始預(yù)制箱梁時(shí)，每片梁應(yīng)留有足夠的試件（10組），在第1、3、5、7d分別試壓，統(tǒng)計(jì)其強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律，確定混凝土的張拉齡期。張拉過早，由于混凝土彈性模量過低，張拉時(shí)容易出現(xiàn)起拱過高，影響后部橋面施工；張拉過晚，容易引起橋面板開裂。張拉過程中注意控制邊梁拱度。

所有張拉設(shè)備使用前檢校，并固定人員操作，張拉時(shí)采用引伸量和張拉應(yīng)力“雙控”。對(duì)理論引伸量應(yīng)根據(jù)每披鋼絞線進(jìn)場(chǎng)時(shí)試驗(yàn)實(shí)測(cè)彈性模量計(jì)算，并在施工中根據(jù)千斤頂?shù)臋z校方法和油表讀數(shù)特性，調(diào)整σk數(shù)值，以消除張拉設(shè)備中存在的系統(tǒng)誤差。

張拉前應(yīng)對(duì)錨具，夾片抽樣送檢，并制訂張拉施工中可能出現(xiàn)問題的預(yù)案。

張拉后24h內(nèi)對(duì)孔道進(jìn)行壓漿，建議采用真空吸漿法。

2架梁

架梁前應(yīng)仔細(xì)復(fù)核確定墩臺(tái)中心線與線路中心線的相對(duì)關(guān)系，避免因橋面橫坡、曲線因素影響架設(shè)后的橋梁中線偏位。每片梁架設(shè)時(shí)應(yīng)根據(jù)其在橋梁上的位置，計(jì)算前后端、左右側(cè)邊緣的標(biāo)高，并嚴(yán)格控制。落梁后對(duì)梁體各部位中線、標(biāo)高仔細(xì)檢查無誤后焊接，同時(shí)檢查支座是否與梁體和墊石密貼，如有問題及時(shí)處理。

在橋梁架設(shè)后，每片梁應(yīng)擱置在4個(gè)支座上。臨時(shí)支座易因電阻絲融斷導(dǎo)致硫磺砂漿拆除困難，建議施工中采用機(jī)械式如砂箱等，設(shè)置中考慮臨時(shí)荷載作用下的承載能力，并超載預(yù)壓。

3橋面系施工

3.1濕接縫

架梁就位經(jīng)檢查各部位標(biāo)高、中線無誤后，即可施工濕接縫。濕接縫施工順序按照設(shè)計(jì)要求對(duì)稱進(jìn)行，不能因工期原因或施工安排不當(dāng)，按照梁體安裝順序施工。因?yàn)楦淖儩窠涌p、濕接頭施工順序，組合箱梁由簡(jiǎn)支變?yōu)檫B續(xù)時(shí)，梁長(zhǎng)收縮、溫度應(yīng)力均與設(shè)計(jì)考慮條件不符，影響橋梁使用壽命。從梁體布置和路面行車道對(duì)照可以看出，濕接縫分別位于不同車道上。因此在施工濕接縫時(shí)，應(yīng)按照箱梁梁體同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)待。對(duì)梁翼板端頭仔細(xì)鑿毛，按照要求布設(shè)焊接鋼筋，澆注混凝土。

負(fù)彎矩區(qū)鋼絞線張拉時(shí)，按照一聯(lián)內(nèi)濕接頭對(duì)稱施工，由短到長(zhǎng)的順序張拉。由于負(fù)彎矩區(qū)鋼絞線基本水平布置，張拉時(shí)可在錨端設(shè)置轉(zhuǎn)折器，使千斤頂與梁頂面呈30°角，便于操作。一聯(lián)內(nèi)所有鋼絞線張拉完成后，拆除臨時(shí)支座，完成體系轉(zhuǎn)換。

3.2梁頂調(diào)平層

雖然經(jīng)過層層過程控制，由于箱梁存梁期限不同等因素，其拱度存在誤差。加上安裝誤差等原因，箱梁頂面調(diào)平層厚度必然不均勻。調(diào)平層參與箱梁受力，上部受拉，且箱梁是預(yù)應(yīng)力混凝土，調(diào)平層是普通鋼筋混凝土，兩者線膨脹系數(shù)不同，箱梁調(diào)平層特別是負(fù)彎矩區(qū)縱橫向易產(chǎn)生裂紋。因此，在施工調(diào)平層時(shí)，必須按照混凝土施工縫處理，在取得設(shè)計(jì)同意的情況下，可適當(dāng)摻入增強(qiáng)防裂外加劑。

4結(jié)束語

通過工程實(shí)踐證明，在確定施工方案方法時(shí)，充分理解設(shè)計(jì)意圖，綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，制訂切實(shí)的施工方案、施工組織，能夠做到箱梁內(nèi)實(shí)外美的要求。筆者建議：

4.1施工方案中，根據(jù)工期要求和設(shè)備、人員配套，確定梁場(chǎng)規(guī)模；

4.2曲線橋?qū)Χ张_(tái)、蓋梁、路面中心線仔細(xì)核對(duì)，避免因橫坡、曲線等引起橋面中線內(nèi)移。對(duì)于橫坡道上的梁，其橋面中心線和墩臺(tái)中心線是不重合的，施工中應(yīng)仔細(xì)復(fù)核，確保線路中心線的準(zhǔn)確位置，避免橋梁竣工后中線偏位超限；對(duì)于小半徑曲線上的直線梁，由于梁邊緣位于線路曲線的弦線上，在預(yù)制時(shí)考慮外側(cè)翼板曲線加寬；

4.3為減少因箱梁張拉起拱引起的橋面調(diào)平層厚度不足，在墩臺(tái)施工時(shí)壓縮高度，統(tǒng)一將蓋梁支承墊石標(biāo)高降低2～3cm。

作者簡(jiǎn)介：昝向征，男，1975年11月生，高級(jí)工程師，1998年畢業(yè)于長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院。

（作者單位：中鐵一局集團(tuán)第二工程有限公司）