沙特地區(qū)現(xiàn)澆箱梁工藝研究與應(yīng)用

劉永森

（中交一航局第二工程有限公司，山東青島266071）

1 工程概況

2 號(hào)高速公路項(xiàng)目位于沙特阿拉伯東部朱拜勒區(qū)域，其中互通立交橋?yàn)樵擁?xiàng)目最大單體橋梁結(jié)構(gòu)，該橋?yàn)闃痘A(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ)、墩柱、橋臺(tái)、蓋梁加現(xiàn)澆箱梁的結(jié)構(gòu)形式。本文主要研究互通立交橋中的現(xiàn)澆箱梁施工工藝。該箱梁為兩跨現(xiàn)澆后張預(yù)應(yīng)力空心板橋結(jié)構(gòu)，跨徑2×32m，高度1.5m。箱梁頂板設(shè)5.5%單坡，底板相對(duì)應(yīng)，支座處箱底設(shè)楔形塊調(diào)整縱橫坡，保證支座水平設(shè)置。其主要工程量有C45 混凝土3200m3，黑鋼筋520t，直徑為1m 的波紋管1660m 等。

2 施工工藝研究

2.1 滿堂腳手架施工

2.1.1 地基處理

保證腳手架地基有足夠的承載力，該處為原TS6 高速路面，瀝青混凝土厚度為25cm，穩(wěn)定性好，不需要換填。由第三方檢測(cè)部門對(duì)路面做承載力試驗(yàn)，并出具報(bào)告證明其滿足支架承重要求即可。

2.1.2 現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)

腳手架采用Φ4.8mm×3.0mm 碗扣式鋼管支架，支架高度為8.55～9.67m，寬度為23.70m，嚴(yán)格按照批復(fù)的施工圖紙進(jìn)行搭設(shè)。完成后重點(diǎn)檢查間距、扣件及頂托螺絲外觀，保證無(wú)銹蝕變形，與蓋梁和橋臺(tái)的連接處是否牢固。

2.1.3 預(yù)拱度計(jì)算

橋梁上部結(jié)構(gòu)在自重作用下會(huì)產(chǎn)生撓度，為了保證橋梁尺寸準(zhǔn)確，滿堂架搭設(shè)時(shí)應(yīng)預(yù)留施工拱度，預(yù)拱度可設(shè)置成拋物線或圓曲線。下面以圓曲線為例計(jì)算任跨徑某一位置的預(yù)拱度：

1）跨中最大撓度與計(jì)算:圖紙明確規(guī)定最大預(yù)拱度時(shí)，按圖紙上提供的數(shù)據(jù)設(shè)置，通常鋼筋混凝土梁式橋主梁跨中最大豎向撓度不大于L/600[1]。

式中，Q為作用于梁的荷載（均布荷載）；L為梁的跨徑；E為梁混凝土的彈性摸量；I為梁截面慣性矩。

2）圓曲線半徑計(jì)算:以水平方向?yàn)閄軸，垂直方向?yàn)閅軸建立坐標(biāo)，計(jì)算圓半徑如下：

3）梁任一點(diǎn)時(shí)撓度Fy可由以下公式計(jì)算所得:

2.2 模板施工

包括底模板、腹模板、空心管內(nèi)模和兩側(cè)端模。主要原則為具有足夠的強(qiáng)度能夠承受施工中的各項(xiàng)荷載，不變形能夠保證結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸。

1）模板的選取。底模和兩側(cè)端模采用尺寸為1.22m×2.44m，18mm 厚的覆膜木膠板，腹板和翼緣板部分采用12mm 厚的竹膠板，按照業(yè)主設(shè)計(jì)內(nèi)模采用直徑為1m、壁厚為0.9mm 的空心波紋管。

2）模板加工與安裝。底模用木膠板按照排版圖縱向鋪于木楞上，腹板和翼緣板模板橫向鋪設(shè)。端模待鋼筋全部完成后封閉，后部支撐固定。模板安裝后接縫打磨修補(bǔ)平整，涂刷脫模劑。箱梁內(nèi)模采用直徑1m 的大波紋管，采用0.6mm 鋼絲繩固定在底筋上，同時(shí)每隔1m 在管道頂面綁扎一道Φ16mm 鋼筋作為抗浮輔助措施，在頂面鋼筋安裝前吊入即可。

3）盆式橡膠支座的安放。安裝前務(wù)必檢查支座連接狀況是否正常,不得任意松動(dòng)支座連接螺栓。在支承墊石部位預(yù)留16cm PVC 管孔，預(yù)留孔中心及對(duì)角線位置偏差不得超過5mm。利用吊機(jī)起吊支座就位，各項(xiàng)指標(biāo)檢查合格后采用重力式灌漿（抗壓強(qiáng)度不低于50MPa）即可。

2.3 鋼筋施工

鋼筋施工應(yīng)注意以下幾方面：（1）作業(yè)流程：施工圖報(bào)批→鋼筋加工→編碼標(biāo)識(shí)→底板底層鋼筋、腹板鋼筋綁扎→預(yù)應(yīng)力波紋管→綁扎頂板鋼筋。（2）材料要求：鋼筋需報(bào)批通過后使用，在工廠加工后送到現(xiàn)場(chǎng)綁扎。（3）鋼筋連接：接頭采用綁扎，搭接長(zhǎng)度需滿足業(yè)主規(guī)范要求，并嚴(yán)格按照施工圖綁扎。箍筋應(yīng)與受力筋垂直設(shè)置，接頭交錯(cuò)布置，尺寸準(zhǔn)確。支座對(duì)應(yīng)處務(wù)必設(shè)加強(qiáng)筋以保證局部強(qiáng)度。（4）保護(hù)層控制：設(shè)75mm 高的混凝土墊塊，強(qiáng)度不低于C45。底板不低于6 個(gè)/m2，腹板不低于4 個(gè)/m2。

2.4 預(yù)應(yīng)力波紋管安裝

預(yù)應(yīng)力波紋管安裝應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）管道設(shè)計(jì)布置。由專業(yè)設(shè)計(jì)單位依據(jù)業(yè)主圖紙及規(guī)范細(xì)化設(shè)計(jì)，確定布置坐標(biāo)并提交業(yè)主技術(shù)部門審核通過后執(zhí)行。（2）管道安裝。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)曲線布設(shè)，用“井”字形定位筋固定牢靠，避免在混凝土澆筑時(shí)發(fā)生移位；由于鋼絞線較長(zhǎng)，坐標(biāo)偏差不得超過10mm，以免張拉鋼絞線與波紋管產(chǎn)生的摩阻力過大；波紋管接頭長(zhǎng)度需要保證在30cm 以上以保證不漏漿，用膠帶纏裹密封。（3）排氣孔設(shè)定在波紋管最高點(diǎn)，連接處用膠帶密封，以免堵塞。

2.5 混凝土施工

混凝土施工應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）澆筑準(zhǔn)備?；炷列枰ㄟ^業(yè)主報(bào)批，澆注時(shí)采用3 個(gè)泵車同時(shí)澆筑混，提前規(guī)劃好泵車站位和交通布置，根據(jù)運(yùn)送距離測(cè)算好罐車數(shù)量為28 輛。對(duì)模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)埋件位置進(jìn)行詳細(xì)檢查，模板內(nèi)清理干凈。（2）澆筑原則?？v向由下坡端向上坡端逐孔進(jìn)行，橫向由中間向兩側(cè)對(duì)稱澆筑，每跨先澆筑底板，再返回澆筑腹板，以此循環(huán)，每層澆筑厚度在50cm 以內(nèi)。（3）混凝土養(yǎng)護(hù)采用麻袋片及塑料薄膜覆蓋灑水及滴灌相結(jié)合持續(xù)21d，保證混凝土表面濕潤(rùn)。

2.6 張拉作業(yè)

張拉作業(yè)包括以下事項(xiàng)：（1）施工準(zhǔn)備。根據(jù)業(yè)主規(guī)范要求，混凝土強(qiáng)度達(dá)到95%時(shí)方可進(jìn)行箱梁張拉。預(yù)應(yīng)力施工必須由業(yè)主認(rèn)證的專業(yè)公司施工。（2）工藝流程。設(shè)置張拉平臺(tái)→穿鋼絞線束→清理錨墊板及波紋管內(nèi)雜物→安裝工具錨、千斤頂、工作錨→張拉、記錄測(cè)量數(shù)據(jù)→回油、張拉結(jié)束→孔道壓漿→封錨。（3）拆模收尾。預(yù)應(yīng)力張拉壓漿經(jīng)業(yè)主工程師檢查合格后，方可拆模。拆模時(shí)，從跨中向支座依次循環(huán)進(jìn)行，落架時(shí)要對(duì)稱均勻，不能使主梁處于局部受力狀態(tài)。

3 常見問題及預(yù)防措施

3.1 混凝土出現(xiàn)冷縫

原因分析：商品混凝土供應(yīng)不連續(xù)、澆筑的步距不合理。

解決措施：（1）澆筑前做好周密策劃，合理的配置罐車數(shù)量，并提前備用泵車1 臺(tái)；（2）對(duì)現(xiàn)澆梁的澆筑順序需要嚴(yán)格按照要求執(zhí)行，塌落度適當(dāng)放大，不宜大面積的澆筑單層，要及時(shí)的返回覆蓋。

3.2 鋼絞線穿束困難

原因分析：波紋管安裝存在漏漿、穿束位置出現(xiàn)纏繞、錨墊板密封不到位。解決措施：（1）鋼絞線切割后及時(shí)用膠布纏緊，避免鋼絞線各絲之間出現(xiàn)松散；（2）底腹板錨墊板與錨具及鎖頭之間應(yīng)采用泡沫膠進(jìn)行密封，確?；炷翝仓^程中水泥漿不滲進(jìn)管道；（3）鋼絞線采用單根穿束方式時(shí)，在每一根鋼絞線端頭做上標(biāo)記，整束穿完后在錨具孔位中核對(duì)其位置是否對(duì)應(yīng)，避免鋼絞線發(fā)生纏繞，影響后續(xù)張拉及其受力性能。

4 結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)目地處嚴(yán)苛的中東地區(qū)，但現(xiàn)澆箱梁僅用了45d 就完成了主體施工，進(jìn)度和質(zhì)量高度可控，受到業(yè)主皇家管理委員會(huì)的書面表彰。其施工工藝合理，組織得當(dāng)，可以為后續(xù)類似項(xiàng)目提供一定的參考和借鑒。