連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工的撓度及外觀質(zhì)量控制

李剛亮

中交二公局第三工程有限公司，陜西 西安 710016

1 工程概況

信茂高速土建第八合同段平龍大橋全長1590.2m，其中主橋?yàn)橹骺?00m的預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，跨徑組合為(56+3×100+56)m，節(jié)段劃分情況是0#、1#段10m，2#～6#段2.5m，7#～14#段3.5m，邊跨4.76m，合龍段2m。采用分離式整體斷面，雙幅布設(shè)，半幅橋采用單箱單室箱形截面，采用斜腹板形式，腹板傾斜高寬比為5∶1。主橋現(xiàn)澆箱梁除墩頂0#塊設(shè)2個(gè)厚70cm的橫隔板及邊跨端部設(shè)厚120cm的橫隔板外，其他部位均不設(shè)橫隔板，并且全橋箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系。

2 懸臂澆筑施工的撓度控制

懸臂澆筑混凝土?xí)r，每一節(jié)段給出一個(gè)合適的預(yù)拋高對于連續(xù)梁橋的合龍精度和運(yùn)營狀況下的線形有著重要的意義，影響連續(xù)梁橋懸臂澆筑預(yù)拋高的就是施工撓度的控制，以下就幾個(gè)主要的影響撓度控制的因素進(jìn)行分析。

2.1 掛籃前移的立模標(biāo)高

在懸臂澆筑混凝土施工過程中，受設(shè)計(jì)參數(shù)、施工工藝（包括截面尺寸誤差引起的恒載誤差）、測量誤差的影響，每個(gè)掛籃懸臂澆筑過程中標(biāo)高都存在誤差，因此要不斷地調(diào)整其誤差，使實(shí)際的橋梁施工過程中的每一個(gè)狀態(tài)都控制在理想的線形范圍內(nèi)，必須對立模標(biāo)高頂端進(jìn)行不斷的調(diào)整。調(diào)整立模標(biāo)高是為了設(shè)一個(gè)預(yù)留拋高，用來抵消施工中由掛籃體系變形、混凝土自重及溫度影響等引起的各種撓度。其公式如下：

式中：Hlmi為i節(jié)模板的立模標(biāo)高；Hsji為i節(jié)模板的設(shè)計(jì)標(biāo)高；Σf1i為各節(jié)梁自重在i節(jié)段產(chǎn)生的撓度總和；Σf2i為由張拉各節(jié)段預(yù)應(yīng)力在i節(jié)段產(chǎn)生的撓度總和；f3i為混凝土收縮徐變在i節(jié)段產(chǎn)生的撓度總和；f4i為施工臨時(shí)荷載在i節(jié)段產(chǎn)生的撓度；f5i為使用荷載在i節(jié)段產(chǎn)生的撓度；fqi為掛籃變形值。

f1i、f2i、f3i、f4i、f5i即是設(shè)計(jì)的預(yù)拱度fY，因此上式可簡化為

混凝土澆筑后模板標(biāo)高為

式中：Hyji為塊件澆筑后的預(yù)計(jì)標(biāo)高；fi為塊件澆筑后該節(jié)段的下?lián)现怠?/p>

2.2 掛籃體系的變形

掛籃體系的變形一般是由掛籃體系在混凝土重量下的彈性變形及掛籃系統(tǒng)各連接桿件間松動引起的幾何變形組成的。掛籃體系的彈性變形可以通過拼裝的掛籃按設(shè)計(jì)荷載加安全系數(shù)進(jìn)行試壓，得出掛籃在不同荷載下的變撓度值。試測的荷載作用在底籃上，應(yīng)按混凝土澆筑重量分段分級加載，每一級加載后，必須及時(shí)檢查各桿件的連接情況和變形情況，及時(shí)做出是否繼續(xù)加載的結(jié)論。如第一次加載后情況良好，再繼續(xù)加載，直至最大荷載的1.2～1.3（安全系數(shù)）倍，最后逐級卸載至零，直到非彈性變形全部消失為止。模擬施工現(xiàn)場情況，將荷載全加在底模系統(tǒng)上，具體的加載數(shù)量和程序如下。

一載：50%，60t；持荷120min，測量位移。

二載：75%，90t；持荷120min，測量位移。

三載：100%，120t；持荷120min，測量位移。

四載：120%，150t；持荷120min，測量位移。

卸載：100%，120t；持荷120min，測量位移。

卸載：75%，90t；持荷120min，測量位移。

卸載：50%，60t；持荷120min，測量位移。

卸載：0%，0t；持荷120min，測量位移。

測量人員要對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)算時(shí)利用Excel表格計(jì)算數(shù)據(jù)和繪制加載卸載變形曲線圖，最后確定掛籃在最大節(jié)段施工中采取的變形控制值，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，得出100%的位移與卸載后的位移差作為控制計(jì)算基礎(chǔ)。通過掛籃預(yù)壓可以知道掛籃體系的彈性變形，這在施工控制過程中對于懸臂澆筑過程中的預(yù)拋高起著至關(guān)重要的作用。

2.3 混凝土澆筑后的標(biāo)高

在懸臂澆筑完每一節(jié)段混凝土后，就等于連續(xù)梁又增加了一個(gè)恒載，它對連續(xù)梁每一節(jié)段的標(biāo)高都會產(chǎn)生影響，因此在混凝土澆筑后對梁體的每一節(jié)段標(biāo)高測量非常重要，一方面，它能及時(shí)地反映出掛籃加載后的沉降量；另一方面，能通過標(biāo)高測量來及時(shí)調(diào)整施工預(yù)拋參數(shù)，優(yōu)化節(jié)段的預(yù)拋值，以便得到一個(gè)更加合理的線形。

2.4 預(yù)應(yīng)力張拉后的標(biāo)高

在懸臂澆筑完每一節(jié)段混凝土后，都要對其進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉、錨固，等于給連續(xù)梁又增加了一個(gè)預(yù)加外力，每施加一段預(yù)應(yīng)力，對連續(xù)梁每一節(jié)段的標(biāo)高都會產(chǎn)生影響，因此預(yù)應(yīng)力張拉后對梁體每一節(jié)段的標(biāo)高測量都非常重要，一方面，通過預(yù)應(yīng)力張拉前后的標(biāo)高變化能及時(shí)調(diào)整預(yù)拋參數(shù)，給出合理的節(jié)段的預(yù)拋值；另一方面，通過預(yù)應(yīng)力張拉前后的測量能及時(shí)發(fā)覺已成梁段標(biāo)高的變化，及時(shí)調(diào)整每一節(jié)段的合理軸線。

3 懸臂澆筑施工的外觀質(zhì)量控制

在懸臂澆筑施工中，混凝土的外觀質(zhì)量是混凝土質(zhì)量的直觀體現(xiàn)，它不僅影響連續(xù)梁橋的成橋美觀性，還會影響混凝土的內(nèi)在質(zhì)量。混凝土的主要外觀質(zhì)量問題如下：腹板表面有明顯的瘢痕、層印現(xiàn)象；腹板內(nèi)表面倒角處有大量氣泡、麻面、蜂窩現(xiàn)象；節(jié)段接縫間有漏漿、錯(cuò)臺、爛邊現(xiàn)象；節(jié)段混凝土間有明顯的顏色不統(tǒng)一現(xiàn)象；混凝土表面有收縮裂紋現(xiàn)象。在施工過程中，影響混凝土外觀質(zhì)量的主要因素有以下幾個(gè)方面。

3.1 模板的安裝質(zhì)量

（1）現(xiàn)澆箱梁的模板是由側(cè)模、底模、芯模拼裝而成的，每塊模板不是一個(gè)整體，而是采取幾塊大鋼板帶骨架拼接而成，這種拼接接縫會直接影響模板安裝的密封性。箱梁的底板部位還存在著變化，每一節(jié)段箱梁的底板的尺寸都不相同，這使得施工人員在施工每一節(jié)段時(shí)都得重新拼裝底板模板，若模板拼接質(zhì)量不合格會直接導(dǎo)致漏漿現(xiàn)象的產(chǎn)生。（2）現(xiàn)澆箱梁的側(cè)模、底模及內(nèi)頂模是緊貼在已經(jīng)懸澆好的節(jié)段梁體上。模板與已成梁段之間貼合的緊密與否至關(guān)重要，在混凝土澆筑過程中，混凝土?xí)ν鈧?cè)模產(chǎn)生側(cè)向壓力，這就要求模板安裝必須牢固緊密。施工控制過程中，懸澆梁的外側(cè)模骨架部位采取加焊頂桿頂緊工作梁，外側(cè)模對拉拉桿增加，底板部位增加到5道，梁半高部位增加到3道，防止混凝土澆筑時(shí)模板與已成梁段混凝土的貼緊變形。后錨桿件必須緊密牢靠，不能出現(xiàn)松動現(xiàn)象，否則會形成安裝縫隙，產(chǎn)生漏漿、錯(cuò)臺現(xiàn)象，會直接影響懸澆梁體的外觀質(zhì)量。（3）在施工控制過程中，模板的處理上必須精心打磨，清除銹跡，使模板光滑潔凈，涂刷質(zhì)量較好的機(jī)油、脫模劑或模板漆，機(jī)油、脫模劑或模板漆不要涂刷過多，現(xiàn)油光或亮光即可，否則會造成混凝土表面顏色不統(tǒng)一，出現(xiàn)瘢痕現(xiàn)象。

3.2 懸臂澆筑梁的澆筑工藝流程

（1）懸澆梁澆筑混凝土?xí)r，入模的混凝土順序應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行?；炷料确湃氲啄Ｇ岸耍跐仓装寤炷?xí)r，采用串筒從待澆筑節(jié)段進(jìn)入箱體內(nèi)。前端接一軟管進(jìn)行澆筑，底板先左右兩側(cè)對稱澆筑，然后中間合攏，腹板可先澆筑一側(cè)，一側(cè)完成后再澆筑另一側(cè)，避免混凝土間隔時(shí)間過長，使混凝土產(chǎn)生明顯的接茬，引起層印現(xiàn)象。頂板澆筑時(shí)先兩翼、后中間，澆筑時(shí)應(yīng)加強(qiáng)振搗。放料的厚度要控制好，每次不能超過30cm，并及時(shí)進(jìn)行振搗引漿。（2）梁體混凝土澆筑時(shí)，在底板澆筑過程中，制作合適的進(jìn)料斗串筒的出口，在料斗口周圍鋪一層土工步，防止混凝土料落在頂板上。在腹板澆筑過程中，將混凝土按要求下料到腹板，不能從外翼緣板下料，以避免混凝土干料和后澆筑的混凝土黏合不好，造成混凝土表面產(chǎn)生瘢痕。在頂板澆筑過程中，先用振動棒提漿，進(jìn)行二次收漿抹面，以避免收縮裂紋的產(chǎn)生。（3）腹板與底板的內(nèi)交角處有一30cm×50cm的倒角，振動棒伸入困難，振動時(shí)抑制混凝土斜層下流，導(dǎo)致此部位有過多氣泡、麻面等現(xiàn)象。因此，施工控制過程中，可在倒角模板處割開若干小孔，便于振動棒伸入振搗。

3.3 施工人員的責(zé)任感

（1）在施工之前，要對全體施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，對每一道工序制訂控制目標(biāo)，提高人員的質(zhì)量意識，保證控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。（2）在懸澆梁澆筑混凝土施工控制過程中，對每一節(jié)段的端頭鑿毛時(shí)，鑿毛工序非常關(guān)鍵。混凝土表面要鑿除干凈，露出均勻的石子，鋼筋保護(hù)層處要鑿除得平滑順直，以避免節(jié)段接縫處產(chǎn)生爛邊（曲線）現(xiàn)象。（3）在懸澆混凝土施工控制過程中，混凝土的流動性、和易性、坍落度要嚴(yán)格控制，底板、頂板混凝土坍落度要控制得小一些，腹板混凝土坍落度要控制得稍微大一些。振搗時(shí)遵循快插慢拔原則，混凝土表面平坦泛漿、不冒氣泡、不顯著下沉為止。（4）在懸澆混凝土完成后，要及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。混凝土凝結(jié)硬化過程中，由于大體積混凝土水化溫度較高，本身需要大量的水分，若灑水養(yǎng)護(hù)水分補(bǔ)充地不及時(shí)，會造成混凝土表面出現(xiàn)收縮裂紋現(xiàn)象，直接影響混凝土的外觀質(zhì)量。

4 結(jié)束語

總之，懸澆梁體的施工控制是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，要通過每一節(jié)段的施工，逐步發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以確保懸澆梁體的撓度、外觀質(zhì)量達(dá)到最好效果。在施工過程中隨著設(shè)計(jì)的優(yōu)化及機(jī)械化程度的提高，要總結(jié)好的經(jīng)驗(yàn)以解決施工過程中遇到的問題，為優(yōu)質(zhì)、高效地完成項(xiàng)目做出更大的貢獻(xiàn)。