現(xiàn)澆箱梁及預(yù)制箱梁施工技術(shù)分析

馬建華，梁雨生

（江蘇東交智控科技集團股份有限公司，江蘇 南京 210000）

箱梁是當下橋梁工程建設(shè)中不可或缺的結(jié)構(gòu)之一，其本身的承載性、強度和穩(wěn)定性等都能夠滿足工程建設(shè)需求。在眾多箱梁結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆箱梁、預(yù)制箱梁是兩種最為常用的箱梁結(jié)構(gòu)形式，它們涉及諸多復(fù)雜的施工工序，整體施工難度比較大[1]。為了提高這兩種箱梁的施工質(zhì)量，必須采取有效的施工技術(shù)。

1 現(xiàn)澆箱梁與預(yù)制箱梁的特征和優(yōu)勢

現(xiàn)澆箱梁剛度大，結(jié)構(gòu)輕盈且整體性較好，是當前路橋結(jié)構(gòu)中最為常用的一種主梁結(jié)構(gòu)形式，它可以很好地滿足不同跨度、平面曲線彎度等方面的橋梁工程設(shè)計要求，可以有效地克服地面上存在的各種障礙物對橋梁工程建設(shè)帶來的不利影響，可以滿足外界復(fù)雜的施工條件。與此同時，現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)在當下的路橋工程建設(shè)中常常應(yīng)用跨連續(xù)結(jié)構(gòu)形式，并且在后續(xù)施工中可以采取一次性整體澆筑施工工藝，從而可以顯著提升現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)的整體性。此外，現(xiàn)澆箱梁自身沒有設(shè)置墩頂蓋梁部分，這使得其下部結(jié)構(gòu)體積較小，整體的結(jié)構(gòu)輕盈性突出，有利于減少橋梁工程建設(shè)成本。

雖然現(xiàn)澆箱梁具有許多施工優(yōu)勢，但是現(xiàn)場施工涉及較大的工程量，整體施工工期較長，并且可能會造成環(huán)境污染問題，同時地基如果存在不均勻沉降問題或者劇烈的熱脹冷縮變化都可能會誘發(fā)現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)裂縫，進而可能會造成滲水病害。預(yù)制箱梁可以提前在相應(yīng)的工廠中預(yù)先制作，機械化生產(chǎn)效率較高，并且生產(chǎn)的箱梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強度更高，這就使得后續(xù)現(xiàn)場箱梁施工作業(yè)中的施工工期更短，成本也更低。在某些橋梁施工現(xiàn)場條件不適宜開展現(xiàn)澆箱梁施工的情況下，可以借助預(yù)制箱梁提升現(xiàn)場箱梁施工的效率。

2 現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)的應(yīng)用要點

2.1 現(xiàn)場地基處理要點

作為現(xiàn)澆箱梁施工的基礎(chǔ)，現(xiàn)場地基的質(zhì)量情況會對整個箱梁施工質(zhì)量帶來極大的影響。當前，處理地基主要應(yīng)用支架地基施工工藝，必須對支架地基施工質(zhì)量進行嚴格控制，否則可能會造成后續(xù)現(xiàn)澆箱梁出現(xiàn)變形或開裂等病害。針對現(xiàn)場地基的處理，可以結(jié)合現(xiàn)場施工作業(yè)的條件和要求等，靈活地選用錘擊沉管樁施工技術(shù)、拋石擠淤施工技術(shù)等地基處理技術(shù)，它們都能夠提高地基處理效果。以錘擊沉管樁施工技術(shù)為例，主要是在現(xiàn)澆箱梁施工現(xiàn)場的恰當位置設(shè)置鋼管樁，并在其上面鋪設(shè)橫梁構(gòu)成一個穩(wěn)固的工作面，確保上部支架穩(wěn)定性[2]。

2.2 滿堂支架布設(shè)要點

通過科學(xué)布設(shè)滿堂支架（如圖1所示），可以將上部橋梁結(jié)構(gòu)的荷載均勻地傳導(dǎo)到地基中，而滿堂支架一般多應(yīng)用碗扣式支架，具體就是采用直徑為48 mm的鋼管進行支架搭設(shè)，并且開一幅后方可逐孔進行搭設(shè)，橫桿間距宜控制在90 cm左右，立桿間距宜控制在60～120 cm左右。

圖1 滿堂支架預(yù)壓圖

在搭設(shè)支架過程中，要結(jié)合現(xiàn)場情況驗算支架的穩(wěn)定性、剛度和強度等關(guān)鍵指標，保證所搭設(shè)支架當中受壓桿件在承載作用下的彈性撓度小于1/400的構(gòu)件長度，并且要加強橫隔梁與腹板部位；搭設(shè)的支架要設(shè)置足夠的剪刀撐與斜撐，使它們可以構(gòu)成橫縱相連的一個完整的滿堂支架結(jié)構(gòu)，確保支架整體的穩(wěn)定性滿足后續(xù)現(xiàn)澆箱梁施工作業(yè)的要求。此外，為了避免搭設(shè)支架后地基出現(xiàn)非彈性變形，在上部現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)施工前提前開展預(yù)壓處理，確保箱梁提前維持一個適宜的預(yù)拱度。預(yù)壓荷載要對現(xiàn)澆箱梁的實體荷載實際分布情況進行模擬，并且預(yù)壓操作下的支架穩(wěn)定性判斷以每24 h沉降量小于1 mm為基準。

2.3 箱梁模板安裝要點

箱梁模板安裝施工是確?，F(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，必須保證整體模板安裝施工作業(yè)的質(zhì)量，具體安裝要點如下：首先，在安裝上支座鋼板時，施工人員要對其質(zhì)量情況進行檢查，如支座平面位置與平整度等，保證它們安裝后保持良好的均衡性，同時要使用螺栓對它們進行加固處理。其次，要對側(cè)向模板安裝效果進行檢查，保證其平整度與光潔度等滿足施工要求與標準。如果發(fā)現(xiàn)模板安裝施工中存在不合格的部件，就要及時更換部件，力求可以全面增強模板間連接的緊密性和穩(wěn)固性。最后，要科學(xué)安裝內(nèi)模，具體需要依據(jù)設(shè)計方案和內(nèi)模安裝施工實際情況，將內(nèi)模支腿作為參照，準確移動內(nèi)模進行加固處理。在模板安裝施工過程中，要對安裝的質(zhì)量進行檢驗，安裝模板后需對接縫進行合理處理，確保接縫部位的緊密性，否則后續(xù)的混凝土澆筑中容易出現(xiàn)漏漿問題或者脹模問題；確保模板不同位置都均勻地涂抹了脫模劑，以方便后續(xù)脫模作業(yè)，保證整個模板安裝施工的質(zhì)量。

2.4 混凝土澆筑要點

現(xiàn)澆箱梁施工中所用的混凝土主要采用現(xiàn)場攪拌制備的方式，然后按照從幅板到頂板的順序進行混凝土澆筑。澆筑前，要按照設(shè)計要求開展鋼筋安裝施工，其中底板鋼筋與腹板鋼筋需要結(jié)合設(shè)計圖紙開展綁扎施工，有效控制焊接接頭的數(shù)量，同時注意控制鋼筋綁扎間距、保護層厚度等，確保相關(guān)參數(shù)設(shè)定的準確性。此外，在澆筑前必須檢查模板安裝的質(zhì)量情況，以及模板之中是否存在各種雜物等，同時認真檢查鋼筋安裝和支架安裝的質(zhì)量問題。針對內(nèi)頂模的安裝，要對其中施工預(yù)留孔設(shè)置的準確性進行檢查，并且要相互錯開鋼筋的切割位置，為后續(xù)混凝土澆筑施工作業(yè)做好鋪墊。

澆筑混凝土?xí)r需要按照如下兩次澆筑方式開展施工：第一次從自底板與幅板位置開展混凝土澆筑，一直澆筑到肋板頂部位置，同內(nèi)模側(cè)模頂口位置保持平齊狀態(tài)，只有澆筑的混凝土強度達到70%時才能夠安裝內(nèi)模板及綁扎鋼筋，并且要保證澆筑頂板位置處的混凝土強度達到100%方可開展下一個工序，在對混凝土進行攤鋪過程中適宜采用斜向攤鋪方式。第二次從自頂板與翼板部位開展?jié)仓┕?，直至澆筑到肋板頂部位置。在整個澆筑作業(yè)中，要合理判斷施工縫的留置位置及處理方式，避免它們對后續(xù)整體的現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量帶來不利影響。與此同時，第一次澆筑要采用連續(xù)混凝土澆筑工藝，中間不能夠停止?jié)仓駝t留下的施工縫會影響整體施工質(zhì)量。此外，在澆筑混凝土中要認真開展振搗施工，如果應(yīng)用插入式振搗棒開展振搗施工作業(yè)，那么插入點之間的間隔距離適宜維持在40 cm之內(nèi)；振搗作業(yè)中要避免振搗棒觸碰到預(yù)應(yīng)力管道與模板等，并且振搗點要分布均勻，避免出現(xiàn)過振或漏振問題；在振搗混凝土過程中出現(xiàn)的脹模、漏漿等問題要及時處理，否則不能進行后續(xù)的混凝土澆筑作業(yè)。做好澆筑混凝土的養(yǎng)護施工工作，其間需要關(guān)注外界的實際氣溫變化情況，如果在夏季氣溫比較高的條件下進行養(yǎng)護，可以借助麻袋或者塑料薄膜進行覆蓋處理，并且需要做好經(jīng)常性灑水養(yǎng)護。如果是冬季氣溫比較低的條件下開展混凝土養(yǎng)護施工，就要做好保溫養(yǎng)護處理，避免混凝土在養(yǎng)護階段出現(xiàn)開裂問題。

2.5 預(yù)應(yīng)力張拉要點

在進行預(yù)應(yīng)力張拉施工中，要檢查張拉用鋼絞線的清潔度與平滑度，分析有關(guān)機械設(shè)備的工作性能狀況，保證它們不存在損傷的情況。在下料期間，要結(jié)合設(shè)計要求開展鋼絲綁扎，有效控制相應(yīng)的間距，并借助波紋管預(yù)埋的方式確保成孔施工質(zhì)量。箱梁張拉前，要及時清除其表面的各種雜物，并對澆筑混凝土前的強度進行分析，一般要保證其強度達到80%后方可開展預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。在每次張拉作業(yè)中要派專門人員分析管道摩阻值，合理調(diào)整整個張拉作業(yè)環(huán)節(jié)，確保預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量。

2.6 壓漿施工作業(yè)要點

預(yù)應(yīng)力張拉施工完畢的24 h內(nèi)及時進行壓漿施工作業(yè)，避免預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)銹蝕或松弛問題而對整個現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量帶來不利影響。具體的壓漿施工作業(yè)流程及要點如下：在結(jié)束預(yù)應(yīng)力張拉后要將多余的鋼絞線切除掉，并對孔道進行預(yù)先清理，保證其中不存在雜質(zhì)和積水，之后方可進行壓漿施工，應(yīng)依據(jù)從下到上的順序，借助真空泵對孔道中的空氣進行抽取，保證其中內(nèi)壓力維持在-0．08 MPa左右，然后即可在真空、慢速條件下將漿體壓入到管道之內(nèi)。在整個壓漿過程中，要對管道連接情況、壓漿速度等進行觀察，如果沒有發(fā)現(xiàn)異常灌漿問題，則可以保持正常壓漿速度直至壓漿施工完畢。如果存在異常壓漿問題，那么調(diào)整管道連接、壓漿速度等處理壓漿問題。在完成整個壓漿作業(yè)任務(wù)后且水泥漿的稠度達到正常狀態(tài)后，可以將閥門和排氣閥相應(yīng)地關(guān)閉。

3 預(yù)制箱梁施工技術(shù)的應(yīng)用要點

3.1 支座安裝施工要點

支座安裝是預(yù)制箱梁施工作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，將梁體擱置在所設(shè)置的臨時支座上面構(gòu)成簡支狀態(tài)，并將橋面板與端橫梁鋼筋進行有效連接，對墩頂連續(xù)段部位進行混凝土澆筑。待張拉完負彎矩鋼筋且通過校驗后可以將設(shè)置的臨時支座拆除掉。在臨時支座安裝前，要做好施工測量放樣及高程測定工作，并且臨時支座拆除前混凝土強度需要達到設(shè)計強度值的95%以上[3]。如果工程施工中應(yīng)用橡膠支座，那么要對墊石表面進行認真清理，并且需要確保其同支座中心線保持重合狀態(tài)。圖2為預(yù)制箱梁橡膠支座安裝位置示意圖。

圖2 橡膠支座安裝位置示意圖

3.2 運輸預(yù)制箱梁要點

預(yù)制箱梁的運輸工作可以采用載重量合理的龍門吊設(shè)備將預(yù)制箱梁擱置在平板運輸車輛上進行運輸，在運輸前需認真檢查已制作好的預(yù)制箱梁質(zhì)量再進行吊裝，確保運梁平車和龍門吊保持準確對位，保證將預(yù)制箱梁吊起之后使其平穩(wěn)地擱置在運梁平車上面后加以牢固固定，順利將各個預(yù)制箱梁穩(wěn)定、安全地運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場[4]?？梢越柚?臺龍門吊對現(xiàn)場的預(yù)制箱梁進行短距離運輸，確保預(yù)制箱梁搬運的安全性。

3.3 預(yù)制箱梁安裝要點

鑒于預(yù)制箱梁本身的重量較大，長度較長，為了保證可以一次性成功架設(shè)預(yù)制箱梁，需要結(jié)合現(xiàn)場施工作業(yè)的實際情況選擇型號恰當?shù)牡踯嚺c架橋機，使二者同時開展預(yù)制箱梁架設(shè)。在吊梁安裝期間，在預(yù)制箱梁經(jīng)過運梁機運輸?shù)教囟ㄎ恢煤筮M行下落且在距離支撐墊石50 m的距離時要將速度降低，并對墊石和預(yù)制箱梁之間中點是否存在偏差情況進行檢查，在臨時支撐用的千斤頂上準確設(shè)置預(yù)制箱梁。在預(yù)制箱梁架設(shè)前要檢查其尺寸是否滿足要求，同時對箱梁下部是否存在雜物進行清理，并對軸線點與水準點進行準確布設(shè)，保證梁端線、墊石標高等的準確性。此外，在預(yù)制箱梁架設(shè)期間重點做好如下工作：一是結(jié)合預(yù)制箱梁架設(shè)施工方案，對預(yù)制箱梁吊裝施工順序進行科學(xué)設(shè)計，借助運梁平車將它們運輸?shù)郊芰簷C的后胯之內(nèi)，并借助吊車提升箱梁及將邊梁吊運到中梁部位處，注意對邊梁進行有效固定。二是在完成架橋機橫移后，采取邊梁掛架及攜梁橫移的方式將邊梁掉放到相應(yīng)的安裝位置處進行安裝。三是合理處理制梁臺座，有效控制梁體變形問題，確保整體施工質(zhì)量[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)澆箱梁、預(yù)制箱梁等都是當前橋梁工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用的箱梁結(jié)構(gòu)形式。這兩種箱梁的施工工藝和流程各不相同，要結(jié)合現(xiàn)場施工實際情況，科學(xué)地制訂現(xiàn)澆箱梁和預(yù)制箱梁施工技術(shù)應(yīng)用方案，確?，F(xiàn)澆箱梁和預(yù)制箱梁施工的質(zhì)量。