高速公路工程現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)要點(diǎn)

閔麗坤

（云南交投公路建設(shè)第一工程有限公司，云南昆明 650000）

1 工程概況

瑞麗至孟連高速公路項(xiàng)目起止里程為K399+850—K414+620，位于滄源縣內(nèi)，線路全長(zhǎng)14.77km，起于滄源縣勐省鎮(zhèn)芒陽(yáng)村，經(jīng)糯良鄉(xiāng)、單甲鄉(xiāng)，與第4-1項(xiàng)目經(jīng)理部順接，終點(diǎn)位于滿葉村西北側(cè)，線內(nèi)設(shè)置互通立交1 處，為滄源互通立交，設(shè)置服務(wù)區(qū)1 處，為滄源服務(wù)區(qū)，隧道13 座長(zhǎng)16 575.5m/單幅，共有橋梁26 座9 948.88m/單幅。其中，中橋3 座，大橋23座，涵洞通道共878.87m/15道，橋隧占比90%，路基挖方275.55萬(wàn)方，路基填方150.65 萬(wàn)方。計(jì)劃設(shè)置混凝土拌和站4個(gè)，梁板預(yù)制場(chǎng)3 個(gè)，鋼筋加工場(chǎng)10 個(gè)，項(xiàng)目經(jīng)理部駐地位于K403+800左側(cè)約150m處。

2 項(xiàng)目施工方案

鋼箱梁施工應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注制作和安裝時(shí)對(duì)各控制點(diǎn)的放樣，以保證鋼箱梁滿足設(shè)計(jì)的線形要求。在大跨度鋼結(jié)構(gòu)橋梁中，橋面板作為主要受力構(gòu)件，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響大橋的使用壽命和耐久性。所以，U 形肋與面板之間的熔透坡口焊縫熔深全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求成為施工重點(diǎn)。

2.1 鋼箱梁施工要點(diǎn)

2.1.1 鋼箱梁的安裝

鋼箱梁的安裝需要編制吊裝專項(xiàng)方案，經(jīng)專家論證批準(zhǔn)后實(shí)施。圖1為鋼箱梁施工工藝流程圖。

圖1 鋼箱梁施工工藝流程圖

2.1.2 鋼箱梁連接及焊接

當(dāng)一跨鋼箱梁拼裝完畢后，測(cè)量人員對(duì)其整體線形測(cè)量復(fù)核無(wú)誤后進(jìn)行連接。本工程鋼箱梁焊接順序見圖2。

圖2 焊接順序圖

焊接時(shí)，采用兩人進(jìn)行對(duì)稱焊接的方式，減少鋼板焊接變形量。焊接順序及方向如圖3所示。

圖3 焊接方向簡(jiǎn)圖

鋼梁采用WPS 焊接工藝進(jìn)行焊接連接。按照對(duì)稱與構(gòu)件中和軸的順序焊接對(duì)稱截面構(gòu)件。采用焊接深坡口側(cè)部分焊縫→淺坡口側(cè)→深坡口焊接的順序進(jìn)行雙面非對(duì)稱坡口焊接工作，使用分段退焊或多人對(duì)焊的方式進(jìn)行長(zhǎng)焊縫的焊接。采用跳焊法進(jìn)行長(zhǎng)縫焊接，以有效預(yù)防局部過(guò)度加熱的問題。同時(shí)利用預(yù)制反變形拼接板焊縫，用定位焊固定好一般的構(gòu)件，并且加強(qiáng)約束其剛性。在組裝產(chǎn)品前，工作人員要先校正變形然后再進(jìn)行焊接。

2.2 現(xiàn)澆箱梁

2.2.1 支架地基處理

在地基處理前首先要明確地基需要承受的承載力標(biāo)準(zhǔn)，然后做好排水等配套設(shè)施的合理規(guī)劃和配置，盡量減少沉降量。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行分析可知，施工人員可以采用30cm 厚、10%的灰土將其壓平，并采用人工夯實(shí)的方法夯實(shí)墩臺(tái)附近部位，頂面的橫排水坡度按照2%設(shè)置，橋面垂直投影外排水溝設(shè)置長(zhǎng)度為5m。

2.2.2 支架的設(shè)立

按照標(biāo)準(zhǔn)要求做好連續(xù)箱梁支撐結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，并盡量提高其均勻性。首先要根據(jù)工程實(shí)際情況合理選擇支架、模板等工具，然后驗(yàn)算地基承載力、模板、支架受荷后應(yīng)力值，對(duì)比允許最大應(yīng)力值，對(duì)所用材料的安全性進(jìn)行客觀的判斷，如果沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定則需要適當(dāng)加大斷面尺寸、縮小支架和楞木間距，直到滿足工程設(shè)計(jì)要求方可投入使用。

2.2.3 模板架設(shè)

（1）底模板部分橫向使用方木并用15cm 厚的成對(duì)硬木板墊于縱梁上，底模板為6mm 厚鋼板，每塊鋼模板面積不能小于1m2。按照此方式設(shè)置模板后可以有效增加底模板的強(qiáng)度和完整性，顯著提升箱梁底板面的混凝土結(jié)構(gòu)平整度和光滑度，同時(shí)在保護(hù)模板、節(jié)約材料方面能夠發(fā)揮一定價(jià)值。

（2）安裝好墩柱上的支座后，在支座四周按照設(shè)計(jì)的方框用模板連接制作側(cè)面，確保嚴(yán)密牢固地連接在底模上，保證在后期澆筑階段不會(huì)發(fā)生漏漿、變形等不良問題。用1cm注膠板釘于板表面，采用木板作為支撐框架并牢固釘緊。

（3）分兩次支設(shè)箱室內(nèi)模，兩次澆筑箱梁混凝土。工作人員先將內(nèi)側(cè)模板和內(nèi)底模支設(shè)好，當(dāng)拆除內(nèi)側(cè)模板后再將頂模支設(shè)好。

（4）采用木模搭設(shè)頂模板，在混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能夠滿足設(shè)計(jì)規(guī)定的70%后定模板用方木頂住。在鋼筋制作的凳子上用木模板直射內(nèi)模，用方木支撐和對(duì)拉螺栓固定內(nèi)模，并嚴(yán)格控制底板尺寸。

2.2.4 支架預(yù)壓

采用支架現(xiàn)澆方式完成箱梁施工，以提高支架系統(tǒng)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性。在梁體澆筑前要預(yù)壓支架，細(xì)致地檢查支架的安全性、非彈性變形情況，明確支架彈性變形規(guī)律。按照至少荷載重量1.2 倍的標(biāo)準(zhǔn)控制支架的預(yù)壓荷載，保證設(shè)置均勻。同時(shí)確保預(yù)壓荷載分布符合梁體荷載，按照25%、50%、75%、100%、120%設(shè)計(jì)荷載逐步進(jìn)行加載，五級(jí)加載中要完成每級(jí)加載后方可進(jìn)行下一步加載作業(yè)，支架沉降量觀測(cè)頻率為12h一次，當(dāng)支架沉降量的平均值在1mm以內(nèi)后可以適當(dāng)減少監(jiān)測(cè)頻率，進(jìn)入下一級(jí)加載中，在完成所有預(yù)壓7d結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后可以進(jìn)行卸載施工。

2.2.5 箱梁鋼筋制安

（1）檢查鋼筋材料質(zhì)量，通過(guò)抽樣檢驗(yàn)確定機(jī)械性能和可焊性是否能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）分批驗(yàn)收鋼筋材料，并根據(jù)型號(hào)、等級(jí)、牌號(hào)分類堆放避免混淆。

（3）分類掛牌存放上部構(gòu)造所用鋼筋。

（4）加工鋼筋過(guò)程中如果出現(xiàn)機(jī)械性能不良、脆斷等問題要及時(shí)聯(lián)系實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行性能測(cè)試。

（5）采用對(duì)焊連接鋼筋。綁扎形式無(wú)法滿足對(duì)焊Ⅰ級(jí)鋼筋，采用搭接焊處理Ⅱ級(jí)鋼筋，嚴(yán)格驗(yàn)收焊接或綁扎質(zhì)量。

（6）鋼筋成型。

（7）按照設(shè)計(jì)值嚴(yán)格控制梁體鋼筋保護(hù)厚度，在確保厚度均勻的同時(shí)嚴(yán)格控制鋼筋骨架和模板各個(gè)部門尺寸。

（8）用高標(biāo)號(hào)水泥砂漿制作墊塊并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證其強(qiáng)度能夠符合實(shí)際需要。

2.2.6 預(yù)應(yīng)力孔道設(shè)置

預(yù)應(yīng)力孔道采用波紋管成孔。在安裝鋼帶螺旋折疊而成的波紋管時(shí)要注意保證其波紋方向符合穿束方向，按照1m 的間隔設(shè)置鋼筋固定孔道，適當(dāng)加密曲線段。要牢固地焊接預(yù)應(yīng)力定位鋼筋和附近的其他鋼筋，注意檢查波紋管接頭是否平順，不得存在毛刺等問題。

為進(jìn)一步提高孔道通暢性，應(yīng)重點(diǎn)做好以下工作：

（1）用膠帶纏繞孔道接頭處，保證接頭嚴(yán)密性。

（2）在焊接波紋管附近鋼筋時(shí)應(yīng)做好波紋管防護(hù)，在完成焊接作業(yè)后還要細(xì)致地檢查其質(zhì)量。

（3）混凝土施工中要注意保護(hù)好孔道位置，避免振搗棒接觸波紋管，避免損傷波紋管，以免發(fā)生漏漿、成孔尺寸偏大等問題。

（4）制定好每個(gè)工作人員的崗位，將孔道安裝操作工藝落到實(shí)處。

2.2.7 箱梁混凝土澆筑

（1）一次性澆筑豎向現(xiàn)澆箱梁，分段澆筑縱向梁，順序?yàn)閺目缰械蕉枕?。為避免墩頂位置在澆筑過(guò)程中出現(xiàn)混凝土裂縫，可以在兩側(cè)設(shè)置橫隔梁和內(nèi)梁段。工作人員要認(rèn)真研究確定具體的澆筑方式，按照要求處理接觸面的施工縫，做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作，明確拆模時(shí)間，避免發(fā)生混凝土開裂等質(zhì)量問題。

（2）要保證全橋混凝土有一致的顏色，選用的水泥要盡量從同一廠家采購(gòu)，在安裝模板時(shí)要檢查其表面是否平整，均勻涂刷脫模劑。

（3）通過(guò)試驗(yàn)確定最佳混凝土配合比，盡量提升混凝土材料強(qiáng)度。處理施工縫時(shí)，要注意通過(guò)鑿毛、清洗等方式處理好接觸面，確保后期澆筑能夠充分結(jié)合新舊混凝土。要根據(jù)要求做好保溫、保濕等養(yǎng)護(hù)作業(yè)，提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體性能。

（4）嚴(yán)格控制截面尺寸，按照施工范圍允許偏差控制施工誤差，加強(qiáng)觀測(cè)施工過(guò)程，及時(shí)處理異常情況。

3 施工質(zhì)量控制

3.1 線形控制

按照設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度、剛度設(shè)置施工支架。根據(jù)箱梁截面變化需要合理控制支架的幾何尺寸和布置形式，并且通過(guò)預(yù)壓試驗(yàn)確定穩(wěn)定性是否達(dá)標(biāo)。箱梁自重、鋼絞線張拉、溫度、混凝土、其他荷載等都是影響箱梁施工撓度的主要因素，工作人員要對(duì)各種影響因素進(jìn)行綜合考慮，將各個(gè)控制點(diǎn)的撓度值計(jì)算出來(lái)，預(yù)留好各個(gè)截面拱度，并在澆筑過(guò)程中嚴(yán)格控制各個(gè)位置的實(shí)際撓度?？梢圆捎每刂泣c(diǎn)施工方式將箱梁腹板和翼緣板線性控制要求適當(dāng)提高，確保整體施工能夠和外觀質(zhì)量要求相吻合。在實(shí)際施工中，很多施工單位選擇線性控制方法。

3.2 混凝土質(zhì)量控制

做好混凝土材料配合比的嚴(yán)格控制，在施工中還要加強(qiáng)澆筑和振搗質(zhì)量控制，嚴(yán)禁發(fā)生漏振、過(guò)振問題。注意不要在未澆筑部位灑落混凝土。如果混凝土坍落度超過(guò)2m，需要對(duì)混凝土輸送通道進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏p速處理。在施工中要盡量選擇晴朗無(wú)風(fēng)無(wú)雨的天氣，避免雨天施工。如果中途發(fā)生降雨，要注意將澆筑好的部分覆蓋好，避免雨水沖刷對(duì)沒有凝固的混凝土產(chǎn)生不良影響，避免造成混凝土麻面等質(zhì)量問題。工作人員要密切關(guān)注模板是否密實(shí)、支撐力是否達(dá)標(biāo)，要注意做好安全監(jiān)測(cè)，同時(shí)做好堵漏等工作。尤其要關(guān)注鋼筋密集部位、預(yù)埋件等特殊部位，避免發(fā)生空洞等質(zhì)量問題，還要嚴(yán)格控制澆筑高度，避免坍落度過(guò)高出現(xiàn)離析等不良問題。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)澆箱梁是當(dāng)前高速公路常用的一種結(jié)構(gòu)形式，具有優(yōu)越的性能，能夠提高公路橋梁的平穩(wěn)性和可靠性，且施工中對(duì)大型吊裝設(shè)備的使用較少，充分發(fā)揮了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為橋梁施工提供了保障。