箱梁技術(shù)在市政橋梁施工中的應(yīng)用

李 寧

(北京城建北方集團(tuán)有限公司，北京 101300)

箱梁是市政橋梁工程建設(shè)中較為常見的一種橋梁結(jié)構(gòu)形式，深化箱梁施工技術(shù)的規(guī)范應(yīng)用，可確保市政橋梁施工質(zhì)量，提升橋梁整體的穩(wěn)定性、安全性。

1 市政箱梁橋的力學(xué)特征

箱梁橋內(nèi)部為空心狀，上部?jī)蓚?cè)有翼緣，整個(gè)結(jié)構(gòu)與箱子相似，在連續(xù)橋梁中的應(yīng)用較多。除鋼箱梁外，鋼筋混凝土箱梁也是箱梁橋建設(shè)的重要形式。恒載、活載是箱梁橋承受的兩個(gè)主要作用力，通常恒載是對(duì)稱的，而活載會(huì)因荷載來源不同而發(fā)生一定的變化。在偏心荷載的作用下，箱梁橋會(huì)產(chǎn)生縱向彎曲、扭轉(zhuǎn)、畸變及橫向撓曲4種狀態(tài)。但從整體而言，箱梁橋梁的結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定性，受力狀態(tài)良好，能有效保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性[1]。

2 箱梁技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

市政橋梁箱梁施工具有較強(qiáng)的專業(yè)性、綜合性和復(fù)雜性，項(xiàng)目施工中需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)流程進(jìn)行施工。具體施工流程如圖1所示：

2.1 支架基礎(chǔ)施工

支架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工是市政箱梁橋前期建設(shè)的重要內(nèi)容，對(duì)于后期支架搭設(shè)具有較大的影響。要在準(zhǔn)確掌握施工區(qū)域基礎(chǔ)環(huán)境的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工場(chǎng)地的找平處理，選取可用于支架搭設(shè)的區(qū)域。若存在軟土地基，需對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化加固處理，如使用換填碎石的方式。若項(xiàng)目施工質(zhì)量要求較高，則需通過澆筑混凝土的方式來增強(qiáng)基礎(chǔ)承載力。完成基礎(chǔ)施工處理后，需規(guī)范化地進(jìn)行基礎(chǔ)沉降檢測(cè)，確?；A(chǔ)承載能力滿足實(shí)際作業(yè)需要。項(xiàng)目施工前需優(yōu)化排水處理，若排水區(qū)域存在松散土層，則需將其清理干凈。若回填硬度較大的碎石材料，需進(jìn)行分層碾壓處理，避免發(fā)生沉降問題[2]。

2.2 支架安裝

規(guī)范安裝支架能為箱梁施工奠定良好的基礎(chǔ)。支架安裝應(yīng)結(jié)合底座的標(biāo)高、荷載情況，規(guī)范進(jìn)行底座安裝，采用全站儀進(jìn)行精準(zhǔn)放樣，彈出支座十字線后再安裝。要求支座四角高差及中心線偏差不超過2 mm，兩支座偏差不超過5 mm。支架安裝除了要考慮橋梁路段特征外，還需對(duì)支架的標(biāo)高、荷載、立桿縱橫向間距進(jìn)行有效分析，以保證支架安裝質(zhì)量和穩(wěn)定性。完成支架安裝后，為避免后期施工出現(xiàn)沉降問題，需對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓處理，精準(zhǔn)觀測(cè)，計(jì)算沉降量，通過有效的形變控制來保證施工安全性。以滿堂支架為例，完成搭設(shè)后需對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓處理，一般預(yù)壓質(zhì)量不小于箱梁自重的120%，同時(shí)應(yīng)控制預(yù)壓時(shí)間不少于7 d，預(yù)壓過程中，若最后5 d的累積沉降量小于3 mm，則可判定支架穩(wěn)定性。需按照逐層加壓的方式進(jìn)行預(yù)壓處理，沉降觀測(cè)時(shí)，需保證觀測(cè)面基礎(chǔ)及支架頂面對(duì)稱分布于箱梁中心線，每個(gè)觀測(cè)斷面的觀測(cè)點(diǎn)位不少于5個(gè)[3]。

2.3 模板制作安裝

要規(guī)范完成模板制作，需滿足以下條件：一是控制箱梁末班的荷載強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，確保其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)外末班、腹板及底模板的厚度，選用竹膠板作為模板材料時(shí)，需保證其厚度控制在18 mm。二是在末班固定中，需保證各模板的固定間距保持在30 cm左右。三是在模板橫肋部位設(shè)置一定的腳手架鋼管，要求腳手架鋼管的間距控制在60 cm左右，并在末班上安裝對(duì)拉螺栓裝置，在PVC管材中貫穿圓鋼，圓鋼直徑需控制在16 mm。

完成箱梁模板制作后，需規(guī)范進(jìn)行模板安裝作業(yè)，嚴(yán)格控制作業(yè)流程，一般要求在完成底膜安裝后，再依次進(jìn)行側(cè)模、內(nèi)模安裝。內(nèi)模安裝前，需保證底模鋼筋綁扎完成。側(cè)模安裝時(shí)，需進(jìn)行底模清理，再進(jìn)行腹板拼裝。腹板安裝需做好校正、標(biāo)高和加固處理，模板安裝時(shí)需對(duì)其外觀尺寸進(jìn)行校準(zhǔn)核對(duì)，加強(qiáng)強(qiáng)度檢查，末班定位后，需通過螺栓對(duì)其進(jìn)行固定處理，除側(cè)模之間的接縫位置外，底模和側(cè)模之間的接縫位置需利用雙面海綿材料進(jìn)行填充處理，減少后期漏漿問題。要進(jìn)行模板安裝質(zhì)量檢查，合格后方可進(jìn)行下一步施工作業(yè)。

2.4 鋼筋施工

鋼筋在箱梁橋中起到骨架約束作用，對(duì)于箱梁橋的穩(wěn)定性、安全性具有較大影響。鋼筋項(xiàng)目施工中，要在進(jìn)場(chǎng)階段進(jìn)行材料抽檢，嚴(yán)禁質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的鋼筋入場(chǎng)。入場(chǎng)的鋼筋要統(tǒng)一進(jìn)行加工處理，待完成加工后分類堆放管理。鋼筋加工過程中，對(duì)所有的鋼筋進(jìn)行除銹，做好彎曲鋼筋的調(diào)直處理，為施工奠定良好的基礎(chǔ)。鋼筋綁扎過程中，要進(jìn)行箍筋測(cè)量及劃線標(biāo)記，做好定位筋點(diǎn)焊和導(dǎo)向鋼筋綁扎。波紋管定位綁扎前，要進(jìn)行質(zhì)量抽檢，在接頭兩端纏繞適量的塑料膠帶，待完成錨墊板裝置、鋼筋網(wǎng)裝置及螺旋筋設(shè)置后，進(jìn)行波紋管定位。完成鋼筋綁扎后，做好主筋接頭的焊接處理，一般采用雙面焊接方式。箱梁橋建設(shè)中還有較多的預(yù)應(yīng)力施工，要做好預(yù)應(yīng)力筋安裝偏差的有效控制，提升工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量[4](見表1)。

表1 預(yù)應(yīng)力筋安裝定位偏差Tab.1 Prestressed bar installation positioning deviation

2.5 混凝土澆筑施工

混凝澆筑施工是市政箱梁橋工程建設(shè)的核心內(nèi)容，關(guān)系著施工質(zhì)量，影響著人們的出行效率與安全。箱梁橋混凝土澆筑施工要點(diǎn)控制如下：其一，項(xiàng)目施工初期，需做好混凝土原材料質(zhì)量的系統(tǒng)控制，除使用高性能水泥材料外，還需做好砂石、骨料、外加劑的有效控制，嚴(yán)格控制材料質(zhì)量和用量，進(jìn)行材料的拌和處理，要求所配置的材料具有良好的和易性、流通度和坍落度，一般使用C30混凝土?xí)r，坍落度需控制在7～9 cm。其二，正式澆筑混凝土前，需做好模板、鋼筋的檢查，要求這些構(gòu)件安裝規(guī)范、準(zhǔn)確，且底模無積水，腳手架安裝牢固。規(guī)范控制澆筑順序，依次進(jìn)行地板、橫梁、腹板、腹板補(bǔ)料、頂板的澆筑作業(yè)。其三，進(jìn)行斜面澆筑施工時(shí)，要嚴(yán)格按照分段施工的方式進(jìn)行作業(yè)，在水平澆筑模式下，需重視分澆筑工藝的應(yīng)用，要求每層澆筑的混凝土厚度控制在30 cm左右[5]。其四，規(guī)范進(jìn)行澆筑材料振搗，交替使用平板振搗和插入振搗等綜合振搗技術(shù)，確保澆筑材料的密實(shí)性。在不同的施工區(qū)域，振搗方式的應(yīng)用具有一定的差異性，一般在底板砼振搗中，應(yīng)將平板振搗作為主要的振搗方式，將插入式振搗方式作為輔助振搗方式，而在腹板振搗中，應(yīng)將插入式振搗作為主要振搗方式，腹板澆筑振搗需同步進(jìn)行。其五，完成混凝土澆筑后，需進(jìn)行澆筑構(gòu)件的覆蓋、灑水養(yǎng)護(hù)，一般在澆筑結(jié)束后3 h內(nèi)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間需保持在7 d以上。當(dāng)澆筑混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)的75%后，開始進(jìn)行拆模作業(yè)，先松開側(cè)模支撐結(jié)構(gòu)，拆除頂板部分，隨后將腹板拆除。支架結(jié)構(gòu)和底模部分需等到預(yù)應(yīng)力張拉施工和壓漿處理完畢之后才能拆除。

2.6 預(yù)應(yīng)力張拉及孔道壓漿

為確保箱梁技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性，要規(guī)范進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉及孔道壓漿施工。應(yīng)注重兩端張拉方式的應(yīng)用，一般先施加10%預(yù)應(yīng)力，將預(yù)應(yīng)力筋拉直并完成檢查后，進(jìn)行后續(xù)的張拉手工作業(yè)。預(yù)應(yīng)力張拉檢查中，需確保預(yù)應(yīng)力筋無滑絲問題。預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)中，需逐步增加預(yù)應(yīng)力，對(duì)張拉的伸長(zhǎng)值進(jìn)行記錄，達(dá)到設(shè)計(jì)張拉值后，還需持續(xù)2 min，以確保預(yù)應(yīng)力筋完全處于舒展?fàn)顟B(tài)，有效避免后期出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力損失問題。準(zhǔn)確記錄預(yù)應(yīng)力張拉的實(shí)際情況，對(duì)比實(shí)際測(cè)量結(jié)果和理論參數(shù)，確保箱梁橋預(yù)應(yīng)力狀態(tài)良好。

在預(yù)應(yīng)力張拉施工作業(yè)的同時(shí)，進(jìn)行孔道壓漿施工，作業(yè)要點(diǎn)包括以下幾方面：其一，外界施工環(huán)境對(duì)于孔道壓漿施工作業(yè)具有一定的影響，故而在具體作業(yè)中，需注重環(huán)境溫度的有效控制，若施工區(qū)域的環(huán)境溫度超過35℃，則需選擇當(dāng)天溫度最低的時(shí)候進(jìn)行孔道壓漿，孔道壓漿作業(yè)中，要在水泥漿液中添加一定的外加劑，以達(dá)到降低泌水率的作用。其二，孔道壓漿作業(yè)中，按照由下至上的順序進(jìn)行壓漿操作。曲線孔道壓漿中，要從最低點(diǎn)開始進(jìn)行壓漿操作。為保證壓漿作業(yè)的有序開展，要在孔道的兩端部位設(shè)置相應(yīng)的短管裝置，完成壓漿后，對(duì)其進(jìn)行封閉處理，以保證孔道內(nèi)漿液壓力值的穩(wěn)定。其三，壓漿泵是箱梁壓漿作業(yè)的主要裝置，應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工操作，確保壓漿壓力控制的規(guī)范性。壓漿作業(yè)中，先將壓力設(shè)置成最小值，逐步增大，所設(shè)計(jì)的壓力值不得超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。當(dāng)孔道內(nèi)的壓力增至最大值后，需進(jìn)行持續(xù)2 min的穩(wěn)壓處理。其四，完成壓漿施工后，需進(jìn)行負(fù)荷強(qiáng)度檢驗(yàn)，對(duì)梁端部分殘留的水泥漿液進(jìn)行沖洗，確保箱梁結(jié)構(gòu)的整體性、美觀性。其五，封錨澆筑施工中，需控制下墊板和預(yù)應(yīng)力束保持垂直，將鋼筋點(diǎn)焊在錨墊板的表面上，再進(jìn)行封錨模板固定，帶模板進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，確保壓漿施工的規(guī)范性[6]。

3 結(jié)語

箱梁技術(shù)能有效提升市政箱梁橋建設(shè)質(zhì)量，應(yīng)把握施工技術(shù)特征和工藝原理，結(jié)合實(shí)際，做好各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)要點(diǎn)控制，保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，推動(dòng)市政橋梁工程的穩(wěn)定發(fā)展。