鋼-混凝土結(jié)合梁橋面板施工工藝探討

任建新

（中鐵六局太原鐵路建設(shè)有限公司，山西 太原 030013）

在鋼—混凝土結(jié)合梁施工中，人們往往十分重視鋼桁架主梁的施工，卻忽略了下一道工序橋面板現(xiàn)澆，把其當(dāng)作了附屬工程。事實(shí)上，橋面板雖然工程量較小，但對施工質(zhì)量的要求很高，不僅要滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性、表面平整度、表面抗滑等要求，還應(yīng)達(dá)到外形美觀、線型流暢的要求，橋面板施工質(zhì)量的好壞直接影響列車行駛速度、行車安全以及乘客舒適感。因此，提高橋面板施工質(zhì)量對鐵路交通建設(shè)有著十分重要的意義。然而目前針對結(jié)合梁現(xiàn)澆橋面板施工工藝的研究并不是很多，各種橋涵施工規(guī)范中也未詳細(xì)提及，現(xiàn)場施工存在很大的盲目性。有鑒于此，文章結(jié)合北同蒲增建四線鐵路工程中L=96 m鋼—混凝土結(jié)合梁橋面板施工經(jīng)驗(yàn)對相關(guān)施工工藝進(jìn)行探討，以期拋磚引玉。

1 工程概況

北同蒲增建四線鐵路工程為國家Ⅰ級鐵路，在山西省應(yīng)縣境內(nèi)與大運(yùn)高速公路相交，設(shè)計修建特大橋1座，15#、16#墩跨越公路，架設(shè)1~96 m鋼—混凝土結(jié)合梁，其余為32 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁。鋼桁梁主桁架為鋼結(jié)構(gòu)，橋面板為現(xiàn)澆混凝土，平均厚度28 cm。

2 施工準(zhǔn)備

橋面板施工前，主桁架需全部施工完畢，并完成面漆抹涂。在結(jié)合梁附近設(shè)置鋼筋加工場地，并搭設(shè)運(yùn)送鋼筋的馬道，將加工好的鋼筋人工抬送至橋面上綁扎。見圖1。

圖1

3 安裝模板

主桁架中間鏤空，需搭設(shè)鋼板覆蓋作為底模，并利用剪力釘固定鋼板。底模采用一次性永久鋼模板，材質(zhì)為Q235，由于桁架下方便是運(yùn)營中的大運(yùn)高速公路，為防止?jié)仓炷習(xí)r泥漿掉落，鋼模板與鋼桁架下弦桿之間的縫隙用M20干硬砂漿填筑密實(shí)，水泥原料使用膨脹性水泥，并涂刷瀝青漆等防腐防水材料。

側(cè)模使用1 cm厚竹膠板支護(hù)，模板高度超出混凝土5 cm，預(yù)防澆筑時混凝土溢出掉落至高速路面上。模板表面需光滑，由于北方風(fēng)沙較大，不宜過早在模板上涂抹脫模劑，應(yīng)在澆筑前1～2 h涂抹。

4 鋼筋綁扎

橋面板順橋向主筋使用HRB335φ22鋼筋，單根平均長度98.007 m，間距為10 cm，上下兩排。鋼筋連接采用閃光對焊。為防止鋼筋骨架由于承受施工人員行走荷載及重物集中荷載而下彎，導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層過大，需沿縱橫向每隔40 cm按梅花型設(shè)置1根架立鋼筋，并鋪設(shè)通行木板，不得直接在鋼筋上行走踩踏。

5 預(yù)埋件設(shè)置

橋面板施工時，應(yīng)在設(shè)計位置預(yù)埋泄水管道，橋面板泄水管采用φ=150 mmPVC管，為防止?jié)仓炷習(xí)rPVC管因受沖擊而發(fā)生位移，需用鐵絲將其箍緊并固定在相鄰鋼筋上。

考慮到橋面板與擋砟墻混凝土接茬，應(yīng)將擋砟墻部分鋼筋提前與橋面板鋼筋綁扎，待橋面板混凝土澆筑完畢后，起到固定擋砟墻的作用。

兩端伸縮縫部位采用預(yù)留槽口方案，外露鋼筋涂抹水泥漿防銹。

圖2

6 高程控制

橋面板施工測量的重點(diǎn)在于高程控制。由于結(jié)合梁自重大、跨距長，跨中撓度很大。為保證列車運(yùn)行平順，鋼梁應(yīng)預(yù)設(shè)上拱度，跨中預(yù)拱度值為恒載和半個靜活載產(chǎn)生的撓度。經(jīng)過計算，跨中恒載撓度為100.9 mm，1/2活載撓度為24.3 mm，跨中最大撓度為125.2 mm。本橋采用下弦桿和腹桿長度不變，通過增加上弦桿拼接縫處的尺寸形成上拱度曲線。

由于橋面板施工是在鋼桁架架設(shè)完3個月以后才開始施工，此時鋼桁架在自重作用下已經(jīng)產(chǎn)生了向下的撓度，實(shí)測跨中撓度為53 mm。因此，橋面板高程測量已不能按照設(shè)計預(yù)拱度標(biāo)高來控制，而要用設(shè)計標(biāo)高減去53 mm作為跨中處的板頂標(biāo)高，相應(yīng)的，全梁各位置板頂標(biāo)高均應(yīng)為設(shè)計標(biāo)高減去相對應(yīng)位置實(shí)測撓度。否則，橋面板實(shí)際混凝土厚度就會偏大，導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層厚度超過允許值，而且造成混凝土的無謂損耗。

混凝土澆筑前，需將結(jié)合梁四周各個位置的正確板頂標(biāo)高用彈墨線的方法標(biāo)記在側(cè)模上，以方便澆筑過程中控制橋面板頂面高程。為避免計算錯誤，可以按照全橋設(shè)計縱坡用結(jié)合梁兩端諸如14#、17#墩處的預(yù)應(yīng)力混凝土梁面標(biāo)高來進(jìn)行復(fù)核，確保高程控制無誤。

7 混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

橋面板采用補(bǔ)償收縮混凝土，在混凝土拌和過程中摻加聚丙烯纖維網(wǎng)，用量為1.8 kg/m3，以降低混凝土收縮徐變影響，限制混凝土變形。在L/4和L/2處設(shè)置2 m寬膨脹加強(qiáng)帶，帶外用C40，要求限制膨脹率為（1.5～2.5）×10-4，帶內(nèi)用 C45，要求限制膨脹率為（3～4）×10-4。帶兩側(cè)設(shè)密孔鋼絲網(wǎng)，并用HRB335φ22@300的立筋加固，防止兩側(cè)混凝土流入帶內(nèi)。帶外混凝土養(yǎng)護(hù)齡期達(dá)到28天以后，方可澆筑帶內(nèi)混凝土，混凝土接茬面應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理。

圖3 鋼—混凝土結(jié)合梁橋面板澆筑順序示意圖

混凝土澆筑時模板溫度應(yīng)保持常溫（5～35℃），混凝土拌合料溫度宜為10～25℃。澆筑采用泵送入模方式，泵車臂長40 m，為防止堵管，混凝土不宜過稠，一般坍落度選擇18～22 cm。澆筑時控制泵送流速，減小混凝土沖擊力。

本橋上跨大運(yùn)高速公路，現(xiàn)澆橋面板施工首先要考慮的就是施工安全，既要防止人員失足墜落，也要注意避免施工用具、混凝土等掉落，威脅行車安全。因此，在現(xiàn)場施工中，人行道兩端需依靠防護(hù)欄桿掛防護(hù)網(wǎng)。澆筑橋面板混凝土?xí)r，事先封閉高速公路，泵車支立在高速路面上。泵車進(jìn)料口下方鋪墊5×5棉篷布，混凝土運(yùn)輸罐車在高速公路上行駛以及泵車轉(zhuǎn)移泵臂時，將麻布袋捆綁在罐車出料導(dǎo)管或泵臂導(dǎo)管上，以收集遺落的混凝土殘?jiān)?。施工完畢后，及時組織勞力清理現(xiàn)場殘?jiān)?，確保文明施工。

混凝土澆筑后必須進(jìn)行充分養(yǎng)護(hù)，暴露面在澆筑后兩周內(nèi)需一直保持潮濕狀態(tài)。常溫施工時可以采取定時灑水、鋪濕麻袋或土工布等方式。冬期施工時，表層不能直接灑水，可采用塑料薄膜保水，薄膜上部再覆蓋棉被等保溫材料，混凝土養(yǎng)護(hù)還需注意同條件養(yǎng)護(hù)混凝土試件。

8 橋面防水及保護(hù)層

橋面防水層采用FYT特種防水涂料，涂料顏色選用《油漆漆模顏色標(biāo)準(zhǔn)樣卡》GSB05—1426—2001中的B02（中灰），防水層施工前應(yīng)對混凝土橋面板表面的浮漿、油漬、污物、殘?jiān)?、外露鋼筋等進(jìn)行處理。橋面板頂部順橋向每隔3 m設(shè)置10×20 mm的切縫，并填充水膨脹單液型密封劑P201，填充密封劑后應(yīng)立即進(jìn)行防水施工。

保護(hù)層采用厚4 cm的網(wǎng)狀聚丙烯纖維混凝土。

為提高防水層與保護(hù)層之間的結(jié)合，應(yīng)在特種防水涂料膜上覆蓋聚酯氈（80～100 g/m2）。

9 施工中常見質(zhì)量問題及防治

9.1 橋面板表觀質(zhì)量差

表觀質(zhì)量差是結(jié)合梁橋面板現(xiàn)澆施工中的一大頑疾，混凝土表面蜂窩麻面、高低參差不齊。

橋面板混凝土澆筑面積大、澆筑厚度小，澆筑過程中需特別注意加強(qiáng)振搗。采用小型振動棒垂直點(diǎn)振，振動棒的移動間距不宜大于其作用半徑的1.5倍。以50型振動棒為例，其振動間距應(yīng)為60～70 cm。每一振點(diǎn)的振搗延續(xù)時間宜為20～30 s，以混凝土不再沉落、不出現(xiàn)氣泡、表面出現(xiàn)浮漿為度，防止過振、漏振。

混凝土振搗完成后，應(yīng)及時修整、抹平裸露面，待定漿后再抹第二遍并壓光。抹面時不得灑水，并應(yīng)避免過度操作影響表層混凝土的質(zhì)量。

9.2 橋面板混凝土裂縫

橋面板尺寸大而薄，很容易導(dǎo)致其所受內(nèi)應(yīng)力超過混凝土強(qiáng)度而出現(xiàn)裂縫。在混凝土拌合過程中摻加聚丙烯纖維網(wǎng)，用量為1.8 kg/m3，以降低混凝土收縮徐變影響，減小混凝土內(nèi)應(yīng)力。另外，在混凝土中加入一定摻量的減水劑，也可以減少混凝土的開裂。

澆筑混凝土后抹面時，不能用凈水泥漿補(bǔ)平，使局部水泥砂漿過厚。因?yàn)樗酀{中無粗骨料，在凝固過程中收縮性大，容易導(dǎo)致早期塑性開裂。

在大風(fēng)情況下，混凝土收面后應(yīng)盡快用薄膜覆蓋，防止產(chǎn)生快干收縮裂縫。

9.3 橋面排水能力差

由于在混凝土澆筑時未能準(zhǔn)確設(shè)置橋面坡度，導(dǎo)致泄水管位置標(biāo)高較周圍的橋面沒有明顯的落低，且周圍的坡度不順，無法有效匯集橋面積水。此外，由于保護(hù)措施不到位，橋面板澆筑時混凝土或是其他雜物落入預(yù)留泄水管內(nèi)堵管，也是導(dǎo)致橋面排水能力差的一個因素。在保證橋面整體坡度的前提下，利用人工抹面合理設(shè)置泄水管附近坡度，并確保坡度的平順性，使泄水管能夠有效匯集、排泄橋面積水。在混凝土澆筑前，應(yīng)通過鐵絲將泄水管固定在鋼筋骨架上，并用麻袋臨時填塞管道，管口用塑料布包裹，待混凝土澆筑完成后再清空管道。

10 結(jié)束語

橋面板作為鋼—混凝土結(jié)合梁橋的上部結(jié)構(gòu)，其重要性無需贅言，其施工質(zhì)量的好壞對橋跨日后的使用影響巨大。作為一名工程施工人員，應(yīng)當(dāng)及時總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，以期獲得更為先進(jìn)的施工工藝，促進(jìn)我國鐵路交通建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

[1]楊成.組合梁橋現(xiàn)澆橋面板施工工藝探討.市政技術(shù)，1997-2.

[2]中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).鐵路橋涵施工規(guī)范TB10203-2002.北京：中國鐵道出版社，2002.

[3]鐵路工程施工技術(shù)指南.鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南TZ210-2005.北京：中國鐵道出版社，2008.