現(xiàn)澆連續(xù)箱梁后澆段施工技術探討

吳曉華

(中鐵十五局集團第五工程有限公司，河南洛陽 471002)

現(xiàn)澆連續(xù)箱梁后澆段施工技術探討

吳曉華

(中鐵十五局集團第五工程有限公司，河南洛陽 471002)

現(xiàn)澆箱梁施工在大跨度橋梁中廣泛應用，由于進度或工序安排原因，不可避免地會出現(xiàn)后澆段，如何更加安全、有效地進行后澆段施工是一個難點。結(jié)合西銅高速公路4標段渭河特大橋后澆段施工，從基礎處理、支架布設、混凝土鑿毛、鋼筋綁扎、模板安裝等施工中常見問題進行原因分析，并就預防處理措施進行技術探討，對同類工程施工具有一定的參考價值。

現(xiàn)澆箱梁 后澆段 施工技術

西安至銅川高速公路XTK-4標位于西安市北郊高陵縣及涇陽縣內(nèi)，起點樁號為K7+116，終點樁號為K12+360，設計為雙向八車道，全長5.224 km。主要工程為渭河特大橋一座4.96 km(包含聶馮立交A，B兩座匝道橋)，路基0.224 km。設計橋梁上部結(jié)構形式為:(69+7×90)m T構連續(xù)梁，(90.00+165.00+95.25)m連續(xù)剛構，2.99 km裝配式預應力箱梁，現(xiàn)澆連續(xù)箱梁1 442 m(共計21聯(lián))，229 m簡支鋼箱梁。線路跨渭河、鄭西鐵路貨運專線，穿過涇河工業(yè)園區(qū)，上跨現(xiàn)有西三公路及咸銅鐵路，至涇河南岸河灘。周邊居民及工廠眾多，交通復雜，施工難度大，工期要求緊。

1 施工方案選擇及工藝流程

1.1 后澆段的產(chǎn)生

現(xiàn)澆箱梁后澆段的產(chǎn)生在大跨度橋梁施工中不可避免。由于連續(xù)兩聯(lián)現(xiàn)澆梁時有存在，前一聯(lián)現(xiàn)澆梁張拉、壓漿完畢，導致相鄰的同一墩上的現(xiàn)澆梁沒有張拉空間而無法進行張拉施工，為此必須預留后澆段(見圖1)，最后通過倒拉鋼束完成受力轉(zhuǎn)換。渭河特大橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，包括匝道橋共計21聯(lián)，需要預留后澆段共計有18處。后澆段混凝土施工的質(zhì)量，將直接關系到整聯(lián)現(xiàn)澆梁的質(zhì)量。

1.2 后澆段施工工藝

后澆段施工是在主體現(xiàn)澆箱梁張拉、壓漿完畢后進行的。一聯(lián)現(xiàn)澆箱梁一般為三孔或四孔，主體梁張拉、壓漿后即可拆除碗扣支架。但由于后澆段處主體梁張拉后受力過于集中，全部應力集中在支架上，所以對于存在后澆段的一孔碗扣支架暫時保留，只有在后澆段張拉、壓漿完成后才可進行最后拆除。

圖1 后澆段示意(單位:cm)

1.2.1 后澆段處基礎處理

現(xiàn)澆箱梁支架基礎處理是支架整體穩(wěn)定性的保障。渭河特大橋?qū)A的處理要求較高:采用20 cm厚3∶7灰土+15 cm厚C25混凝土，支架周圍設置環(huán)形排水溝，防止支架地基受雨水浸泡而發(fā)生沉陷。對于原有樁基施工過程中可能存在的泥漿池重點關注，如果存在泥漿池將采取換填處理，確保萬無一失。后澆段是兩聯(lián)現(xiàn)澆梁的交接部位，主體箱梁張拉后后澆段處支架承受較大集中力，集中力通過支架全部傳遞到基礎上，所以實際施工中要對后澆段處基礎作單獨處理。渭河特大橋后澆段處的基礎處理是采用50 cm的3∶7灰土+30 cm C25混凝土，寬度為橋面凈寬每邊外擴1 m，縱向長度為5.4 m。為了防止雨水匯集于基礎內(nèi)造成沉陷、裂縫，在基礎四周做20 cm深環(huán)形排水溝，并將水引至支架基礎之外。

1.2.2 后澆段處的支架布設

渭河特大橋現(xiàn)澆箱梁全部采用滿堂式碗扣支架，支架鋼管外徑φ48 mm，壁厚 t=3.5 mm，材質(zhì)為A3鋼，軸向容許應力[σ0]=215 MPa。詳細數(shù)據(jù)見表1。

表1 碗扣支架鋼管截面特性

后澆段碗扣支架進行了加強，加強段縱向延長5.4 m。支架布設原則是立桿縱橫向間距均按照60 cm布置，橫桿步距為120 cm，同時按照3 m間距布設縱橫向剪刀撐。為了增加后澆段處支架在張拉時的整體穩(wěn)定性，在靠近墩柱側(cè)按照步距為1.2 m與立柱加固成“井”字形。

1.2.3 后澆段處混凝土鑿毛處理

主體現(xiàn)澆箱梁張拉壓漿完畢，要及時完成后澆段的澆筑。首要工序是對與后澆段相連混凝土表面鑿毛處理。鑿毛要求鑿除徹底，露出新鮮的骨料(見圖2)，同時，鑿毛依照與水平方向成45°角施工，且鑿毛過程中嚴禁對張拉過的錨具、鋼絞線等造成損害。

圖2 后澆段處鑿毛處理

1.2.4 后澆段鋼筋安裝

現(xiàn)澆箱梁端橫梁寬度為2 m，本標段施工中留設的后澆段寬度為1.02 m，其余0.98 m橫梁與主體一同澆筑。所以在主體施工中嚴格按照橫梁圖紙預留相應的主筋，并注意預埋橫向N5鋼筋和縱向的上下兩層水平筋，上下層水平筋埋設注意錯開35 d搭接長度，避免鋼筋在同一斷面焊接。

后澆段鋼筋安裝同其他主體鋼筋一樣，無論在鋼筋焊接、鋼筋安裝上都要嚴格按圖紙施工。部分橫梁后澆段處存在橫向預應力鋼筋，對于此類后澆段，不可避免出現(xiàn)張拉槽口處主筋與預應力發(fā)生干擾現(xiàn)象，在首先保證預應力鋼束位置不變的前提下，需要對部分主筋位置進行適當調(diào)整。設計圖紙中每個箱室在后澆段處布設兩束倒拉鋼束，在后澆段鋼筋安裝過程中及時對倒拉鋼束進行埋設、包裹、準確定位。

1.2.5 后澆段模板安裝

由于借助施工過的梁體為支撐，所以后澆段處模板安裝相對比較容易，但重點是要確保底板固定牢靠和密封嚴實。底板采用竹膠板作為模板，竹膠板下面按照30 cm間距鋪墊方木并支撐在墊石兩側(cè)的蓋梁上，要確保模板與澆筑過的主體梁底接縫密實，防止漏漿現(xiàn)象發(fā)生。

1.2.6 后澆段混凝土澆筑

模板加固安裝完畢即可進行后澆段混凝土澆筑?；炷翝仓坝们逅畬Φ装暹M行清洗，同時對鑿毛處進行濕潤。由于后澆段處橫梁鋼筋相對比較密集，鋼筋間距較小，所以要選用直徑較小的震動棒，確保混凝土振搗密實。振搗過程中注意不要對預埋波紋管造成損傷，防止混凝土進入造成堵塞。同時澆筑過程中派專人對底板進行觀察，發(fā)現(xiàn)有漏漿等事故及時進行處理。澆筑完畢，及時進行覆蓋養(yǎng)生。

1.2.7 后澆段張拉、壓漿、受力轉(zhuǎn)換

后澆段同體養(yǎng)生試塊抗壓強度達到設計強度90%時，即可進行后澆段的張拉。采用張拉力和伸長量雙控，以張拉力為主的原則。壓漿從箱室內(nèi)齒板處錨墊板位置開始，直到伸出頂板的PVC管向外冒出水泥漿為止。壓漿完畢3 d后即可進行邊跨處碗扣支架的拆除。使邊跨梁板由支架承重轉(zhuǎn)換為通過后澆段在支座上承重。

2 常見問題原因分析及預防處理

后澆段是現(xiàn)澆箱梁施工的最后一道工序，是現(xiàn)澆梁成敗的關鍵。基礎處理、支架布設、模板安裝、張拉壓漿等各個工序環(huán)節(jié)都要處理得當，每個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，處理起來都相當麻煩。處理不當可能釀成質(zhì)量事故，但若措施采取及時得當，是可以預防和避免的。

2.1 基礎出現(xiàn)裂縫

現(xiàn)澆箱梁澆筑完畢，由于基礎承受的荷載加重，導致基礎出現(xiàn)不同程度的裂縫，一般以橫橋向居多，所以在澆筑前和澆筑過程中對支架和基礎都要觀察。若出現(xiàn)裂縫要認真分析裂縫的走向、長度、寬度和深度，如裂縫發(fā)展緩慢且在跨中可不予考慮，若在邊跨后澆段位置，就要采取措施對裂縫進行處理。可采取灌漿處理，或者對支架進行加密處理，橫向間距由60 cm變?yōu)?0 cm，減小基礎單位面積承受的荷載。

2.2 底板出現(xiàn)漏漿

后澆段澆筑過程中，底板處模板支撐不牢，就可能造成混凝土泄漏，擁堵蓋梁現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)就要立即停止混凝土澆筑，采取措施對泄漏處模板進行加固支撐，并及時清理泄漏混凝土，直至清理完畢方可進行混凝土澆筑。因此澆筑混凝土之前就要認真檢查方木支墊情況，必要時可加密鋪墊方木。

2.3 壓漿不通

后澆段內(nèi)倒拉鋼束波紋管截面較小，內(nèi)徑為55 mm，同時其端部埋設的PVC管排漿孔就更為細小。在壓漿過程中由于水泥漿拌合不均等原因，可能出現(xiàn)PVC管被堵現(xiàn)象，導致無法壓漿。解決的辦法是用一個3 m長的細鋼絲從頂部PVC管內(nèi)緩慢向內(nèi)疏通，使堵塞物清理干凈，繼續(xù)壓漿。如果由于停留時間較長，壓漿困難，就要采取措施，人工從頂部的PVC管內(nèi)灌漿。人工灌漿注意速度要慢，確保管內(nèi)空氣排出，直至漿液不能下灌為止。因此，在后澆段倒拉鋼束埋設節(jié)段就要對波紋管認真包裹纏繞，有必要時可變單根排漿孔為雙根排漿孔。

3 結(jié)束語

通過采取以上施工措施，本標段安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成了全橋21聯(lián)現(xiàn)澆梁的施工任務。施工過程中沒有出現(xiàn)一起安全事故，所有后澆段沒有發(fā)現(xiàn)一處質(zhì)量隱患或質(zhì)量缺陷。同時由于后澆段施工效率提高，使得現(xiàn)澆梁模板、碗扣支架的周轉(zhuǎn)速度加快，加快了施工進度，節(jié)約了各種材料，降低了機械設備的租借成本。全部現(xiàn)澆梁累計節(jié)約資金約75萬元，為項目的整體效益做出了貢獻。

后澆段是現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工中較為繁瑣，但非常重要的一個工序?；A處理、支架搭設是關鍵，張拉壓漿完成受力轉(zhuǎn)換是成敗所在，每道工序都至關重要。渭河特大橋的施工實踐證明，以上基礎處理、支架加密等措施很好地滿足了施工要求，保證了現(xiàn)澆梁的整體穩(wěn)定。對在后澆段施工中可能出現(xiàn)的問題做好提前預防和應對措施就能有效避免各種失誤的出現(xiàn)。

[1]余?？?，劉建明，張翔，等.連續(xù)梁轉(zhuǎn)體后中跨合龍段支架設計與施工[J].鐵道建筑，2010(5):16-18.

[2]中華人民共和國交通部.JTJ 041—2000 公路橋涵施工技術規(guī)范[S].北京:人民交通出版社，2000.

[3]中華人民共和國交通部.JTGF 80.1—2004 公路工程質(zhì)量檢驗評定標準[S].北京:人民交通出版社，2004.

[4]中華人民共和國交通部.JTJ 076—95 公路工程施工安全技術規(guī)程[S].北京:人民交通出版社，1995.

[5]周水興，何兆益.路橋施工計算手冊[M].北京:人民交通出版社，2001.

Discussion on Construction Technology of Final-Cast Section of Cast-in-Place Continuous Box-Girder

WU Xiaohua
(China railway fifteen bureau group fifth engineering Co.，LTD，Luoyang Henan 471002，China)

The construction of cast-in-place box girder is widely used in long-span bridges.The final-cast section will appear inevitably because of the project progress arrangement and how to more safely and more efficiently carry out the final-cast section is a practical difficulty.Combining with the poured finalcast section of the fourth tender in Xian to Tongchuan highway，this paper analyzed the common problems in construction，such as foundation treatment，bracket arrangement，concrete roughening，steel bar binding，template installation etc.，and had a technical discussion about the prevention measures，which has some reference value to the similar project construction.

Cast-in-place box girder;Final-cast section;Construction technology

U448.35;U445

A

1003-1995(2012)06-0022-03

2011-11-18;

2012-03-07

吳曉華(1982— )，男，河南舞陽人，工程師。

(責任審編 趙其文)