橋梁施工中現(xiàn)澆箱梁施工工藝探究

黎子升

【摘 要】文章介紹了現(xiàn)澆箱梁的施工準備及環(huán)境要求，重點討論了現(xiàn)澆箱梁的施工工藝，例如地基處理與施工放樣、底模安裝、鋼筋安裝、波紋管安裝、預應(yīng)力筋加工、混凝土澆筑與養(yǎng)護、預應(yīng)力筋張拉與壓漿等;總結(jié)了現(xiàn)澆箱梁施工中的質(zhì)量、安全和環(huán)保措施，并以實際的橋梁現(xiàn)澆箱梁工程施工為例，研究了現(xiàn)澆箱梁具體的應(yīng)用情況，以期為目前的橋梁工程建設(shè)提供有益參考。

【關(guān)鍵詞】橋梁施工;現(xiàn)澆箱梁;施工技術(shù)

【中圖分類號】U445 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2022）03-0131-03

0 引言

當前，現(xiàn)澆箱梁在橋梁工程施工中的應(yīng)用越來越多，截面高度小是現(xiàn)澆箱梁最顯著的特點，能使橋梁的整體具有更好的穩(wěn)定性，并且其較大的跨度使橋梁能很好地適應(yīng)各種地形和跨越一些障礙物?，F(xiàn)澆箱梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)獨有的特點使橋梁整體在結(jié)構(gòu)強度和耐久性方面的性能十分突出，其施工占地面積較小且無墩頂蓋梁，直接架設(shè)在墩柱上即可，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為空心狀，上部兩側(cè)有翼緣，結(jié)構(gòu)輕盈、外形美觀，箱梁的材料及施工成本相對較低，應(yīng)用于橋梁工程中能夠為施工企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟效益。

1 工程概況

廣西貴港市某跨河大橋單條箱梁長度為75.2 m，其中內(nèi)跨徑長度為38.5 m，兩段懸臂長度為18 m，外懸臂突出于河中，梁底距河面高程為35 m，箱梁施工處水深度為5.8 m，箱梁寬度為2.2 m，高度為2.6～5.1 m，各條梁重力約525 kN。該箱梁跨徑較長，重量較大，支撐結(jié)構(gòu)施工是工程的關(guān)鍵所在，而且其中的兩條箱梁為雙梁，梁間距不足1 m且共用一個支架，因此施工難度很大。箱梁設(shè)計混凝土強度為C30，箱梁混凝土計劃一次性澆筑完成，但如果因現(xiàn)場施工條件不具備或其他突發(fā)情況而無法一次性澆筑完成，也可進行分層澆筑，首先進行底板和側(cè)板的澆筑，然后進行頂板的澆筑。

2 施工前準備

在進行現(xiàn)澆箱梁施工前，應(yīng)充分做好準備，首先施工技術(shù)人員應(yīng)熟悉圖紙和設(shè)計文件的要求，掌握工程設(shè)計意圖，認真分析施工資料，進一步核實工程量、施工進度安排和施工難點，包括施工過程中的風險因素及其他注意事項，全面、詳細地編制施工計劃，合理考慮所需施工設(shè)備的型號、數(shù)量及操作人員。施工設(shè)備入場后，應(yīng)進行全面檢查，包括各類施工機械的運行情況，確保設(shè)備符合施工要求。施工前應(yīng)清除施工場地的表土和雜物，對施工場地進行整平和夯實，消除地基的沉降以減少架設(shè)支架后有可能引發(fā)的沉降量，使支架整體結(jié)構(gòu)具有較強的穩(wěn)定性和安全性。此外，避免地基沉降也可防止吊車、攪拌車及混凝土泵車入場后引發(fā)地基下沉。

根據(jù)《公路橋涵技術(shù)施工規(guī)范》中的相關(guān)要求，做好水準點和導線點的復測，對現(xiàn)澆箱梁的高程進行復核，還要進行試驗設(shè)備的標定，對現(xiàn)澆箱梁施工材料進行抽檢，如鋼筋、砂石、水泥及其他外加劑等，抽檢過程應(yīng)遵循相關(guān)施工規(guī)范及設(shè)計要求，目的是使施工材料符合工程質(zhì)量要求。應(yīng)準備的主要施工機械包括吊車、攪拌車和混凝土泵車等，準備充足的油料供應(yīng)，還應(yīng)準備一塊專門用于維修設(shè)備的場地，場地內(nèi)備好維修工具和易損件[1]。

3 現(xiàn)澆箱梁施工

3.1 地基處理與施工放樣

使用壓路機將地基碾壓密實，當?shù)鼗鶋簩嵍冗_到90%以上時，對路基的承載力進行檢測，合格后在其表層施作一層20 cm厚的水泥以提高地基荷載能力，也可避免雨水對地基的影響。為保證支架搭設(shè)的質(zhì)量，在搭設(shè)之前應(yīng)準確放樣，即在混凝土面上放出橋梁和墩臺的中心線，再由此中心線和立桿布設(shè)放出縱橫向中心線，并標記在混凝土面上。

3.2 現(xiàn)澆箱梁底模安裝

完成支架頂部方木的鋪設(shè)后進行底模安裝，使用高強度的竹膠板作為底模材料，厚度為1.5 cm，底模橫向的寬度應(yīng)大于梁底寬度（10 cm以上）。安裝好的模板上方應(yīng)覆蓋土工布以避免雜物損壞底模，底模設(shè)置的預拱度在墩頂位置為零，在跨中位置為最大，即以拋物線形式變化，模板可分塊進行拼裝且保證縱、橫向接縫位于同一條直線上，在模板底部加裝木楔能夠消除相鄰模板之間的高度差，在模板尚未完成拼接成型之前和調(diào)節(jié)桿未安裝前，應(yīng)注意及時固定，防止模板發(fā)生傾覆[2]。

3.3 現(xiàn)澆箱梁鋼筋安裝

模板安裝完成并通過檢測后可以測量放線，在模板上標注具體的鋼筋位置，隨后可安裝現(xiàn)澆箱梁的鋼筋，端橫梁、中橫梁鋼筋應(yīng)在出廠前加工成型再運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行綁扎成型，通過吊車實現(xiàn)整體就位。為使保護層具有一定的厚度，就位時可使用高強度的砂漿墊塊，完成底板鋼筋的綁扎后進行腹板鋼筋和端橫梁、中橫梁鋼筋的綁扎，同時進行縱向預應(yīng)力束管道的安裝。當二者發(fā)生沖突時，應(yīng)先安裝預應(yīng)力管道，嚴格按照施工圖和施工規(guī)范完成鋼筋的綁扎工作，此過程應(yīng)準確定位，使鋼筋保護層厚度符合施工質(zhì)量要求（誤差在5 mm以內(nèi)）。

3.4 波紋管安裝、預應(yīng)力筋加工

預應(yīng)力管在安裝時應(yīng)嚴格控制施工質(zhì)量，尤其是管道的接頭部分應(yīng)嚴密，避免管道發(fā)生漏漿，禁止人員腳踏，防止管道變形、破裂而出現(xiàn)漏漿、堵塞或無法穿束的情況，當完成波紋管安裝后，應(yīng)檢查線形是否順暢、外觀是否完好及定位是否準確等。鋼絞線的質(zhì)量應(yīng)達標且有質(zhì)檢合格證書，檢查鋼絞線表面是否完好且無銹蝕，并提前進行編號，碼放整齊，穿束前使用空壓機清理孔道，保證波紋管的孔道順暢無阻，可在預應(yīng)力筋的端部套上導向帽，避免預應(yīng)力筋棱邊刺破波紋管，鋼絞線在完成穿束后應(yīng)立即進行編號，禁止交叉和擠壓[3]。

3.5 砼澆筑與養(yǎng)護

該跨河大橋現(xiàn)澆箱梁在實際施工中經(jīng)過兩次混凝土澆筑，第一次進行箱梁底板、腹板和橫隔板的澆筑，共澆筑混凝土方量為118.53 m3，每延米的平均混凝土用量為1.58 m3，每延米混凝土重力為39.24 kN，最大截面處混凝土重力為68 kN，第二次完成剩下腹板及頂板的澆筑，共澆筑混凝土方量為88.56 m3，每延米混凝土用量平均為1.05 m3，每延米混凝土重力為28.6 kN，使用鑿毛方法對施工縫進行處理。為減輕模板的重量，本案例中使用大量具有足夠強度和剛度的木板進行拼接，使用邊長為8 cm的方木做肋，底模使用4 mm厚的鋼板，下面鋪設(shè)6排8#槽鋼，模板安裝應(yīng)符合橋梁外形尺寸要求，模板拼接應(yīng)嚴密且表面平整，模板表面涂抹脫模劑便于拆模和混凝土表面的平整，使用斜撐及φ12 mm的鋼筋為拉桿加固，模板轉(zhuǎn)角縫施作1.0 cm厚的海綿條以防漏漿?；炷猎诎韬驼就瓿杉邪韬秃笥晒捃囘\輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，再由泵車將混凝土泵送入模，入模前應(yīng)詳細檢查混凝土的特性，如坍落度和均勻性等，由于混凝土振搗施工的難度較大、專業(yè)性較強，需注意的施工要點有很多，因此應(yīng)選派熟練的技術(shù)人員操作混凝土振搗。

此外，在混凝土澆筑期間，模板工和鋼筋工等技術(shù)人員應(yīng)詳細檢查支架、模板及鋼筋的穩(wěn)定性，由施工標準規(guī)定的頻率進行混凝土抽檢，評估混凝土的工程指標并做好試塊。當完成混凝土澆筑后可使用拋光機對頂板進行收面，使混凝土的構(gòu)件具有很好的平整度，確定混凝土表面收漿后進行覆蓋養(yǎng)護工作，使用厚塑料膜包裹箱梁的外露面，提高混凝土的結(jié)構(gòu)強度和耐久性。由于箱梁位置較高，因此澆筑過程應(yīng)使用泵送方式進行，混凝土在集中拌和站完成拌制后由兩臺泵同時輸送，混凝土底板澆筑應(yīng)從兩側(cè)的支座開始，分別對稱地向跨中澆筑，進行兩側(cè)懸挑部分的澆筑，在底板混凝土初凝之前應(yīng)完成側(cè)板澆筑，從兩懸臂同時向跨中進行平衡澆筑，及時觀察支架結(jié)構(gòu)形變或下沉等情況，確保支架結(jié)構(gòu)下沉量在2 cm以內(nèi)，各層砼澆筑應(yīng)不間斷進行，分層進行澆筑混凝土厚度在30 cm以內(nèi)。澆筑完成后應(yīng)盡早進行養(yǎng)護工作，每隔2 h澆一次水，維持混凝土表面的濕潤，整個養(yǎng)護時間應(yīng)大于14 d，當箱梁結(jié)構(gòu)強度達到施工要求后可拆除隨梁試件及腳手架等。

3.6 預應(yīng)力筋張拉與壓漿

預應(yīng)力張拉前應(yīng)檢查并清洗孔道，清除鋼絞線上的油污，檢查錨環(huán)、夾片的硬度，確定合格后方可使用。預應(yīng)力張拉過程可使用智能化張拉設(shè)備進行，但應(yīng)事先檢查梁體的尺寸、裂縫及變形等情況。張拉施工現(xiàn)場應(yīng)設(shè)有警告標示和繩索阻擋。禁止非工作人員入內(nèi)，特別是千斤頂附近禁止人員逗留以防止發(fā)生意外?？赏ㄟ^張拉力及伸長值對鋼絞線進行雙向控制張拉，實際伸長值與理論伸長值的誤差應(yīng)低于6%，完成張拉后錨固預應(yīng)力筋，保證預應(yīng)力張拉效果的關(guān)鍵是頂壓錨固環(huán)節(jié)，在頂壓錨固前應(yīng)保持5 min的張拉力穩(wěn)定時間，錨固完成且通過檢驗后可使用砂輪進行端頭預應(yīng)力筋的切割，但禁止使用電弧焊切割，預應(yīng)力筋外露長度應(yīng)大于30 mm，完成鋼束錨固后應(yīng)設(shè)置安全區(qū)域，禁止觸碰、踩踏和撞擊鋼束、錨具。完成張拉后可施作壓漿，壓漿之前應(yīng)清理預埋孔道，通過智能壓漿機進行壓漿，按壓漿的配比制備水泥漿[4]。

3.7 支撐結(jié)構(gòu)預壓

箱梁在混凝土澆筑前對整個支撐結(jié)構(gòu)（工作面）預壓3 d，消除支架結(jié)構(gòu)的沉降。在箱梁底模上疊加沙袋（2.0 m寬、1.5 m高），砂比重為17.15 kN/m3，使支架結(jié)構(gòu)具有52.5 kN/m的承載能力，總重力為3956 kN，首次澆筑混凝土的重力為40.38 kN/m，保證系數(shù)取1.2，預壓時測量人員通過水準儀對支架結(jié)構(gòu)的沉降情況進行監(jiān)測，結(jié)果表明，在試壓過程中，跨中沉降量最大（4 cm），滿足施工標準要求，預壓48 h后支架結(jié)構(gòu)已趨于穩(wěn)定。

4 現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)及環(huán)境要求

4.1 施工技術(shù)要求

現(xiàn)澆箱梁在施工中用到的支架、方木和竹膠板等結(jié)構(gòu)應(yīng)進行嚴格的受力情況分析與核算，支架墊座應(yīng)位于混凝土墊層上方支撐，如果在軟弱地基支撐時應(yīng)進行地基的加固處理，對支架提前進行預壓處理?，F(xiàn)澆箱梁、墩身和模板之間的連接處應(yīng)密貼，箱室內(nèi)模應(yīng)加固密實，防止出現(xiàn)漏漿情況，鋼筋的焊接及搭接長度需符合施工規(guī)范及設(shè)計標準要求，鋼筋接頭處禁止彎曲，使鋼筋混凝土護層具有一定的厚度，上部結(jié)構(gòu)施工所用到的預埋件應(yīng)在準確位置布設(shè)。在底模板安裝過程中應(yīng)設(shè)置預拱度，保證底模板平整、順直，模板接縫應(yīng)緊密，確保在混凝土澆筑過程中無漏漿及跑模情況，施工過程中應(yīng)確保縱、橫接縫位于同一直線上。

4.2 施工環(huán)境要求

施工作業(yè)區(qū)域范圍內(nèi)應(yīng)始終保證有完善的排水設(shè)施，也可修筑臨時排水溝，使其與固定排水設(shè)施相通，避免發(fā)生淤積和沖刷。在進行施工機械設(shè)備操作時應(yīng)盡量控制噪音、廢氣，減少對附近環(huán)境的影響。在鄰近居民區(qū)進行夜間施工時，要做好降噪措施，遵守當?shù)丨h(huán)保部門的相關(guān)規(guī)定。對施工機械或設(shè)備產(chǎn)生的廢水、廢油、污水及其他有毒有害物質(zhì)應(yīng)及時清理，禁止向河流、池塘直接排放，禁止向近水源地區(qū)域排放，防止對水土造成污染。

5 質(zhì)量、安全及環(huán)保措施

5.1 質(zhì)量措施

現(xiàn)澆箱梁在進行施工前應(yīng)充分做好質(zhì)量保證措施，對圖紙要求和其他相關(guān)的施工文件進行認真復核，準確把握方案設(shè)計意圖，對現(xiàn)澆箱梁各部分具體施工段的情況有所了解，包括工程量、工期節(jié)點、施工難點和氣候條件等，認真編制現(xiàn)澆箱梁施工的組織方案，合理安排各施工段人員，做好技術(shù)交底及崗前培訓等工作，保證作業(yè)指導書和施工工藝等符合質(zhì)量標準要求，全面做好測量工作，對重點部位如導線點、水準點及中心線等要進行反復核對、確認。試驗操作人員經(jīng)過崗前培訓后能夠掌握具體的試驗方法和操作流程，組織分工應(yīng)明確、細化，試驗儀器和設(shè)備等應(yīng)質(zhì)檢合格，確保功能穩(wěn)定、性能可靠，符合工程試驗規(guī)定要求。

5.2 安全措施

安全施工是保證施工質(zhì)量和工期的基礎(chǔ)，是企業(yè)長久發(fā)展的重要根基，在橋梁工程現(xiàn)澆箱梁施工中，應(yīng)始終貫徹“安全第一、預防為主”的指導方針，施工全過程必須設(shè)專職人員進行督導，例如安全工程師或?qū)Ｂ毎踩珕T等。必要時輔以智能化的安全監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)全方位、多側(cè)面、無死角的安全監(jiān)測，做到發(fā)現(xiàn)安全隱患及時上報、處理，各施工單位的主要負責人為安全施工的第一責任人，嚴格落實“管施工必須管安全”的總體原則，逐級落實施工安全責任制，對所發(fā)生的施工安全事故不得誤報、瞞報。應(yīng)及時做好施工現(xiàn)場各節(jié)點的交接班工作，對于施工難點或遺留問題應(yīng)及時處理，做好各施工環(huán)節(jié)的銜接和溝通工作，使現(xiàn)澆箱梁施工現(xiàn)場井然有序、安全施工。

5.3 環(huán)保措施

施工企業(yè)在保障工程任務(wù)高質(zhì)量、高標準完成的同時，還要肩負著社會責任，施工企業(yè)應(yīng)將環(huán)保問題納入施工事項議程。施工前應(yīng)做好環(huán)保措施，檢查臨時排水溝和固定排水溝是否連通，檢查排水溝的最終流向，禁止將施工廢水、污水排放到附近的農(nóng)田、生活區(qū)，必須經(jīng)專用的排污設(shè)備處理后排放到指定位置。現(xiàn)澆箱梁施工地點如果靠近學?；蚓用駞^(qū)，則在施工前應(yīng)充分做好降噪措施，夜間施工應(yīng)符合當?shù)夭块T的規(guī)定要求。對于現(xiàn)澆箱梁施工過程中產(chǎn)生的施工廢料，如鋼筋接頭、碎石塊、土渣及塑料等，應(yīng)在指定位置集中存放、收運，具備條件的施工企業(yè)還可以引入分布式的微型噴淋裝置，降低施工現(xiàn)場的粉塵排放。施工企業(yè)應(yīng)采取一切必要可行的環(huán)保措施，做到綠色、環(huán)保、文明施工，杜絕因環(huán)保問題與當?shù)夭块T、居民發(fā)生的任何糾紛事件，樹立自身良好的形象。

6 結(jié)束語

現(xiàn)澆箱梁在橋梁施工中比較常見，其結(jié)構(gòu)具有截面高度小、跨徑大和剛度強等特點，使得現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)能夠滿足不同跨度、不同地形的橋梁工程施工需要，特別是大跨度連續(xù)梁施工?，F(xiàn)澆箱梁在澆筑過程中通常使用整體澆筑的方式，目的是提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體強度和承載能力?，F(xiàn)澆箱梁施工時需要的支撐面很小，箱梁通常具有較小的體積且不需要墩頂蓋梁，可直接落在墩柱上面，其優(yōu)良的結(jié)構(gòu)特點使得橋梁整體具有較輕的重量、美觀的外形和較強的穩(wěn)定性，工程應(yīng)用十分廣泛。

參 考 文 獻

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