高架橋箱梁現澆施工控制技術

劉崢嶸

摘要：箱梁現澆施在施工整體性、適用性等方面具有諸多優點，因此在線形復雜多變的高架橋施工中大范圍的采用。但是在實際工程中也暴露了較多的質量問題，例如：梁體裂縫、混凝土澆筑質量及外觀質量差、預應力張拉誤差過大、梁體標高超過規范限制等問題。這些問題直接危害橋梁的耐久性和承載能力。文中結合工程實例，對箱梁現澆施工中容易出現的問題進行了總結，歸納了各個問題可能出現的原因。并且針對不同的原因提出了相對應的解決措施。最后就箱梁施工質量控制提出普遍適用的原則。

關鍵詞：箱梁；現澆施工；質量；安全

中圖分類號：U445.7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

1引言

近年來城市道路建設的發展突飛猛進，在傳統的平面交通的基礎上，大量的采用了高架橋等立體交通形式。以發展多層次、立體化的交通模式，彌補傳統的平面道路擁擠、各線路之間相互影響的問題，進而適應快速發展的城市規模和相伴而生的巨大交通量。在大量的高架橋斷面形式中，預應力箱梁閉合薄壁截面有著抗彎、抗扭剛度大，變形小，整體受力性能好等優勢被廣泛采用。在施工方法上，現澆施工在整體性好，剛度大，抗震抗沖擊性好，對不規則平面的適應性強。而且不需要大型的吊裝設備，設計標高易于控制，對各種線性適應能力好，是一種經常采用的施工方法。但是同時，經過大量的工程實踐中，滿堂支架、混凝土現澆、預應力張拉等方面也出現了諸多問題。本文結合蘇州市綜合交通項目中環快速路工程，總結在高架橋箱梁現澆施工中出現的問題，并且提出施工控制的關鍵方面及關鍵方法，為本項目和其他高架橋現澆施工提供施工設計建議。

2工程概況

本項目為蘇州市中環快速路工程吳中區段，主要包括西線段、東線段、太湖度假區連接線段3個部分，合計全長20.1km，包含高架橋部分和路基部分。主要技術標準，汽車荷載等級采用城-A級。設計車速：高架道路——城市快速路，設計速度：80km/h。橋梁標準橫斷面布置：高架快速路：0.5m（護欄）+12m（行車道）+0.5m（中央隔離墩）+12m（行車道）+0.5m（護欄）=25.5m；上下匝道橋（雙車道）：0.5m（護欄）+7.5m（行車道）+0.5m（護欄）=8.5m。

預應力箱梁采用C50混凝土，預應力鋼筋采用低松弛高強度預應力鋼絞線。主線橋跨徑以30m左右為主，梁高主要采用2.0m。對于跨徑較大的箱梁，梁高視受力需要取用。主跨≥45m變高度箱梁的梁高按圓弧線過渡。主線標準段（橋寬25.5m）采用單箱三室斷面。在加寬段落，按受力需要增設箱室數目。施工方法上，除少數較大跨徑采用掛籃對稱懸臂澆筑，其余均采用支架現澆。

3箱梁現澆施工中常見問題

現澆箱梁的主要施工步驟為：

（1）施工前準備工作。主要包括施工技術設計、施工組織設計等。

（2）支架搭設準備。主要包括地基承載能力的驗算，并對不良的地段進行地基處理，保證支架的穩定性以及抗傾覆能力。

（3）支架施工。設計標高和預拱度作為標準進行施工。

（4）安裝模板。

（5）支架預壓。按照施工梁段的重量，選擇合適的預壓力，使支架的非彈性變形消除，并且在梁段現澆時減小沉降。同時直接驗證支架的可靠度。

（6）完成鋼筋加工并綁扎底板和腹板鋼筋，完成預埋件焊接，定位預應力波紋管。在綁扎前鋼筋要經過合格檢驗。

（7）澆筑底板腹板鋼筋。

（8）對底板、腹板混凝土進行養護

結合箱梁的施工過程，箱梁在現澆施工中主要出現的問題有一下幾個方面。

3.1梁體裂縫

混凝土作為一種混合脆性材料，在內力和外部環境作用下很容易產生裂縫。采用預應力設計的構件，在使用過程中理論上只能出現規范規定范圍內的裂縫，或不能帶裂縫工作。但在實際上，施工過程中的各個步驟相互關聯、相互影響，不能做到百分百的控制。加之空間的作用力效應，和混凝土的收縮徐變作用，施工的方法步驟不嚴格按照設計，梁體的裂縫總會或多或少的出現。設計的受力狀態和成橋時的不一致也是出現梁體裂縫的關鍵因素。梁體裂縫作為一種常見的通病，會影響橋梁結構外觀、使用耐久性。放任不處理還可能影響結構的安全。

3.2混凝土澆筑質量和外觀不滿足要求

混凝土澆筑現澆施工的重要工作，也是決定施工質量和發揮現澆優勢的保障。如果混凝土的澆筑沒有做好，前述的現澆施工的優點就將不復存在混凝土的澆筑問題大多又可以分為以下幾個方面。

（1）澆筑混凝土后表面泌水。泌水會造成混凝土表面的強度降低，硬化完成后內部結構的不密實也會造成抗侵蝕、風化的能力下降。同時泌水的通道會使得有害的鹽溶液及腐蝕性的物質更容易進入混凝土的內部。泌水的同時，表面產生的浮漿硬化后強度很低，是的便面的耐久性大大降低。在混凝土內部，泌水引起混凝土的沉降導致混凝土產生塑性裂紋。分層澆注時，新澆筑混凝土受下層混凝土表面泌水的影響，造成混凝土層間結合部位強度降低，形成薄弱環節，并易形成裂縫開裂。

（2）梁體外觀不美觀。城市高架橋作為城市的大體量的建筑，經常會成為一個城市的地標。梁體側面及地面外露，混凝土的顏色一致性、平整性，對整橋的外觀具有很大的影響。

3.3預應力張拉誤差大

預應力張拉符合規范要求、保障質量是高架橋結構安全的保障。預應力經常出現的問題有預留孔道塌陷、管道位置不正、管道堵塞、預應力錨具錨固區缺陷、穿束張拉控制缺陷、灌漿缺陷。預應力張拉過程中，上述任何一個方面出現問題，都會使預應力效率降低，達不到設計的要求，直接影響高架橋的安全。因此必須嚴格的控制預應力張拉質量，保障生命財產安全。

3.4梁體的標高誤差超限

梁體的標高關系接線的流暢和橋上下凈空、成橋線形、橋梁合龍，是橋梁施工控制的重要方面。產生標高誤差的主要原因是地基的不均勻沉降，沉降過大；支架或木板系統自身的變形較大、設計不合理。

4箱梁現澆施工中常見問題對策

4.1梁體裂縫對策

梁體裂縫產生的原因多重多樣，要想控制好裂縫的產生，必須的箱梁現澆施工的全過程中在現澆施工的過程中，采用恰當的方法。包括模板的架設、澆筑、養護、預應力張拉等過程，嚴格按照規范及設計要求操作。對于澆筑后箱梁出現的裂縫，要及時處理分析，對于不影響結構安全寬度小于0.2mm的，進行表面的處理即可。對于寬度大于0.2mm的，要進行壓力灌漿，然后表面處理。

4.2混凝土澆筑質量保證方法

對于浮漿、泌水現象，要防止混凝土的坍落度過大，商品混凝土在運輸的過程中離析，施工時要嚴格注意，多進行檢查。在混凝土澆筑振搗的過程中，要避免過分振搗，從而產生砂漿的局部集中而產生的硬化過程中的收縮裂縫。當表面已經出現了泌水，必須及時排除表面水分。尤其在混凝土收面時更應該及時吸去泌水，從而收面的工作可以順利完成，確保混凝土外觀質量。清除泌水比較有效的方法是真空吸水、人工倉面掏水或用海綿等吸水性強的材料吸水。在澆筑完成后，養護要及時到位，防止溫度過高、過低，混凝土表面大風吹過，保證混凝土硬化充足的水分。要按照施工計劃，控制好澆筑時間和拆模時間，在強度達到1.2Mpa前，要避免任何的擾動。

對于分層澆筑的混凝土，要計算好混凝土的初凝時間，同時考慮施工時的氣溫，勞動力數量，每層澆筑用時，保證在澆筑上層混凝土振搗時，下層的混凝土還未初凝。為了保證分層澆筑混凝土的外觀質量，即保證顏色的一直，上層混凝土在振搗時要深入下層。模板在使用前要清潔干凈，沒有污染物，選擇高質量的脫模劑，減小脫模時對混凝土表面的額損壞。

在本工程中，為防止混凝土裂縫和邊棱破損，并達到強度要求，要求拆除側模時混凝土強度至少2.5MPa，拆除頂模板時混凝土強度至少30MPa。支架拆除之前要求：所有縱、橫向預應力鋼束應已全部張拉并壓漿完畢，且壓漿強度應已達到設計值的90%以上；混凝土強度達到標準值的95%以上且養生時間不少于7天、彈模達到100%，高要求充分的保證混凝土澆筑質量。

4.3預應力張拉控制

預應力鋼材及預應力錨具進場后，應分批嚴格檢驗和驗收，妥善保管。錨具除檢查外觀、精度質量出廠證明書外，對錨具的強度、錨固能力等應進行抽驗。所有預應力鋼材不許焊接。預應力材料的檢驗、保存、使用應嚴格按有關規范要求進行。

預應力張拉前混凝土的硬化要滿足一定的強度和剛度，一般強度要保障不低于設計強度的85%。剛度的保證要求要有足夠的齡期，不能因為工期的原因不顧剛度的發展，一般不能早于7天。張拉時要按照張拉設計分階段兩端對稱張拉，張拉完成后及時灌漿，防止局部的壓應力過大。在張拉過程中，要控制好張拉速率和鋼絞線伸長量（一般誤差小于6%），出現異常，要及時停工檢查。在張拉完成之后，要檢查張拉質量，錨具的錯位和全部錨具的高度差一般應控制在2mm和3mm之內。

4.4梁體的標高誤差控制

保證好梁體標高的關鍵是保障好支架地基滿足承載能力和變形能力。在下部結構和模板支架施工前對不良地質條件的施工地段要做好地基處理工作。在箱梁現澆之前，做好支架的預壓，保障支架的剛度和穩定性。在施工過程中要嚴格控制各標高，做好施工監控。

在本工程中，箱梁設計采用搭支架現澆，設計要求在預壓荷載作用下最大彈性變形<3mm。根據具體的地質情況，支架下設置合理的基礎，預壓荷載為120%恒載，待支架充分穩定達到連續3天累計沉降不超過3mm，且預壓時間不少于7天后，然后澆筑箱梁。通過上述措施保證了支架系統的安全性和梁體標高的準確性。

5結論

（1）高架橋箱梁現澆施工受力復雜、施工工期緊、施工難度較大，施工單位應做好施工組織，嚴格按有關施工規范和質量檢驗標準執行，確保施工質量。

（2）高架橋施工環境復雜，施工時應做好防護。承臺基坑開挖、鉆孔樁施工之前應先摸清地下管線情況，做好管線搬遷和保護工作。

（3）所有測量數據施工前均應進行復測，精度必須滿足規范要求，復測結果對比正確方可使用，施工過程中要不斷復測對比，發現問題立即停止施工。監理人員核查數據無誤有限，簽字確認后測量標志有效。高架橋箱梁各部位相關關系復雜，施工放樣時需特別注意梁部線形、坐標和高程的準確無誤。施工時應注意橫坡方向及橫坡數值。

（4）鋼筋的下料、焊接應符合相關施工規范要求，布筋時，如鋼筋與鋼束、鋼筋與鋼筋之間互相干擾，應按構造筋讓位于主鋼筋、細鋼筋讓位于粗鋼筋、普通鋼筋讓位于預應力鋼束的原則施工。如鋼束與骨架鋼筋互相干擾，請通知設計代表另行處理。如錨下螺旋筋與分布筋相擾時，可適當移動分布筋或調整分布筋間距，嚴格保證混凝土保護層的厚度達到要求。

（5）支架還應采取必要的措施，消除張拉預應力對支架的影響，應能讓梁體在支架上沿縱向滑動。應注意做好施工期間支架的安全保護。

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