組合箱梁施工控制

摘要：先簡支后連續結構的組合式連續箱梁，因其結構的特殊性和受力階段體系轉換，要求在施工過程中加以嚴格控制。本文結合工程實際，簡要介紹組合箱梁工序控制及施工過程中對質量控制的建議。

關鍵詞：組合箱梁；施工；控制

后張法預應力混凝土連續箱梁，作為一種先簡支、后連續的組合結構，由于其結構輕盈合理，建筑高度較小，配筋、圬工量少，成本相對較低等優點，在高速公路建設中被廣泛使用。但由于其結構相對復雜，截面小，對施工作業要求相對較高等特點，在施工過程極易出現質量缺陷或瑕疵。因此，控制組合箱梁的工序過程和施工工藝，將顯得極為重要。

1箱梁預制

組合箱梁的主要特點在于其先簡支后連續，因此在箱梁預制階段與普通簡支梁無異。由于箱形薄壁及變截面的特性，底板受力鋼筋和腹板預應力鋼絞線束定位、內模的支立拆除及小斷面混凝土入倉、搗固等空間有限，在預制過程中極易出現漏漿、空洞、冷縫、魚鱗斑紋等表面質量缺陷和鋼絞線束及鋼筋移位、保護層不足等內在質量隱患。針對上述可能存在的質量問題，施工過程中應從模板、混凝土聚合物、施工工藝等方面加以控制。

1.1模板

箱梁底板通常采用混凝土臺座，在其上鋪設鋼板。因鋼板在鋼筋綁扎、模板支立等工序中易被污染銹蝕，影響梁體底部混凝土外觀。實踐證明，用水磨石經拋光處理后作為底模，能有效滿足混凝土外觀質量要求，同時節約成本。

預制箱梁現場使用的均是組合大塊鋼模板，一般采用δ=6mm面板，型鋼加勁肋組成。由于面板自身厚度較薄，剛度有限，加之加勁肋在焊接時不可避免地使面板局部受熱變形，存在部分加工應力。當混凝土入模振搗，模板受側壓力和加工應力共同作用，混凝土表面易出現觀感不一致的缺陷，甚至將肋板焊接痕跡如數拓在混凝土表面。由于脫模劑涂刷不勻或粘附塵屑等雜物，使得脫模后混凝土表面粗糙顏色不一致。

經過工地對比試驗，筆者認為，面板宜采用δ=8mm開平板，加勁肋通過檢算適當減少，盡量利用鋼板自身剛度，面板與加勁肋點焊連接。卷板在展平過程中，易將鋼板表面氧化膜拉裂破壞，脫模后混凝土存在皴裂紋，因此面板應選用一次軋制成型的平面板。事實上，增加面板厚度，相應減少加勁肋，并不會增加模板重量很多，但在保證混凝土表面質量方面應該是值得的。由于工地條件所限，采用靜電噴涂脫模劑或脫模漆很難達到均勻，搬運拆裝時易擦傷掉塊。一般在模板表面除銹打磨后，均勻涂刷清機油即可達到理想效果。為防止錯臺漏漿，模板接縫采用企口連接，側模與臺座間粘貼止漿膠帶，并用拉桿使之擠壓密實。

1.2混凝土聚合物

因腹板內鋼筋與模板間距、保護層均較小，在波紋管上部混凝土物料易堆積，在振搗時粗骨料留在波紋管上部而水泥漿下沉。如果振搗不足，在波紋管下部易形成空洞；振搗過量，除波紋管下部易形成水泥砂漿層而上部出現翻砂等現象，從外觀上看，在波紋管部位出現水波紋。在橫隔板和一般錨固區，因鋼筋密集，物料在內部分布不勻，且不易振搗密實，易出現內在質量問題。材料自身物化指標也是影響梁體混凝土質量的關鍵因素。

根據腹板內布筋情況，按照施工規范確定合理的骨料粒徑，應注意嚴格控制允許超過最大粒徑的骨料數量，因為哪怕個別粒徑超限的石子都有可能卡在波紋管、鋼筋和模板間。粗骨料的顆粒形狀、級配、粉塵含量和砂子的含泥量在施工中取下限，同時在混凝土拌制、運輸過程中控制和易性和塌落度。

1.3施工工藝

傳統的“先底板、后腹板頂板”的施工方法，極易在混凝土表面出現施工冷縫，影響表觀質量；新舊混凝土接茬處易污染，影響內在質量。箱梁施工中采用全斷面斜向漸進澆注，可以有效保證混凝土的連續性，避免質量通病的出現。具體做法為：先澆注底板2～3m后澆注腹板，使得腹板與底板同步；延伸2～3m后，澆注頂板，使得底板、腹板和頂板在同一斜面上同時澆注。混凝土入倉時自下而上，兩邊對稱進行。

混凝土振搗采用附著式結合插入式。腹板波紋管以下部位采用附著式，其余部位采用插入式。附著式振搗器的位置通過計算得出，振搗時間通過試驗統計確定。振搗時注意不得空振，即混凝土未灌注前不得振搗，以防止模板及連接部件松動；同時在灌注至波紋管以上部位時，不得使用附著式振搗，因為下部混凝土已振搗密實不再塌落甚至初凝，此時使用附著式振搗將會使已成型混凝土和模板間出現細微縫隙，混凝土析出的水分和上部水泥漿下滲，在混凝土表面形成云狀斑紋，影響外觀質量。

脫模后，對于出現的表面質量缺陷，應立即進行原因分析和修補。

1.4預應力鋼絞線束張拉

根據設計要求在混凝土強度達設計的85%（或設計要求值）時開始張拉。因此，開始預制箱梁時，每片梁應留有足夠的試件（10組），在第1、3、5、7d分別試壓，統計其強度增長規律，確定混凝土的張拉齡期。張拉過早，由于混凝土彈性模量過低，張拉時容易出現起拱過高，影響后部橋面施工；張拉過晚，容易引起橋面板開裂。張拉過程中注意控制邊梁拱度。

所有張拉設備使用前檢校，并固定人員操作，張拉時采用引伸量和張拉應力“雙控”。對理論引伸量應根據每披鋼絞線進場時試驗實測彈性模量計算，并在施工中根據千斤頂的檢校方法和油表讀數特性，調整σk數值，以消除張拉設備中存在的系統誤差。

張拉前應對錨具，夾片抽樣送檢，并制訂張拉施工中可能出現問題的預案。

張拉后24h內對孔道進行壓漿，建議采用真空吸漿法。

2架梁

架梁前應仔細復核確定墩臺中心線與線路中心線的相對關系，避免因橋面橫坡、曲線因素影響架設后的橋梁中線偏位。每片梁架設時應根據其在橋梁上的位置，計算前后端、左右側邊緣的標高，并嚴格控制。落梁后對梁體各部位中線、標高仔細檢查無誤后焊接，同時檢查支座是否與梁體和墊石密貼，如有問題及時處理。

在橋梁架設后，每片梁應擱置在4個支座上。臨時支座易因電阻絲融斷導致硫磺砂漿拆除困難，建議施工中采用機械式如砂箱等，設置中考慮臨時荷載作用下的承載能力，并超載預壓。

3橋面系施工

3.1濕接縫

架梁就位經檢查各部位標高、中線無誤后，即可施工濕接縫。濕接縫施工順序按照設計要求對稱進行，不能因工期原因或施工安排不當，按照梁體安裝順序施工。因為改變濕接縫、濕接頭施工順序，組合箱梁由簡支變為連續時，梁長收縮、溫度應力均與設計考慮條件不符，影響橋梁使用壽命。從梁體布置和路面行車道對照可以看出，濕接縫分別位于不同車道上。因此在施工濕接縫時，應按照箱梁梁體同標準對待。對梁翼板端頭仔細鑿毛，按照要求布設焊接鋼筋，澆注混凝土。

負彎矩區鋼絞線張拉時，按照一聯內濕接頭對稱施工，由短到長的順序張拉。由于負彎矩區鋼絞線基本水平布置，張拉時可在錨端設置轉折器，使千斤頂與梁頂面呈30°角，便于操作。一聯內所有鋼絞線張拉完成后，拆除臨時支座，完成體系轉換。

3.2梁頂調平層

雖然經過層層過程控制，由于箱梁存梁期限不同等因素，其拱度存在誤差。加上安裝誤差等原因，箱梁頂面調平層厚度必然不均勻。調平層參與箱梁受力，上部受拉，且箱梁是預應力混凝土，調平層是普通鋼筋混凝土，兩者線膨脹系數不同，箱梁調平層特別是負彎矩區縱橫向易產生裂紋。因此，在施工調平層時，必須按照混凝土施工縫處理，在取得設計同意的情況下，可適當摻入增強防裂外加劑。

4結束語

通過工程實踐證明，在確定施工方案方法時，充分理解設計意圖，綜合考慮現場實際，制訂切實的施工方案、施工組織，能夠做到箱梁內實外美的要求。筆者建議：

4.1施工方案中，根據工期要求和設備、人員配套，確定梁場規模；

4.2曲線橋對墩臺、蓋梁、路面中心線仔細核對，避免因橫坡、曲線等引起橋面中線內移。對于橫坡道上的梁，其橋面中心線和墩臺中心線是不重合的，施工中應仔細復核，確保線路中心線的準確位置，避免橋梁竣工后中線偏位超限；對于小半徑曲線上的直線梁，由于梁邊緣位于線路曲線的弦線上，在預制時考慮外側翼板曲線加寬；

4.3為減少因箱梁張拉起拱引起的橋面調平層厚度不足，在墩臺施工時壓縮高度，統一將蓋梁支承墊石標高降低2～3cm。

作者簡介：昝向征，男，1975年11月生，高級工程師，1998年畢業于長沙鐵道學院。

（作者單位：中鐵一局集團第二工程有限公司）