連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工的撓度及外觀質量控制

李剛亮

中交二公局第三工程有限公司，陜西 西安 710016

1 工程概況

信茂高速土建第八合同段平龍大橋全長1590.2m，其中主橋為主跨100m的預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁，跨徑組合為(56+3×100+56)m，節(jié)段劃分情況是0#、1#段10m，2#～6#段2.5m，7#～14#段3.5m，邊跨4.76m，合龍段2m。采用分離式整體斷面，雙幅布設，半幅橋采用單箱單室箱形截面，采用斜腹板形式，腹板傾斜高寬比為5∶1。主橋現(xiàn)澆箱梁除墩頂0#塊設2個厚70cm的橫隔板及邊跨端部設厚120cm的橫隔板外，其他部位均不設橫隔板，并且全橋箱梁采用三向預應力體系。

2 懸臂澆筑施工的撓度控制

懸臂澆筑混凝土時，每一節(jié)段給出一個合適的預拋高對于連續(xù)梁橋的合龍精度和運營狀況下的線形有著重要的意義，影響連續(xù)梁橋懸臂澆筑預拋高的就是施工撓度的控制，以下就幾個主要的影響撓度控制的因素進行分析。

2.1 掛籃前移的立模標高

在懸臂澆筑混凝土施工過程中，受設計參數(shù)、施工工藝（包括截面尺寸誤差引起的恒載誤差）、測量誤差的影響，每個掛籃懸臂澆筑過程中標高都存在誤差，因此要不斷地調整其誤差，使實際的橋梁施工過程中的每一個狀態(tài)都控制在理想的線形范圍內，必須對立模標高頂端進行不斷的調整。調整立模標高是為了設一個預留拋高，用來抵消施工中由掛籃體系變形、混凝土自重及溫度影響等引起的各種撓度。其公式如下：

式中：Hlmi為i節(jié)模板的立模標高；Hsji為i節(jié)模板的設計標高；Σf1i為各節(jié)梁自重在i節(jié)段產(chǎn)生的撓度總和；Σf2i為由張拉各節(jié)段預應力在i節(jié)段產(chǎn)生的撓度總和；f3i為混凝土收縮徐變在i節(jié)段產(chǎn)生的撓度總和；f4i為施工臨時荷載在i節(jié)段產(chǎn)生的撓度；f5i為使用荷載在i節(jié)段產(chǎn)生的撓度；fqi為掛籃變形值。

f1i、f2i、f3i、f4i、f5i即是設計的預拱度fY，因此上式可簡化為

混凝土澆筑后模板標高為

式中：Hyji為塊件澆筑后的預計標高；fi為塊件澆筑后該節(jié)段的下?lián)现怠?/p>

2.2 掛籃體系的變形

掛籃體系的變形一般是由掛籃體系在混凝土重量下的彈性變形及掛籃系統(tǒng)各連接桿件間松動引起的幾何變形組成的。掛籃體系的彈性變形可以通過拼裝的掛籃按設計荷載加安全系數(shù)進行試壓，得出掛籃在不同荷載下的變撓度值。試測的荷載作用在底籃上，應按混凝土澆筑重量分段分級加載，每一級加載后，必須及時檢查各桿件的連接情況和變形情況，及時做出是否繼續(xù)加載的結論。如第一次加載后情況良好，再繼續(xù)加載，直至最大荷載的1.2～1.3（安全系數(shù)）倍，最后逐級卸載至零，直到非彈性變形全部消失為止。模擬施工現(xiàn)場情況，將荷載全加在底模系統(tǒng)上，具體的加載數(shù)量和程序如下。

一載：50%，60t；持荷120min，測量位移。

二載：75%，90t；持荷120min，測量位移。

三載：100%，120t；持荷120min，測量位移。

四載：120%，150t；持荷120min，測量位移。

卸載：100%，120t；持荷120min，測量位移。

卸載：75%，90t；持荷120min，測量位移。

卸載：50%，60t；持荷120min，測量位移。

卸載：0%，0t；持荷120min，測量位移。

測量人員要對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計算時利用Excel表格計算數(shù)據(jù)和繪制加載卸載變形曲線圖，最后確定掛籃在最大節(jié)段施工中采取的變形控制值，進行數(shù)據(jù)整理，得出100%的位移與卸載后的位移差作為控制計算基礎。通過掛籃預壓可以知道掛籃體系的彈性變形，這在施工控制過程中對于懸臂澆筑過程中的預拋高起著至關重要的作用。

2.3 混凝土澆筑后的標高

在懸臂澆筑完每一節(jié)段混凝土后，就等于連續(xù)梁又增加了一個恒載，它對連續(xù)梁每一節(jié)段的標高都會產(chǎn)生影響，因此在混凝土澆筑后對梁體的每一節(jié)段標高測量非常重要，一方面，它能及時地反映出掛籃加載后的沉降量；另一方面，能通過標高測量來及時調整施工預拋參數(shù)，優(yōu)化節(jié)段的預拋值，以便得到一個更加合理的線形。

2.4 預應力張拉后的標高

在懸臂澆筑完每一節(jié)段混凝土后，都要對其進行預應力張拉、錨固，等于給連續(xù)梁又增加了一個預加外力，每施加一段預應力，對連續(xù)梁每一節(jié)段的標高都會產(chǎn)生影響，因此預應力張拉后對梁體每一節(jié)段的標高測量都非常重要，一方面，通過預應力張拉前后的標高變化能及時調整預拋參數(shù)，給出合理的節(jié)段的預拋值；另一方面，通過預應力張拉前后的測量能及時發(fā)覺已成梁段標高的變化，及時調整每一節(jié)段的合理軸線。

3 懸臂澆筑施工的外觀質量控制

在懸臂澆筑施工中，混凝土的外觀質量是混凝土質量的直觀體現(xiàn)，它不僅影響連續(xù)梁橋的成橋美觀性，還會影響混凝土的內在質量。混凝土的主要外觀質量問題如下：腹板表面有明顯的瘢痕、層印現(xiàn)象；腹板內表面倒角處有大量氣泡、麻面、蜂窩現(xiàn)象；節(jié)段接縫間有漏漿、錯臺、爛邊現(xiàn)象；節(jié)段混凝土間有明顯的顏色不統(tǒng)一現(xiàn)象；混凝土表面有收縮裂紋現(xiàn)象。在施工過程中，影響混凝土外觀質量的主要因素有以下幾個方面。

3.1 模板的安裝質量

（1）現(xiàn)澆箱梁的模板是由側模、底模、芯模拼裝而成的，每塊模板不是一個整體，而是采取幾塊大鋼板帶骨架拼接而成，這種拼接接縫會直接影響模板安裝的密封性。箱梁的底板部位還存在著變化，每一節(jié)段箱梁的底板的尺寸都不相同，這使得施工人員在施工每一節(jié)段時都得重新拼裝底板模板，若模板拼接質量不合格會直接導致漏漿現(xiàn)象的產(chǎn)生。（2）現(xiàn)澆箱梁的側模、底模及內頂模是緊貼在已經(jīng)懸澆好的節(jié)段梁體上。模板與已成梁段之間貼合的緊密與否至關重要，在混凝土澆筑過程中，混凝土會對外側模產(chǎn)生側向壓力，這就要求模板安裝必須牢固緊密。施工控制過程中，懸澆梁的外側模骨架部位采取加焊頂桿頂緊工作梁，外側模對拉拉桿增加，底板部位增加到5道，梁半高部位增加到3道，防止混凝土澆筑時模板與已成梁段混凝土的貼緊變形。后錨桿件必須緊密牢靠，不能出現(xiàn)松動現(xiàn)象，否則會形成安裝縫隙，產(chǎn)生漏漿、錯臺現(xiàn)象，會直接影響懸澆梁體的外觀質量。（3）在施工控制過程中，模板的處理上必須精心打磨，清除銹跡，使模板光滑潔凈，涂刷質量較好的機油、脫模劑或模板漆，機油、脫模劑或模板漆不要涂刷過多，現(xiàn)油光或亮光即可，否則會造成混凝土表面顏色不統(tǒng)一，出現(xiàn)瘢痕現(xiàn)象。

3.2 懸臂澆筑梁的澆筑工藝流程

（1）懸澆梁澆筑混凝土時，入模的混凝土順序應按標準進行。混凝土先放入底模前端，在澆筑底板混凝土時，采用串筒從待澆筑節(jié)段進入箱體內。前端接一軟管進行澆筑，底板先左右兩側對稱澆筑，然后中間合攏，腹板可先澆筑一側，一側完成后再澆筑另一側，避免混凝土間隔時間過長，使混凝土產(chǎn)生明顯的接茬，引起層印現(xiàn)象。頂板澆筑時先兩翼、后中間，澆筑時應加強振搗。放料的厚度要控制好，每次不能超過30cm，并及時進行振搗引漿。（2）梁體混凝土澆筑時，在底板澆筑過程中，制作合適的進料斗串筒的出口，在料斗口周圍鋪一層土工步，防止混凝土料落在頂板上。在腹板澆筑過程中，將混凝土按要求下料到腹板，不能從外翼緣板下料，以避免混凝土干料和后澆筑的混凝土黏合不好，造成混凝土表面產(chǎn)生瘢痕。在頂板澆筑過程中，先用振動棒提漿，進行二次收漿抹面，以避免收縮裂紋的產(chǎn)生。（3）腹板與底板的內交角處有一30cm×50cm的倒角，振動棒伸入困難，振動時抑制混凝土斜層下流，導致此部位有過多氣泡、麻面等現(xiàn)象。因此，施工控制過程中，可在倒角模板處割開若干小孔，便于振動棒伸入振搗。

3.3 施工人員的責任感

（1）在施工之前，要對全體施工人員進行技術交底，對每一道工序制訂控制目標，提高人員的質量意識，保證控制目標的實現(xiàn)。（2）在懸澆梁澆筑混凝土施工控制過程中，對每一節(jié)段的端頭鑿毛時，鑿毛工序非常關鍵。混凝土表面要鑿除干凈，露出均勻的石子，鋼筋保護層處要鑿除得平滑順直，以避免節(jié)段接縫處產(chǎn)生爛邊（曲線）現(xiàn)象。（3）在懸澆混凝土施工控制過程中，混凝土的流動性、和易性、坍落度要嚴格控制，底板、頂板混凝土坍落度要控制得小一些，腹板混凝土坍落度要控制得稍微大一些。振搗時遵循快插慢拔原則，混凝土表面平坦泛漿、不冒氣泡、不顯著下沉為止。（4）在懸澆混凝土完成后，要及時進行灑水養(yǎng)護。混凝土凝結硬化過程中，由于大體積混凝土水化溫度較高，本身需要大量的水分，若灑水養(yǎng)護水分補充地不及時，會造成混凝土表面出現(xiàn)收縮裂紋現(xiàn)象，直接影響混凝土的外觀質量。

4 結束語

總之，懸澆梁體的施工控制是一個循序漸進的過程，要通過每一節(jié)段的施工，逐步發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，以確保懸澆梁體的撓度、外觀質量達到最好效果。在施工過程中隨著設計的優(yōu)化及機械化程度的提高，要總結好的經(jīng)驗以解決施工過程中遇到的問題，為優(yōu)質、高效地完成項目做出更大的貢獻。