西北黃土區公路現澆箱梁施工關鍵技術研究

趙博

中鐵建大橋工程局集團西北工程有限公司 寧夏 銀川 750000

1 工程概況

銀昆高速公路起于寧夏銀川市，止于云南昆明市小街鎮，全長約2300km，南北縱貫我國核心腹地，北接呼包銀榆、寧夏沿黃、陜甘寧經濟區，向南聯結關天、成渝經濟區、滇中經濟區和多個城市群，對推動地區社會經濟發展，提高居民出行便捷性有著積極地意義。目前，銀昆國家高速公路重慶市境、四川省境和云南省境已通車，陜西省境部分通車，甘肅省境處于施工階段，寧夏段全長約360km，其中銀川至太陽山段已建成通車，總體實施進度呈現出南快北慢的特點。

甘城互通A匝道橋處于中溫帶半干旱區，年降水量少，且受地形影響強烈，雨季集中，降水分布不均勻，蒸發強烈，全年平均氣溫低，晝夜溫差大，冬期時長約4個月。該地區年平均降水量較少，地表植被覆蓋率較低，植被多以草本植物或高度較低灌木組成，年平均風力等級超過5.3級，同時該地區存在嚴重的水土流失問題，是惡劣天氣的高發地。巖土類型主要為全新統沖洪積粉狀黃土，結構疏松，河谷地帶分布卵石土。上部粉狀黃土具有濕陷性，不宜直接作為路基持力層。甘城互通A匝道橋布置和現澆箱梁構造如圖1、2所示[1]。

圖1-1

圖1-2 K0+180甘城互通A匝道橋布置圖

圖2 K0+180甘城互通A匝道橋現澆箱梁構造圖

2 關鍵技術

為了使現場滿足施工條件，施工前需要修筑施工便道，接入所需的水電，清理和平整場地，根據施工方案準備工程材料，安排好施工管理人員和作業人員等。等待所有準備工作結束之后，工程進入到現澆箱梁施工階段?，F澆箱梁施工工藝流程主要包括，地基處理、搭設盤扣支架、架設模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、施加預應力、拆除模板和支架等。其中搭設盤扣支架和澆筑混凝土是箱梁施工的關鍵。

2.1 搭設盤扣支架

由于橋址范圍內上部土層地基承載力不能滿足盤扣支架搭設條件，因此需要對地基進行處理。首先，根據箱梁支架體系方案中搭設支架平面長度、寬度確定基礎處理尺寸范圍，并用白灰灑出邊線。然后對現澆箱梁基地換填水泥土，用振動壓路機碾壓，壓實度不小于93%，地基處理完成后要進行地基承載力檢測，根據簡算結果，要求地基承載力不小于160kPa。接下來在壓實土上澆筑15cm厚C20砼墊層，長度及寬度為支架搭設面積每側各加寬1米。為避免水對基礎的不利影響，在支架搭設范圍地基基礎四周0.8～1.6m 范圍內設順橋向排水溝，排水溝根據現場情況設置排水坡縱，確保地基不受水的影響。

滿堂支架采用直徑為48mm鋼管盤扣支架，橋梁橫向四道腹板處采用0.6m間距布設，其他位置采用0.9m間距布設。橋梁縱向底、腹板加厚段采用90cm間距布設，其他位置采用90cm間距布設。在對支架頂部安裝期間，會沿著橫縱向布設方木，作用是給予模塊足夠支撐力，減少模板澆筑形變問題。在對箱梁底模和側模進行制作時，會在其底部鋪設竹膠板（厚度控制在15mm左右，用于固定模板，減少模板位移），而箱梁內模也會使用到竹膠板進行固定，厚度控制在12mm，以滿足相應的使用要求。先安裝腳手架底托，再安裝盤扣支架主桿及水平桿，構件結點以盤扣鎖定，用錘子錘擊盤扣至鎖死為止。等待上述工作全部結束之后，按要求安裝支架可調頂托，為了營造更加便捷和安全的高空作業環境，在頂托安裝前會提前在地面上對其伸出量進行調出，隨后在吊裝到支架上部進行安裝，起到加快工程作業速度的作用。

在對支架進行搭設處理時，需確保結構縱向和橫向間隔、角度保持一致，并且遵循“由下至上”的順序進行架設，橫向和縱向支架保持垂直，每一層都需改變方向交錯布置，布設偏差控制在50mm以下，確保支架搭設結束后的穩定性。完成主體支架搭設后，也需要在支架兩側增設交叉支撐，在整個支架的布設中，會利用鋼管扣件進行加固處理，同時按要求增設水平桿、斜桿，并在合適位置增設剪力撐，進一步提升支架結構的穩定性。在對水平桿進行布設時，會以兩層作為一個加固單位，布設縱、橫方向的水平加固桿，位置選擇在臨近立桿節點的位置。而布設斜桿和剪刀撐則會以4～6m為間距進行布設，角度也會控制在45～60°，借此來提高支架穩固性。

在支架搭設中也需要做好非彈性變形的處理，在具體實踐中，首先應計算得到支架在荷載作用下的彈性變形數據，確定合理的施工預拱度，使箱梁在卸落支架后獲得符合設計的標高和外形。完成頂層方木的鋪設之后，會在上方利用土袋進行預壓處理，預壓的總重量為預計荷載的1.1倍，在預壓處理時會按照分級預壓的方式進行處理，即第一級預壓總重量為50%，靜置12小時后將預壓總重量調整到80%，12小時后，將預壓總重量調整到110%。在整體加載過程中，其加載順序也會保持對稱加載的方式進行處理，以免荷載分布不均勻引起局部不規則沉降的問題。

在預壓處理過程中，也需要做好分層、均勻堆碼工作，不允許進行集中堆碼處理，從而避免預壓時出現不均勻沉降問題，提高所得預壓參數的合理性。預壓過程中應按要求開展監測工作，土袋按預壓重量要求吊至支架上后，應用防雨布進行覆蓋，防止雨水浸入土袋，增加過大負荷，造成支架坍塌。期間也需要安排施工人員對于地基硬化情況進行檢查，對于發現的裂縫問題，也需及時對其進行處理，常用處理方法包括灌漿處理技術、表面處理技術、開槽灌漿技術等，以此來提升基礎完整性，確保上部支架可以維持穩定的工作狀態，提高其應用效果[2]。

2.2 澆筑混凝土

進入到澆筑混凝土環節之后，首要任務便是檢查鋼筋保護層墊塊所處位置，安裝數量、緊固情況等參數是否合理，對于發現的問題進行及時處理，確保鋼筋保護層厚度尺寸質量的合規性，以防止混凝土澆筑時出現鋼筋形變、露出等問題。同時也需要對混凝土振搗設備、泵送設備工作參數進行檢查和調試，確定其參數合規之后，投入到使用當中。在澆筑混凝土之前振搗人員應分段明確、責任到人。在對箱梁進行澆筑時，會使用到兩臺澆筑泵車，采用對稱布料和連續澆筑的方式進行處理，對于箱梁的底板，在澆筑時需確保其可以一次成型，在腹板澆筑時則需利用分層澆筑的方法，澆筑時間間隔控制在45min以內，而頂板的澆筑也選擇一次成型，以提高箱梁成型結果的可靠性。

從具體施工情況來看，進行底板混凝土澆筑時，因為底板總面積較大，為確?；炷烈好娴钠秸?，一般會先從梁體中間向著梁體兩端進行澆筑，為底板收漿抹面工作的開展奠定基礎。同時在澆筑時也需要做好腹板混凝土流入底板的預防工作，并且在出現混凝土流入問題時，需要及時清理多余混凝土，防止底板厚度過大，增加梁體結構重量。另外，在箱梁澆筑過程中，其需要澆筑的總時間較長，基本都在3小時以上，這也需要做好澆筑過程中砼表面的觀察工作，在滿足應養生條件后，及時開展養生工作，確保結構最終的成型質量。

底板混凝土澆筑完成，向兩側腹板澆筑混凝土時應對稱均勻，其分層厚度30cm。如果單次澆筑的厚度過大，那么積聚在混凝土中的氣泡無法及時排出而聚集在箱梁側面，使箱梁側面極易出現麻面、蜂窩等問題。而且澆筑厚度過高，也容易影響到兩側腹板的荷載平衡性，造成箱梁內模偏移的問題。除此之外，單次澆筑厚度過高也會增加振搗時間，使上下層混凝土出現色差，而且也延長了下一層混凝土的澆筑間隔，很容易造成冷縫問題，影響到腹板的整體性。因此必須嚴格控制澆筑厚度、提高澆筑速度。在具體實踐中，為了加快混凝土的澆筑速度和振搗速度，需要在澆筑前對于混凝土的最大坍落度進行控制，尤其是在氣溫較高的夏季，需要將混凝土塌落度調增到上限值，提高混凝土的流動性，使其可以在較短時間內填滿模板空間。同時也需要適當增加振搗器數量，以短振的方式加快混凝土振搗速度，從而縮減澆筑與養護之間的時間間隔，確?；炷翝仓Y果的可靠性。

等待腹板混凝土的澆筑工作完成后，進入到頂板混凝土澆筑環節，在整個澆筑過程中，非常重要的工作任務便是對澆筑時的頂板標高進行控制，以此來提高腹板混凝土澆筑過程的可靠性，滿足相應的作業要求。

為保證梁體兩端加厚段、錨下及支座和防落梁處混凝土的密實度，端部鋼筋較密澆筑方法及振搗尤其需要注意。第一層澆筑下料不宜從端部下料，下料位置應離端部5～6m為宜，第一盤混凝土的和易性往往偏大或偏小。端部鋼筋較密振搗棒不易插到底，應設兩個專人具體負責。尤其是澆筑底板，靠近端部時，底板和兩端鋼筋加密區必須從端部開始澆筑混凝土，澆滿振實后，然后再澆筑中間段[3]。

3 結束語

通過對甘城互通A匝道橋現澆箱梁工程的重點和難點進行分析，以關鍵工序為核心，采用了一系列措施，施工過程中出現的問題得到了解決，在施工中取得了良好的效果。橋梁的質量得到了提高，保證了橋梁施工的安全，為今后類似橋梁施工提供了有意義的參考。