橋梁預(yù)制箱梁施工工藝及質(zhì)量控制關(guān)鍵點

李明

（中交二航局第三工程有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212002）

橋梁工程施工質(zhì)量直接決定了橋梁項目的施工年限，橋梁箱梁作為橋梁中的重要組成部門，具有支撐作用，要求施工單位必須在獨立的場地中完成箱梁架設(shè)和具體的施工，從而為后期的橋梁施工創(chuàng)造良好條件。因此一定要嚴(yán)格控制橋梁箱梁的施工質(zhì)量，梳理施工環(huán)節(jié)存在的突出問題，并剖析問題原因，有效延長橋梁工程的服役年限。

1 工程案例概述

該橋梁施工工程標(biāo)段為SS-1 路基橋梁施工標(biāo)段，橋梁全長8.1 公里，核心施工區(qū)域由倉集樞紐、屠園互通、洪澤湖濕地特大橋、S268 主線上跨橋。需要應(yīng)用預(yù)制箱梁施工工藝的部分有西民便河大橋、X201 主線上跨橋以及曹梅線支線上跨橋。

2 橋梁預(yù)制箱梁施工過程中存在的問題以及原因

2.1 橋梁預(yù)制箱梁施工問題

針對橋梁預(yù)制箱梁進行施工的過程中，非常容易受到各類因素的影響，導(dǎo)致預(yù)制箱梁施工問題頻發(fā)，在橋梁預(yù)制箱梁施工過程中，常見的問題如下：

1.模板施工質(zhì)量問題。針對橋梁預(yù)制箱梁進行施工的過程中，模板施工屬于非常重要的環(huán)節(jié)，對后期的工程質(zhì)量有著直接影響。通過分析本工程模板施工現(xiàn)狀可知，主要存在部分制作完成的預(yù)制箱梁后端模板出現(xiàn)變形、內(nèi)外模貼合不緊密、橡膠密封膠條存在破損等問題，導(dǎo)致后期針對混凝土進行拆模的過程中，對周邊的混凝土造成了嚴(yán)重的破壞，進而降低了整體的橋梁工程施工質(zhì)量。

2.混凝土施工質(zhì)量問題。在橋梁預(yù)制箱梁施工過程中，混凝土澆筑工藝是否科學(xué)直接決定了工程的施工成效。在實際的施工環(huán)節(jié)，非常容易出現(xiàn)澆筑產(chǎn)生過量浮漿的情況。由于箱梁底部的鋼筋材料集中，如果振搗混凝土?xí)r沒有嚴(yán)格控制振搗設(shè)備的直徑，會降低振搗效果，進而直接降低混凝土澆筑質(zhì)量。

3.橋梁預(yù)制箱梁的波紋管連接存在問題。在實際的施工環(huán)節(jié)，施工作業(yè)人員在連接扁波紋管的過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)曲線上橋梁鄰近孔橫存在波動，導(dǎo)致波紋管連接位置出現(xiàn)錯臺。

2.2 橋梁預(yù)制箱梁施工問題成因剖析

導(dǎo)致預(yù)制箱梁施工質(zhì)量下降的原因多種多樣，常見的包括施工方未能健全質(zhì)量管理體系、未能明確各方的施工質(zhì)量責(zé)任或沒有構(gòu)建完善的質(zhì)量機制反饋通道等。以上因素均會對橋梁預(yù)制箱梁整體的施工質(zhì)量造成負(fù)面影響。除此之外，施工現(xiàn)場的管理人員管理意識淡薄，作業(yè)人員也沒有嚴(yán)格按照施工規(guī)定進行施工，也會出現(xiàn)質(zhì)量問題。如果不能保障橋梁預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量，會削弱橋梁整體的美觀性。施工工藝也是影響橋梁預(yù)制箱梁施工質(zhì)量的一項關(guān)鍵要素，如果施工技術(shù)人員沒有嚴(yán)格把控現(xiàn)場施工質(zhì)量，則難以確保橋梁預(yù)制箱梁施工成效[1]。

3 施工方案概述

針對本工程項目開展預(yù)制箱梁施工的過程中，施工方案如下：

第一，施工作業(yè)人員要提前對箱梁預(yù)制臺座進行清理，清理完成后均勻涂抹一層脫模劑，然后在標(biāo)準(zhǔn)的模架上完成梁底腹板鋼筋的綁扎作業(yè)，用機械設(shè)備將其吊裝至預(yù)制臺座上，然后將波紋管定位在腹板鋼筋骨架內(nèi)。第二，施工作業(yè)人員要根據(jù)預(yù)制箱梁的尺寸大小，安裝外側(cè)模板、螺旋筋、錨墊板、通氣孔及端頭模板，完成鋼筋頂板鋼筋綁扎作業(yè)，安裝好負(fù)彎矩張拉預(yù)留槽、負(fù)彎矩波紋管及頂板預(yù)埋鋼筋等設(shè)備。第三，現(xiàn)場施工人員可用龍門吊吊裝澆筑C50 箱梁混凝土，預(yù)留3 組養(yǎng)護試塊。澆筑作業(yè)完成后，要迅速做好混凝土養(yǎng)護工作。當(dāng)預(yù)制箱梁的混凝土強度符合拆模標(biāo)準(zhǔn)后，按照先內(nèi)后外的順序進行拆模，并同步做好養(yǎng)護工作，減少混凝土裂縫概率。第四，箱梁混凝土強度符合標(biāo)準(zhǔn)后，可進行鑿毛作業(yè)，箱梁的預(yù)制齡期超過一周且混凝土強度超過設(shè)計強度九成時，開展箱梁張拉作業(yè)。上述作業(yè)流程完成后，須在48 小時內(nèi)進行壓漿作業(yè)，壓漿作業(yè)完成后，將箱梁吊裝至作業(yè)區(qū)單獨存儲。

4 橋梁預(yù)制箱梁施工工藝和質(zhì)量控制要點

4.1 臺座施工要點

在本工程案例中，施工方在移動臺座預(yù)制區(qū)域設(shè)置可移動臺座24 個，尺寸參數(shù)為31*0.92（單位：米）的臺座16 個，尺寸為36 米的臺座4 個，尺寸為41 米的臺座有4 個。由于橋梁預(yù)制箱梁的施工環(huán)節(jié)眾多，臺座施工是非常基礎(chǔ)的施工內(nèi)容之一。在實際的施工環(huán)節(jié)，施工人員要嚴(yán)格按照橋梁預(yù)制箱梁制作要求和施工技術(shù)和規(guī)定，做好臺座設(shè)計匹配度處理工作，為后續(xù)的施工創(chuàng)造良好條件。施工人員根據(jù)施工設(shè)計要求，嚴(yán)格控制臺座的尺寸參數(shù)，最大限度減少臺座尺寸誤差。施工過程中，還要選擇合適的混凝土施工材料，本工程施工案例中，選用C50 混凝土材料進行施工，臺座施工結(jié)束后，要結(jié)合實際的施工情況匹配鋼板結(jié)構(gòu)，建議鋼板厚度控制在1 厘米到1.5 厘米以內(nèi)，以此來保障施工質(zhì)量。

4.2 鋼筋制作工藝

橋梁預(yù)制箱梁鋼筋制作屬于關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)之一，鋼筋質(zhì)量決定了預(yù)制箱梁的穩(wěn)固性和安全性。鋼筋材料的結(jié)構(gòu)強度、韌性等參數(shù)也會影響整體的橋梁施工質(zhì)量。因此在鋼筋制造環(huán)節(jié)，要從全局入手嚴(yán)格控制鋼筋制作工藝。在預(yù)制箱梁施工過程中，鋼筋制作主要面向箱梁底部的腹板鋼筋和頂板鋼筋開展，在制作鋼筋的過程中，需要精確定位螺紋鋼筋定位，嚴(yán)禁施工過程中出現(xiàn)鋼筋變形和錯位問題，以此來有效提升預(yù)制箱梁的承載力[2]。針對頂板胎膜進行施工時，會制作一部分呈梳齒狀的鋼板，要嚴(yán)格控制鋼板的尺寸和位置，在制作保護層墊塊的過程中，要合理設(shè)置墊塊，使用水泥材料增加墊塊強度。在綁扎鋼筋材料的過程中，要嚴(yán)格控制吊裝質(zhì)量。綁扎鋼筋時，要求底板和腹板綁扎作業(yè)同步進行，可使用波紋管定位鋼筋位置，預(yù)制箱梁定位鋼筋在曲線部分每間隔400 毫米設(shè)置一組，直線區(qū)域每間隔800 毫米設(shè)置一組，頂板負(fù)彎矩鋼束區(qū)域鋼筋每間隔400 毫米設(shè)置一組。如表1 所示，為鋼筋綁扎和安裝位置的允許偏差。

表1 鋼筋綁扎和安裝位置的允許偏差

4.3 混凝土材料養(yǎng)護

本工程施工階段，施工方?jīng)]有使用傳統(tǒng)的覆蓋噴淋混凝土養(yǎng)護工藝，在制作區(qū)域應(yīng)用現(xiàn)代化智能變溫蒸養(yǎng)系統(tǒng)，蒸汽養(yǎng)護設(shè)備由蒸養(yǎng)室、變溫蒸汽養(yǎng)護設(shè)備、溫度測量裝置構(gòu)成。在建設(shè)蒸養(yǎng)室的過程中，嚴(yán)格按照恒溫養(yǎng)護室標(biāo)準(zhǔn)進行建設(shè)，并在蒸養(yǎng)室內(nèi)加設(shè)了個人保溫層。蒸汽養(yǎng)護作業(yè)設(shè)備可根據(jù)混凝土材料的溫度變化情況實現(xiàn)對養(yǎng)護室溫度的自動化調(diào)節(jié)，一方面可以顯著提升混凝土強度，增加混凝土材料的彈性模量，另一方面也可以為后期的張拉施工創(chuàng)造良好條件。蒸汽養(yǎng)護完成后，施工人員需要將預(yù)制箱梁移動至張拉壓漿作業(yè)區(qū)，為箱梁預(yù)制蒸養(yǎng)箱[3]。

4.4 模板施工

針對預(yù)制箱梁開展模板施工作業(yè)的過程中，一定要保障模板拼接質(zhì)量，整體控制模板拼接效果。施工前，施工人員需要對模板材料提前進行清理，嚴(yán)禁模板外表面出現(xiàn)污漬、銹跡和雜質(zhì)。安裝外側(cè)模板的過程中，施工技術(shù)人員要做好模板固定工作，確保整體的拼接質(zhì)量，根據(jù)實際情況對模板高度和水平度進行調(diào)整。同時，在作業(yè)環(huán)節(jié)還可以借助三角板設(shè)備進行測量，精確定位模板安裝位置，進一步提升預(yù)制箱梁施工工藝[4]。在安裝內(nèi)模板的過程中，要嚴(yán)格按照內(nèi)模板拼接順序進行拼接，還要做好內(nèi)模板兩側(cè)的支護作業(yè)，保障內(nèi)模板的尺寸符合施工要求。

4.5 混凝土澆筑作業(yè)

針對橋梁預(yù)制箱梁開展混凝土澆筑作業(yè)的過程中，一定要嚴(yán)格控制澆筑工藝，提升澆筑質(zhì)量，借此來全方位提升橋梁預(yù)制箱梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在澆筑混凝土的過程中，要及時規(guī)避可能影響澆筑質(zhì)量的各類因素。首先，要做好混凝土材料質(zhì)量檢測工作，從材料環(huán)節(jié)入手保障混凝土材料質(zhì)量。其次，要控制混凝土澆筑順序，根據(jù)預(yù)制箱梁結(jié)構(gòu)進行澆筑，避免澆筑時預(yù)制箱梁發(fā)生傾斜。再次，要針對預(yù)制箱梁支座上方以及負(fù)彎矩區(qū)域進行重點澆筑。最后，在澆筑完成后要及時做好混凝土振搗施工。結(jié)合給工程施工標(biāo)準(zhǔn)進行振搗。為進一步提升混凝土材料的密實度，可使用高頻率附著式振搗器進行振搗，還可以使用30 插入式振搗器進行振搗[5]。

4.6 預(yù)應(yīng)力張拉施工

張拉施工作為預(yù)制箱梁施工的重要工藝之一，可以優(yōu)化橋梁工程質(zhì)量。施工方要因地制宜地選擇合適的張拉接卸設(shè)備，張拉錨具必須和波紋管參數(shù)匹配，借此來提升張拉工藝施工質(zhì)量。除此之外，還需要控制張拉度，根據(jù)施工情況適當(dāng)調(diào)整張拉度。

5 預(yù)制箱梁施工中應(yīng)注意的事項

針對橋梁預(yù)制箱梁進行施工的過程中，施工方要格外重視以下幾點，確保整體的橋梁工程建設(shè)成效。

5.1 箱梁腹板鋼筋保護層厚度小

針對預(yù)制箱梁進行設(shè)計的過程中，根據(jù)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)可知，預(yù)制箱梁安裝的腹板鋼筋厚度需大于35 毫米，鋼筋保護層厚度和鋼筋材料的使用壽命以及應(yīng)用效果有著密切關(guān)系，但是在實際的施工環(huán)節(jié)，經(jīng)常會出現(xiàn)鋼筋保護層厚度不符合施工標(biāo)準(zhǔn)的情況。影響鋼筋保護層的因素眾多，包括但不限于預(yù)制箱梁腹板鋼筋位置不平整，存在凹陷，縱向鋼筋在灌注混凝土?xí)r和主筋分離。這類因素均會影響鋼筋保護層的厚度[6]。鑒于此，在安裝鋼筋的過程中，要反復(fù)檢查鋼筋安裝位置，確保腹板鋼筋位置平整，同時還可以通過優(yōu)化混凝土灌注質(zhì)量來避免出現(xiàn)該問題。

5.2 混凝土養(yǎng)護作業(yè)不當(dāng)導(dǎo)致箱梁表面開裂

預(yù)制箱梁安裝完成后，要重點做好混凝土養(yǎng)護作業(yè)，混凝土澆筑完成后，若沒有及時開展保溫養(yǎng)護工作，可能會導(dǎo)致箱梁表面開裂，降低箱梁的使用壽命。若箱梁梁體出現(xiàn)裂縫，會對后續(xù)的施工產(chǎn)生嚴(yán)重負(fù)面影響，降低橋梁工程的施工安全性。如果業(yè)主方要求返工還會增加施工單位的作業(yè)成本。因此，除了要應(yīng)用合適的混凝土養(yǎng)護技術(shù)外，還要嚴(yán)格把控養(yǎng)護現(xiàn)場的溫度，通過適度通風(fēng)來實現(xiàn)梁體的自然風(fēng)干。

5.3 梁體外觀出現(xiàn)明顯的混凝土色彩

梁體外觀也是影響橋梁預(yù)制箱梁施工質(zhì)量的重要參數(shù)，預(yù)制箱梁的外觀是否美觀可以從側(cè)面反映施工質(zhì)量把控是否到位。因此要重點做好梁體外觀控制工作。但是在實際的施工環(huán)境，容易出現(xiàn)梁體混凝土色彩問題，嚴(yán)重影響了梁體的外在美觀性。因此，施工作業(yè)人員可以通過控制混凝土灌注時長來降低梁體外觀出現(xiàn)色彩的概率。

6 結(jié)語

綜上所述，在橋梁工程項目施工過程中，應(yīng)用預(yù)制箱梁施工工藝，要從整體入手把控施工質(zhì)量，從細(xì)節(jié)入手優(yōu)化施工工藝。在上文中，主要對橋梁工程預(yù)制箱梁施工過程中存在的普遍問題進行了分析，然后結(jié)合具體的工程案例和施工方案闡述了橋梁工程預(yù)制箱梁施工質(zhì)量把控技術(shù)要點，期望對提升橋梁工程施工質(zhì)量有所助益。