现浇箱梁的施工工法

　　摘要：现浇箱梁作为桥梁上部的主要结构形式，以其独有的优点广泛应用于公路工程的施工中，因梁体在桥梁结构体系中的重要地位，深入研究这种施工工法有利于施工水平的尽快提高。本文说明了现浇箱梁的施工工艺流程，对其重点环节的施工工法进行了详细阐述。

　　关键词：现浇箱梁,施工工法,支架,混凝土,预应力

　　一、现浇箱梁的施工工艺流程

　　现浇箱梁施工采用就地搭设满堂支架，分段绑扎钢筋、分段分层浇筑混凝土的方法，其施工工艺流程如下：地基处理→搭设支架→安装底模和支座→全孔预压→安装侧模→绑扎钢筋→定位波纹管→安装内模→浇筑底板和腹板砼→绑扎顶板钢筋→浇筑顶板混凝土(养护)→穿钢绞线、张拉压浆→拆模板和支架。

　　二、重点环节施工工法

　　(一)地基处理

　　为了保证支架所产生的沉降不影响箱梁整体的质量，必须对原地面加以处理，将原地面土、碎渣等软弱地层进行换填、整平、碾压。最后铺设一层30cm左右的三七灰土或砂砾，碾压至压实度达到94%以上，并整平形成双向横坡，便于排水。为了保证地基的稳定性和一定的承载力，在灰土上或砂砾上最好铺一层塑料布，防止雨水浸泡，并在地基两边预留纵向排水沟，将地面上水引出，降低地基土的含水量。

　　(二)现浇梁支架搭设

　　现浇箱梁目前普遍采用碗扣式支架，具有以下优点：接头构件合理、结构强度高、力学性能好、轴心受力、立杆荷载是扣件架的2.6倍。便于拆装，自锁能力强，抗剪、抗弯、抗扭强度大，劳动强度低，一般不需要专业人员安装，避免螺栓作业，用一把铁锤即可完成作业，在桥梁现浇支架中使用，可做到省时、省力、安全、可靠。

　　现浇梁支架的刚度和稳定性会直接影响梁体的质量和外观，是现浇梁施工成败的第一个重要环节。而碗扣式支架方的法要求地基基础表面一定要坚实平整，在搭设过程中尤其应注意调整支架的垂直度。而最主要的则是对支架的刚度、韧性等进行细致的计算，在计算通过后，才可进行组装施工。计算要点如下：

　　1、考虑因素

　　(1)混凝土灌注过程中不均匀分布时的支架最不利检算;

　　(2)施工时附加预应力产生的附加变形对支架的影响。

　　2、荷载组合检算

　　(1)强度检算：荷载包括支架自重、模板自重、梁体自重、施工荷载、浇筑混凝土时的冲击荷载(4千牛/平米);对于多跨连续梁支架还应考虑基础沉降的影响在计算强度时考虑冲击系数为1.12;

　　(2)稳定性检算：模板和支架的迎风面积、支架高度、计算风压、风力系数及施工中的水平力和竖向力的影响。

　　碗扣支架一般采用如下程序进行搭设：根据箱梁底面及地面标高差，预先选配好立杆规格并拟定纵横水平拉杆布置图(做支架受力验算，确定纵横水平间距)→在地基上铺设枕木→下托定位、安装下部力杆和纵横向水平杆→测量调整水平拉杆和基准标高并琐紧立杆碗扣→扶正立杆纵向垂直、拉杆横向水平→放置脚手板→继续接高上层立杆和水平拉杆→安装上托→接正立杆垂直度、扣紧水平杆→放置横木。

　　(三)模板安装

　　由于上部结构通常会对其外观表面光洁度要求较高，底板和侧模应采用定型钢模板，内模可利用木模板，接缝处采用玻璃胶封死，以防漏浆。安装底板前应对底板下的龙骨进行调整，所有标高的调整必须在龙骨上完成，底板的安装要保证接缝平整，不能有悬空和翘曲，对于四块根的结合处以及每块的中心标高进行检测做到大面平整。其中控制重点是怎样防止内模的移动。

　　1、防止内模上浮。内模上浮是箱梁施工中常遇到的问题，它严重影响构件的截面尺寸。施工中可采用在内模顶部施加一组垂直压力的方法，防止内模上浮。即：在横向槽钢上栓接钢管，钢管抵在内模顶板上，槽钢两端用紧固螺栓拉结在两侧外模钢支撑上，两侧外模钢支撑与底模固定，即可有效防止内模上浮。

　　2、防止内模的左右位移。为了固定内模使其无偏移轴线位置，采用高强混凝土块和方木将内模与外侧模顶牢，在浇筑混凝土时将方木逐步拿走。

　　3、内模的底板采用活动板。将内模的底板做成分块活动板，浇筑底板混凝土前将底板掀起，待浇筑完底板混凝土后，将内模底板放下，固定后，接着浇筑腹板混凝土。未采用活动板时如果施工工艺安排不当，底板与侧板之间会产生接缝，影响箱梁的整体性。采用活动板后，就可以将钢筋、模板全部安装好，既可保证混凝土的质量，又大大提高工效。

　　(四)施工预拱度和支架预压

　　在支架上浇筑梁体时，因重力作用要发生一定的下沉和挠度，使梁体的线型受到影响。为使梁体在拆模后获得设计规定的外形，在施工时必须设置一定数值的预拱度。而要精确计算出其数值，就应全面考虑以下因素：卸支架后上部构造本身及活载一半所产生的竖向挠度;支架在荷载作用下的弹性压缩;支架在荷载作用下的非弹性变形;支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷;由混凝土徐变引起的徐变挠度;预应力反拱度等。根据梁的挠度和支架的变形所计算出来的预拱度之和，为预拱度的最高值。而支架在荷载作用下的弹性及非弹性压缩变形，通常采用支架预压的方法消除。

　　支架搭设完毕，装完底模后，用沙袋对支架进行梁体荷载的100%进行等载预压，消除支架的非弹性变形。压前需在每跨布设观测点，在压前及压上后每日测同一点下沉量并进行记录，同时检查碗扣支架整体有无偏移，杆件有无压弯及变形，方木有无压裂等几项指标。在支架停止沉降后，取下沙袋卸载，分析数据，确定弹性下沉量及非弹性下沉量，以其为依据调整顶托高度，使施工后保持其设计位置准确。

　　(五)波纹管安装及钢绞线穿束

　　首先按设计图纸要求在箱梁肋上准确布置波纹管的定位筋，纵向间距应小于1m，横向位置按设计图纸上的坐标定位。在波纹管接头处一定要将波纹管接口用小锤整平，以防在穿束时引起波纹管翻卷，严重时会导致管道堵塞。还要检查波纹管是否因为焊接等原因产生破损或变形，若发现一定要在浇筑混凝土之前补好。在与锚垫板接头处，一定要用胶带或其他东西堵塞好以防水泥浆渗进锚孔内。

　　钢绞线在穿束之前要做好以下准备工作：

　　1、清洗锚头上的各种杂物以及多余的波纹管。

　　2、用高压水冲洗孔道。

　　3、在干净的水泥地坪上编束，以防钢束受污染。

　　4、卷扬机上的钢丝绳要换成新的并要认真检查是否有破损处。

　　5、在编束前应用专用工具将钢束梳一下，以防钢绞线绞在一起。

　　6、将纲束端头做成圆锥状，用电焊焊牢，表面要用砂轮修平滑，以防钢束在波纹管接头处引起波纹管翻卷，堵塞孔道。

　　若预应力束孔道是曲线状，用人工穿束就比较困难，通常将钢丝绳系在高强钢丝上，用人先将高强钢丝拉过孔道，然后将钢丝绳头用直径12的半圆钢环与钢束头经焊接而在一起，开启卷扬机将钢束徐徐拉过孔内，在钢束头进孔道时，用人工协助使其顺利入孔。如果在钢束穿进过程中堵塞，要立即停止，查准堵塞管位置，凿开砼清除管道内的堵管杂物，继续用卷扬机将钢束拖过孔道。

　　(六)梁部混凝土浇筑

　　箱梁混凝土浇灌一般情况下分两次进行。第一次浇筑底板和腹板部分，第二次浇筑顶板部分，两次浇筑的接茬按施工缝处理。这种分解相对来说对箱梁的质量影响最小，施工也比较方便。工艺要点：

　　1、混凝土浇灌应尽量加快混凝土的浇筑速度。为达到桥跨结构的整体性要求和防止浇筑上层时破坏下层，浇筑层次的增加须有一定的速度，须使次一层的浇筑能在先浇筑的一层混凝土初凝以前完成。

　　2、振捣棒插入时必须注意不要接触到波纹管，以防止漏浆或位移。

　　3、加强混凝土的养护，混凝土浇筑初凝后立即进行养护。在养护期间，应使其保持湿润，防止雨淋、暴晒和受冻。因此，对混凝土外露面，待在表面收浆、凝固后即用草帘等物覆盖，并应经常在模板及草帘上洒水。考虑到结构物对徐变挠度的较高要求，洒水养护时间要尽量延长.以减少环境的影响。

　　4、混凝土在养护期间或未达到一定强度之前，防止遭受振动。因此，在强度未达到2.5MPa 以前，禁止踩踏，并不得安装其上层结构的模板及支撑物等设施。

　　(七)预应力张拉

　　当混凝土强度达到设计强度的90% 以上，且混凝土龄期不少于7d 时，才能进行预应力张拉。在张拉作业之前对千斤顶、油压表及油泵进行标定，并绘制标定曲线，张拉时，按标定曲线配套使用。并检查锚具及预应力钢束安装是否正确。

　　张拉前安装工作锚，然后用铁管在夹片后套在钢绞线上将夹片轻轻地打入锚环，要使夹片均匀，完毕后安装限位板、千斤顶及工具锚，安装工具锚夹片时同样用铁管将夹片均匀打入工具锚内。张拉时两端必须同时对称进行，在进行以上作业时，千斤顶悬挂在铁架上，调整锚圈、垫板及千斤顶位置，使孔道、锚具和千斤顶三者之间轴线相吻合。

　　主梁钢束张拉步骤为: 0→10%σcon(持荷3min)→103%σcon(持荷5min)→σcon→锚固。梁的两侧同时张拉，实施张拉时先进行预张拉(张拉至10%σcon) ，静立3 min，使钢绞线受力调整均匀，然后用钢尺量测出此时活塞伸出量，接着两端对称张拉至控制应力的103%，持荷5min，量测活塞相应的伸出量，卸荷至0，量测活塞相应的伸出量。理论伸长值和实际伸长值差值应控制在5%的范围内。

　　张拉操作过程中，严禁千斤顶正后方站人，以防锚具夹片、钢绞线弹出伤人。

　　结语

　　现浇箱梁在桥梁结构体系里有重要地位，因此必须重视其施工工法，对重点环节的施工加以控制和提高，不断提高现浇箱梁的施工水平，从而保证桥梁整体的施工质量和施工进度。

　　参考文献

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　　[2]齐保珠，崔行周.浅谈现浇箱梁施工工艺[J].中国高新技术企业，2011.6.

　　[3]姜银桥.现浇预应力混凝土箱梁施工工艺探讨[J].民营科技，2010.8.

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