現澆箱梁施工技術在市政工程中的應用

楊志武

（中土集團南方建設發展有限公司，廣東珠海519000）

1 引言

現澆箱梁屬于橋梁工程中的常見結構， 具有提高結構強度、改善橋梁美觀性等作用。 現澆箱梁施工技術細節多，對施工規劃和施工方法均提出較高的要求[1-2]。 因此，探討該技術的應用策略具有現實意義，以此明確施工流程及施工要點，按照行業規范和工程要求對現澆箱梁進行安全施工。

2 工程概況

廣東江門人才島全島開發建設項目擬建島嶼內路網包含主干道、次干道、支路及配套工程。 主干道雙向六車道，設計速度60 km/h，全長3.513 km，道路結構包含級配碎石墊層、水泥穩定碎石基層和瀝青混凝土面層。機耕路11#橋彎道橋采用現澆箱梁，施工方法為盤扣式支架法。

3 盤扣式支架施工

3.1 支架設計

支架寬度17.4 m，高度9～14 m，結構組成包含鋼管支架、支撐架、鋼底模、鋼側模、分配梁等。立桿縱距120 cm，橫距在腹板處為60 cm，其他部位均為120 cm；水平桿標準步距150 cm，底端和頂端的水平桿步距減少一個盤扣，間距為1 m。豎向斜撐在縱橫向全截面滿布，水平掃地桿高度不超過55 cm，水平斜桿每隔4～6 個步距設置一處。 立桿上端、下端采用可調托座和可調底座。

3.2 支架穩定性驗算

驗算部位選取最不利位置腹板處， 單根立桿承重混凝土斷面面積1.13 m2，縱向間距1.5 m，橫向長度1.2 m，剖面示意圖如圖1 所示。

圖1 最不利位置剖面示意圖（單位：mm）

3.2.1 荷載類型主要有以下5 種荷載類型：（1）模板及主次龍骨自重：

1.2 kN/m2×1.2 m×1.5 m=2.16 kN；（2）鋼筋及混凝土自重：26 kN/m3×1.13m2×1.5m=44.07kN；（3） 支撐架自重：0.15 kN/m3×1.2 m×1.5 m×28=7.56 kN；（4）設備及員工的荷載：3kN/m2×1.2m×1.5m=5.4kN；（5）振搗荷載：2 kN/m2×1.2 m×1.5 m=3.6 kN。

3.2.2 荷載組合

恒荷載、活荷載的分項系數分別為1.2、1.4，則：恒荷載q1=a+b+c+d+e=62.79 kN，活荷載q2=1.23(a+b+c)+1.43（d+e）=77.15 kN。 其中，a 為模板及主次龍骨；b 為鋼筋及混凝土自重；c 為支撐架體自重；d 為施工人員及設備荷載；e 為振搗荷載。

3.2.3 穩定性驗算

立桿穩定性不組合風荷載值的計算見式（1）：

式中，φ 為軸心受壓構件的穩定系數，取0.55；A 為立桿截面積，mm2；f 為立桿抗彎強度，N/mm2。

經驗算，σ=245.66 N/mm2＜f=300 N/mm2，立桿穩定性達標。

3.3 地基處理

1）測量放樣：按圖紙要求測放箱梁投影線，測放支架邊線并外擴1.0 m 作為地基處理邊線。

2）基底清表：清理地基處理邊線范圍內的虛土、淤泥、樹根等雜物，清表深度為30 cm；初步碾壓原地面，使其平整、穩定；夯實基坑范圍土層， 以免由于基坑開挖擾動作用導致周邊土層發生異常。

3）原位填土：分多層依次攤鋪磚渣，再用壓路機壓實。 總鋪設厚度為50 cm，分為2 層，每層厚度均為25 cm。 壓實設備采用單鋼輪振動壓路機，每層碾壓5 次或更多。邊角部位偏薄弱，機械碾壓效果差，由人工夯實。原位填土施工后，要求磚渣壓實度不低于98%，并用輕型觸探儀檢測地基承載力，若不低于200 kPa 則達標。 泥漿池范圍先將上部淤泥開挖至原位土位置，然后晾曬、壓實，再逐層攤鋪磚渣并碾壓。

4）預制板鋪設：用C20 混凝土制作尺寸為150 cm×150 cm×15cm 的預制板，將其鋪設在通過質量檢驗的地基上，鋪設后整體平整、穩定，為支架的搭設打好基礎。

3.4 支架搭設

在處理好的地基上搭設支架，施工要點如下：

1）根據施工圖紙要求測量放樣，嚴格控制立桿的橫距、縱距、步距。水平桿模數300 mm，立桿模數500 mm，按工程要求控制水平桿、立桿、斜桿的長度。

2）以測量放樣結果為準，在立桿設可調底座，按照“立桿→水平桿→斜桿”的順序依次搭設各類型桿件，通過多類構件的穩定結合構成基本架體單元，再擴充此框架結構，構成完整的支架體系。

3）立桿的位置必須根據測量放樣結果控制，可調底座位置準確，且在使用過程中不發生偏位?？烧{底座絲桿插入立桿深度不少于15 cm，外露長度不超過30 cm。 水平桿兼作掃地桿時，布設在離地高度不超過55 cm 的位置。

4）掃地桿高度為20 cm×45 cm，檢測水平度和高度，糾正偏差?？烧{底座的標準基座上設置連接盤，在安裝掃地桿時將其鎖定在連接盤內。

5）同一水平高度的相鄰立桿連接套管接頭錯開高度不少于75 mm，用連接套管穩定連接立桿。 通過鐵錘擊緊水平桿扣接頭與立桿連接盤的插銷，確保立桿和水平桿穩定連接至一體。

6）可調托座伸出頂層水平桿的懸臂長度不大于650mm，絲桿插入立桿的長度不少于150mm，絲桿外露長度不超過40mm。 每搭設一步支架，檢測立桿（垂直度、橫距、縱距）、水平桿（步距、水平度），若存在偏差，及時糾正。 例如，立桿的垂直度偏差不超過H/500（H 為支架總高度）， 且任何一處立桿的垂直度偏差超過50mm 時均視為不合格。

4 模板施工

4.1 安裝腹板側模和翼緣板底模

模板類型為組合大塊竹膠合板， 面板厚度12 mm， 表面平整，結構完整且穩定可靠。 安裝設備以25 t 汽車吊為主，人工輔助作業。 安裝時，嚴格控制模板的布設位置，向模板拼縫部位粘貼雙面膠，刮抹膩子，封堵縫隙以免板間拼縫漏漿。橫梁、縱梁均采用10 cm×10 cm 的枋木， 順橋向間距200 mm， 橫橋向間距300 mm。 通過腳手管帶可調支托穩定支撐腹板側模和翼緣底模。安裝后的模板應滿足位置準確、穩定可靠、剛度達標、板間拼縫嚴密等要求。

4.2 安裝內模

內模的安裝時間安排在底板和腹板鋼筋均安裝到位后。 提前預拼內模，檢驗預拼結構的尺寸、形態，再分片吊裝至內腔中，經過組裝后構成完整的內模結構。

內模由竹膠合板和雙拼[12 框架組成，用腳手管可調頂托支撐內模，并設置10 cm×10 cm 的枋木以形成橫向支撐，由多類支撐裝置共同構成如圖2 所示的井字框架支撐結構。在每跨設置1.2 m×1.2 m 的工作窗，方便拆除內模以及張拉底板鋼束。

圖2 井字框架支撐結構示意圖

5 鋼筋施工

鋼筋原材料需滿足要求，再根據鋼筋規格、鋼種、生產廠家的不同，在加工場內分類存放，掛牌標識。 以“下墊上蓋”的方法防護鋼筋，避免受潮生銹。 所有鋼筋均要平直、完整，鋼筋附著的漆皮、油漬等雜物均須清理干凈。

在加工場內集中加工鋼筋， 將通過質量檢驗的鋼筋運送至現場進行綁扎。 骨架鋼筋應共處相同平面，無局部變形、翹曲等問題。 主梁上下緣主筋的連接位置在中跨L/4（L 為跨徑）附近，采用由監理工程師檢驗合格的專用連接器連接。 在施工墩臺處的主梁上下緣主筋時， 嚴格依據規范及設計要求控制鋼筋接頭的位置和數量。

根據鋼筋的安裝進度適時設置預留孔洞及預埋件， 控制構件的位置，采取穩固措施。 鋼筋的綁扎順序視梁體鋼筋布置的結構形式而定，施工人員嚴格控制主筋的位置和間距，按設計要求控制鋼筋的彎起點。 沿梁長方向布置箍筋彎鉤的疊合部位，交錯布置，控制好間隔距離。 鋼筋骨架焊接采取分層調焊法，順序為先骨架的下部、再上部，各部位均從中心位置開始，根據對稱、同步的原則向兩端推進[3]。

6 預應力張拉和孔道壓漿

穿束前，檢查錨墊板的位置，存在偏差時進行調整；檢查孔道內部，清理雜物和積水；用膠帶纏繞鋼絞線，否則可能由于鋼絞線頭被掛住導致波紋管被刮傷、鋼絞線形態異常。 待各項準備工作均落實到位后， 采用套管牽引法將箱梁鋼絞線穿入波紋管內。

整束張拉各部位的預應力鋼絞線束。 預應力計算涉及的參數為：管道偏差系數0.001，管道摩阻系數0.16，鋼束松弛率小于3%，鋼束彈性模量1.95×105MPa，一端錨具變形及鋼束回縮量0.006 m。 根據前述參數計算張拉預應力，以此為標準控制預應力鋼束的張拉噸位，并在張拉過程中測量伸長量，用于檢驗預應力鋼束的張拉效果。

混凝土強度完全達到設計強度且養護時間超過7 d 后，開始張拉。 預應力張拉順序為“0→20%σk→100%σk（持荷5 min）→錨固”（σk為張拉控制應力），嚴格控制張拉應力和鋼絞線伸長量，記錄張拉數據。 此外，張拉時檢查鋼絞線是否斷絲，保證每束同一斷面的斷絲率不超過1%，且禁止出現整根鋼絞線被拉斷的情況。

經過預應力張拉后，檢查預應力束和錨具，在確認各裝置穩定、完整后，隨即壓漿（在張拉結束后的24 h 內進行）。 壓漿前，用高壓水泵沖洗孔道中的雜物，使孔道保持干凈、濕潤，但不形成積水。 此后，拌制專用壓漿料，用真空輔助壓漿工藝進行施工。 壓漿泵試運行，待壓力達標且運轉保持穩定后，逐步升壓，正式壓漿。最大壓漿壓力為1.0 MPa，緩慢、均勻地壓漿，從一端壓入漿液，逐步填充直至另一端飽滿出漿。 壓漿另一端的排出物經過“空氣→水→稀漿→濃漿”的變化后，表明孔道壓漿基本達到飽滿狀態，及時夾緊排氣孔，適當加壓并持續一段時間，進一步充填孔道，最后拔出壓漿孔的噴嘴、用木塞封堵，使漿液在管道中有效成型。

7 結語

現澆箱梁施工是公路橋梁工程中的重要環節，施工條件復雜，質量要求高，采取科學可行的施工技術是保障施工安全、提高施工質量的重要前提。 經過本文對工程實例的分析，明確了現澆箱梁施工技術的應用流程及具體方法，按照計劃進行現澆箱梁施工，有效保障了現澆箱梁的施工安全和施工質量，提高了施工效率，對橋梁工程的發展起到了促進作用。