城市高架橋施工方法研究

劉穎

（安慶市建筑管理處，安徽 安慶 246000）

引言

城市化高速發(fā)展建設(shè)背景下其高架橋建設(shè)數(shù)量逐漸增加，施工中針對(duì)現(xiàn)澆箱梁的施工工藝提出了諸多新要求，希望它在確保質(zhì)量安全的大前提下，也必須重視工藝設(shè)計(jì)到位。

一、城市高架橋現(xiàn)澆箱梁施工工藝流程

在城市高架橋施工中，箱梁上部結(jié)構(gòu)選擇碗扣式滿堂支架法，分兩次澆筑成型，具體進(jìn)度安排為首次澆筑至腹板上承托處，二次澆筑整個(gè)斷面。以箱梁混凝土強(qiáng)度實(shí)測值為準(zhǔn)，若該值達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%且滿足齡期超7d 的要求時(shí)，即可組織預(yù)應(yīng)力筋張拉作業(yè)，無誤后封錨壓漿，檢測水泥漿試塊強(qiáng)度，若滿足要求即可拆除預(yù)先設(shè)置的支撐架。

二、城市高架橋現(xiàn)澆箱梁施工方法

（一）施工準(zhǔn)備

（1）確定施工方案。各高架橋的施工環(huán)境不同，導(dǎo)致其在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、箱梁構(gòu)造等方面都具有差異性。對(duì)此，施工方案的制定應(yīng)遵循因地制宜的原則，合理優(yōu)化現(xiàn)澆箱梁技術(shù)，保證支架結(jié)構(gòu)形式、模板尺寸等方面都完全與設(shè)計(jì)要求相符，以便給后續(xù)施工提供正確的指導(dǎo)。（2）進(jìn)場管理。以技術(shù)方案為導(dǎo)向，合理采購材料和施工機(jī)械，同時(shí)組建高素質(zhì)的施工隊(duì)伍。做好前期準(zhǔn)備工作，如場地整平、雜物清理、警示標(biāo)志的設(shè)置等。安排專員統(tǒng)一管理各項(xiàng)生產(chǎn)要素，如設(shè)備與材料的數(shù)量、現(xiàn)場人員的配置情況等。（3）技術(shù)交底?，F(xiàn)澆箱梁施工具有操作便捷、難度系數(shù)低的特點(diǎn)，但依然存在諸多細(xì)節(jié)之處，需通過技術(shù)交底的方式從上到下及從管理者到現(xiàn)場施工使每位施工人員準(zhǔn)確掌握技術(shù)要點(diǎn)，識(shí)別施工中的風(fēng)險(xiǎn)源，以便后續(xù)可以積極投身于施工中。（4）安全交底?，F(xiàn)澆箱梁相比其他常規(guī)項(xiàng)目危險(xiǎn)源較多，諸如下方快速道路的交通管制、施工機(jī)械現(xiàn)場管理、支架搭設(shè)、高空作業(yè)防護(hù)、人員管理等，進(jìn)場后要對(duì)所有人員進(jìn)行三級(jí)安全技術(shù)交底和培訓(xùn)，用以安全防護(hù)的材料在進(jìn)場時(shí)都要對(duì)其檢查，建立安全危險(xiǎn)源管理臺(tái)賬，制定安全管理制度并嚴(yán)格執(zhí)行，使所有人員從思想上自覺遵守各項(xiàng)安全規(guī)章制度。

（二）現(xiàn)場不良地基處理

施工現(xiàn)場的不良地基伴有較明顯的擾動(dòng)性影響，易引發(fā)施工支架倒塌、構(gòu)件裂縫等多種形式的工程問題。鑒于此，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地基地質(zhì)情況采取以下處理措施：（1）清理施工范圍內(nèi)的地表，試驗(yàn)室安排人員進(jìn)行地基承載力試驗(yàn)，根據(jù)施工地段所要承受的總重量，按照確定好的安全系數(shù)計(jì)算出不良軟弱層深度。（2）挖除不良軟弱土層，選用強(qiáng)度較好的填料換填，再利用20t 振動(dòng)壓路機(jī)碾壓，檢測填料的壓實(shí)度，該值達(dá)到95%時(shí)即可停止。（3）分層填筑并夯實(shí)，結(jié)束各層的施工作業(yè)后便及時(shí)檢測地基承載力，要求實(shí)測值滿足要求，整個(gè)承載區(qū)換填完成后同時(shí)做好地面的排水處理，則鋪設(shè)20cm 厚的混凝土層。

（三）支架施工

搭建碗扣式滿堂支架，考慮箱梁跨中處的最不利荷載，經(jīng)計(jì)算后確定最大荷載值。按照普通箱梁斷面計(jì)算，從而求得橋墩處橫梁的最大荷載值，結(jié)果表明：該值滿足設(shè)計(jì)要求?？紤]到支架的穩(wěn)定性要求，增設(shè)間距為1.8m的剪刀撐，按0.9m 的間距控制標(biāo)準(zhǔn)依次設(shè)置斜拉桿，各桿件所用扣件數(shù)量至少達(dá)到4 個(gè)，否則易發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象，支架在搭設(shè)前要進(jìn)行放線以保證準(zhǔn)確無誤。此外，所有碗扣支架進(jìn)場前要進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)安全隱患。（2）預(yù)壓沉降。結(jié)束支架的搭設(shè)作業(yè)后對(duì)其采取預(yù)壓處理措施，以便消除彈性變形，使支架可維持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。預(yù)壓加載物體的選擇至關(guān)重要，現(xiàn)場氣候環(huán)境是重要的考慮因素，干燥氣候環(huán)境中以砂包材料較為合適，若遇到濕度偏大的情況，則以混凝土較為合適。分層堆載預(yù)壓為首選方法，以實(shí)際情況為參考合理控制各級(jí)荷載的持荷時(shí)間，伴隨加載作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，達(dá)到最后一級(jí)荷載時(shí)的持荷時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長。為避免支架非彈性變形現(xiàn)象，取工程總荷載的1.2 倍，將所得結(jié)果作為預(yù)壓荷載的控制標(biāo)準(zhǔn)，并做到分級(jí)加載、逐級(jí)卸載。分別分析各級(jí)荷載條件下所對(duì)應(yīng)的支架變形情況，以此為參考確定合適的施工預(yù)拱度。加載順序?yàn)閺闹ё蚩缰幸来芜M(jìn)行，滿載后持荷時(shí)間＞24h，當(dāng)支架的沉降量偏差較大時(shí)要及時(shí)調(diào)整。

（四）模板部分

底模：在橫向龍骨上設(shè)置覆膜膠合板，結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙的具體要求，以此為依據(jù)合理控制預(yù)拱度。模板安裝過程中易形成接縫，該處可通過雙面膠粘合以填補(bǔ)接縫，避免在后續(xù)施工中出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。根據(jù)本工程的實(shí)際情況，選擇組合膠合板的形式，內(nèi)模不設(shè)底模，所有側(cè)模利用鋼筋托撐安裝至底板上。底模材料以18mm 厚的木質(zhì)高強(qiáng)膠合板為宜，根據(jù)設(shè)計(jì)要求合理加工，確保模板緊密銜接。通過木質(zhì)高強(qiáng)膠合板的應(yīng)用可滿足多次周轉(zhuǎn)使用的要求。模板在使用前均勻刷涂脫模劑以確保后續(xù)可順利脫模。根據(jù)實(shí)際結(jié)果可知，高強(qiáng)膠合板的重復(fù)利用價(jià)值高，單塊可使用4～6 次，澆筑所得的混凝土外觀平整，施工質(zhì)量良好。（2）側(cè)模：以定型鋼模板較為合適，為維持外側(cè)模的穩(wěn)定性，應(yīng)在其外側(cè)通過兩層頂撐桿加固，底部配套適量的拉桿，以免發(fā)生底模漏漿現(xiàn)象。（3）內(nèi)模：箱梁施工可根據(jù)實(shí)際情況選擇相適應(yīng)的方法，如一次澆注成型和二次澆注成型，為全面確保施工質(zhì)量，應(yīng)優(yōu)先選擇二次澆注成型法。內(nèi)模所用材料為木質(zhì)高強(qiáng)膠合板，側(cè)模和頂模分別采取支撐措施。以底模頂面為準(zhǔn)合理安裝支撐架，要求兩者間形成特定的間距，以便后續(xù)可快速完成箱底板找平作業(yè)；準(zhǔn)確檢測混凝土的強(qiáng)度，待實(shí)測值滿足設(shè)計(jì)要求后應(yīng)拆除內(nèi)側(cè)模和頂模，再有序澆注預(yù)留的天窗，具體以鐵絲吊模施工的方式為宜。嚴(yán)格控制內(nèi)模安裝質(zhì)量，以免其出現(xiàn)上浮或下沉的問題。刷涂脫模劑時(shí)應(yīng)保證各處均勻，形成的模板接縫處可塞入海綿條。

（五）混凝土澆筑施工

在城市高架橋施工中，采取集中拌和的方式，生產(chǎn)所得的混凝土利用地泵和混凝土車載泵輸送相結(jié)合的方式入模，分兩次有序完成澆筑作業(yè)。施工期間將形成水平施工縫，此部分設(shè)在腹板的頂部較為合適。各層澆筑厚度宜＜30cm，考慮到支架易變形、墩頂易形成負(fù)彎矩等問題，優(yōu)先從跨中處澆筑，再逐步轉(zhuǎn)向兩側(cè)。澆筑過程中利用插入式振動(dòng)器處理，以便提高混凝土的密實(shí)度，但此設(shè)備在鋼筋密集區(qū)的處理效果欠佳，因此還配備了小直徑插入式振動(dòng)棒，以免在振搗過程中損傷鋼筋等既有構(gòu)件。頂板、底板兩處的澆筑施工中應(yīng)輔以平板振動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)多設(shè)備聯(lián)合振搗作業(yè)。施工縫處理過程中首先要清理該處殘留的水泥砂漿等雜物，再利用壓力水沖洗干凈，在確保施工縫足夠潔凈的情況下方可澆筑混凝土。此外，混凝土完成后箱梁頂面收平和灑水養(yǎng)生也是十分重要的步驟。

（六）預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉和壓漿

檢測箱梁混凝土強(qiáng)度，若實(shí)測值達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的95%，即可組織正式張拉作業(yè)。施工前解除上、下支座板的連接關(guān)系，以便梁體可正常轉(zhuǎn)動(dòng)。按照如下要求完成預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉作業(yè)：

（1）搭建操作架并配套防護(hù)板：做好張拉前的準(zhǔn)備工作，應(yīng)在梁兩端搭建鐵架，再于該處懸掛千斤頂?？紤]到夾片易彈出的問題，需在千斤頂周邊增設(shè)防護(hù)板以確保施工安全性。（2）張拉過程中及時(shí)檢測張拉應(yīng)力，并通過伸長值輔助檢驗(yàn)張拉效果，即采用雙控法。施工現(xiàn)場配置2臺(tái)千斤頂，遵循同步對(duì)稱張拉的原則，由施工人員檢測并記錄游標(biāo)讀數(shù)和伸長值，保證張拉作業(yè)具有平穩(wěn)性。以理論伸長量為參考，若實(shí)測值與之產(chǎn)生的偏差達(dá)到6%或更多，則必須暫停張拉作業(yè)，分析具體原因并采取處理措施。（3）穩(wěn)壓補(bǔ)張后回油，采取錨固措施。此后再緩慢回油，以便進(jìn)入下一束張拉作業(yè)。依據(jù)規(guī)范張拉到位后需在隨后的48h 內(nèi)組織管道壓漿作業(yè)，具體流程為：封堵錨具周邊的鋼絲間隙以及孔洞，目的在于避免壓漿期間發(fā)生冒漿現(xiàn)象；全面清洗管道，首先利用壓縮空氣處理內(nèi)部的松散微粒，再用流水沖洗，直至流出清水為止，利用壓縮空氣吹干管道以免管內(nèi)聚集水分；配套活塞式壓漿泵，利用該裝置完成壓漿作業(yè)，從一端壓入，期間注重對(duì)另一端的觀測，若該處冒出濃漿則需及時(shí)關(guān)閉出口閥門，但此時(shí)依然要持續(xù)注漿，當(dāng)壓力提升至0.6～0.7MPa 后保壓3min，關(guān)閉進(jìn)口閥門，最終完成所有壓漿作業(yè)。壓漿施工應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下盡可能加快效率，漿液拌制結(jié)束至灌入孔道所持續(xù)的時(shí)間最多為40min，超出該時(shí)間則容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。現(xiàn)場環(huán)境對(duì)壓漿效果的影響較為顯著，若氣溫＞35℃則不具備壓漿的條件，此時(shí)應(yīng)推遲至夜間壓漿。并且若溫度偏低（＜5℃），則應(yīng)該暫停壓漿。（4）在針對(duì)真空管道進(jìn)行壓漿操作過程中，需要分析其壓漿內(nèi)容，例如，可按照施工設(shè)計(jì)采用型號(hào)為M50 的水泥漿材料，施工之前需要首先檢查斷絲處理狀況，例如，針對(duì)無滑絲、失錨等特殊異常狀況進(jìn)行全面檢查，在檢查并確認(rèn)合格后再進(jìn)行下一步施工流程。一般來說，必須確保斷絲采用無鋸齒切割方式，專門針對(duì)鋼絞線端部錨具進(jìn)行處理，確保其誤差在3cm 以內(nèi)為合格標(biāo)準(zhǔn)。另外，針對(duì)壓降施工的正確順序應(yīng)該專門圍繞管道的具體分布情況而定，一般來說可實(shí)施自上而下施工，逐根進(jìn)行，確保統(tǒng)一管道壓漿連續(xù)進(jìn)行到位，一次完成施工流程。如果出現(xiàn)中間終止壓漿部分，則需要配合壓力水管將漿液完全清理干凈，確保端段壓漿飽滿密實(shí)即可，整體施工過程中追求快速穩(wěn)定，同時(shí)要做好壓漿封閉工作，一般從漿液壓漿的尾部位置向管上延伸，確保水泥壓漿自攪拌過程到位，尤其是要避免施工中水泥漿不會(huì)自由流出，保證拆管安全。最后在混凝土封端過程中主要采用到了無收縮微膨脹混凝土，它的混凝土等級(jí)強(qiáng)度應(yīng)該控制在50MPa 以上，確保預(yù)應(yīng)力張力施工到位即可。考慮到混凝土封錨體積一般偏大，因此需要注重封錨混凝土與梁體鋼筋之間的有效連接，確保封端混凝土與梁體混凝土能夠連為一體，同時(shí)也要優(yōu)化錨墊板縫隙防水處理部分，建立自上而下的分層澆筑施工體系。如此是為了保證混凝土施工到位，混凝土層層振搗密實(shí)，且保證每一層的混凝土施工密度都在10cm以上。針對(duì)封端混凝土的施工抹壓次數(shù)都要在至少3 次以上，且要保證其表面施工平整到位，注重施工養(yǎng)護(hù)過程中采用麻袋或者草袋進(jìn)行覆蓋處理，且始終保證混凝土施工表面處于潮濕狀態(tài)為最佳。在施工過程中也要注重箱梁混凝土澆筑有效到位，同時(shí)嚴(yán)格檢查管道真空壓漿質(zhì)量，提高整體施工工程品質(zhì)。

結(jié)束語

現(xiàn)澆箱梁是高架橋建設(shè)領(lǐng)域較為典型的橋梁結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠、使用范圍廣等多重特點(diǎn)。當(dāng)然，現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)所涉及的要點(diǎn)較多，施工單位必須根據(jù)實(shí)際情況合理優(yōu)化施工技術(shù)，依據(jù)規(guī)范做好各項(xiàng)工作，保證現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量和現(xiàn)場施工安全，促進(jìn)整個(gè)基礎(chǔ)建設(shè)行業(yè)乃至整體橋梁建設(shè)事業(yè)的持續(xù)良好發(fā)展。