新時(shí)期市政工程空心板橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用研究

寇璐

（山東高速路橋國(guó)際工程有限公司，濟(jì)南 250000）

1 引言

市政橋梁建設(shè)項(xiàng)目中，預(yù)應(yīng)力空心板橋梁是大跨度、中跨度橋梁中的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)。此種橋梁結(jié)構(gòu)具有抗震性能強(qiáng)、自重輕、梁體施工便捷等優(yōu)勢(shì)。為保證市政工程的整體質(zhì)量，還應(yīng)明確空心板橋梁的施工要點(diǎn)，做好空心板預(yù)制、梁板安裝、梁體澆筑中的質(zhì)量控制，從而發(fā)揮空心板橋梁施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)市政橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

2 工程概況

某市政橋梁工程，橋梁橫斷面為11 m行車道+0.5 m防撞墻+新建橋梁結(jié)構(gòu)。橋梁跨徑為9×25 m，空心板全長(zhǎng)225 m，橋梁的上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力空心板混凝土澆筑梁，橫橋由11塊空心梁板組成，上部結(jié)構(gòu)梁高為1.51 m，寬度為0.99 m。下部結(jié)構(gòu)為樁柱式結(jié)構(gòu)，橋墩按極限狀態(tài)法進(jìn)行配筋設(shè)計(jì)，橫向采用6根墩柱，直徑1.2 m，柱間距6.4 m，柱下接D1.5 m鉆孔灌注樁，蓋梁高度為1.4 m，寬為1.7 m。

橋臺(tái)采用樁柱式橋臺(tái)，樁徑1.5 m，單幅橫向6根柱，柱間距6.2 m，橋臺(tái)蓋梁高1.2 m，寬1.7 m?？招陌鍢蛄菏┕ぜ夹g(shù)是該市政橋梁工程的核心技術(shù)，該技術(shù)具有施工便捷、施工效率高、橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。具體工藝流程如圖1所示。

圖1 市政空心板橋梁施工基本工藝流程圖

3 預(yù)應(yīng)力鋼筋制作及安裝

空心板橋梁施工過(guò)程中，需要結(jié)合市政橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)插放鋼筋。施工人員還應(yīng)在鋼筋進(jìn)場(chǎng)、質(zhì)檢完畢后，加工制作鋼筋，現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋骨架，將其裝配成型?；臼┕ろ樞?yàn)椋貉b配底板鋼筋網(wǎng)、裝配腹板鋼筋→裝配梁端部鋼筋網(wǎng)→裝配頂板鋼筋。

1）鋼筋裝配成型后，覆蓋鋼筋結(jié)構(gòu)，隨后安裝波紋管，空心板橋梁施工技術(shù)中，空心板預(yù)應(yīng)力鋼筋所需的孔道需要通過(guò)波紋管的安裝進(jìn)行預(yù)制[1]。

2）安裝波紋管時(shí)，波紋管接頭長(zhǎng)度通常應(yīng)大于30 cm；為預(yù)防進(jìn)漿風(fēng)險(xiǎn)，還應(yīng)用寬透明膠帶密封接頭處。

3）為避免波紋管處出現(xiàn)漏漿問(wèn)題，安裝鋼筋結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)避免在焊接工藝中損壞、觸燒波紋管。按照設(shè)計(jì)圖紙安裝完波紋管后，細(xì)致檢查波紋管外觀及安裝質(zhì)量，偏差控制在合理范圍內(nèi)，見(jiàn)表1。需要注意的是，為保證混凝土澆筑時(shí)空心板模板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，安裝、固定波紋管后，還應(yīng)用鐵絲將其綁扎牢固。

表1 后張法預(yù)應(yīng)力空心板橋梁波紋板安裝允許偏差

4 空心板橋梁模板施工要求

1）選擇強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性較強(qiáng)的空心板橋梁模板，使其能夠在施工過(guò)程中具有較強(qiáng)的承載力，滿足空心板的施工要求。模板結(jié)構(gòu)、尺寸大小、位置都應(yīng)與空心板橋梁施工設(shè)計(jì)相一致[2]。

2）盡量選擇大模板、組合模板，在節(jié)約木材的基礎(chǔ)上，提升模板的周轉(zhuǎn)靈活性。模板側(cè)模和側(cè)模、底模和側(cè)模之間還應(yīng)設(shè)置彈性墊層，以為后期混凝土澆筑后的振搗工作創(chuàng)造有利條件。模板的密實(shí)度應(yīng)符合相關(guān)要求，避免在澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)漏漿情況。

3）空心板橋梁模板通常由端模、內(nèi)模、側(cè)模、底模組成?，F(xiàn)階段，市政工程建設(shè)中，空心板橋梁的內(nèi)模中充氣橡膠內(nèi)模非常多見(jiàn)，具有使用簡(jiǎn)單、拆裝方便的優(yōu)勢(shì)。將橡膠材料加工為空心板內(nèi)模結(jié)構(gòu)后，可對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行充氣，使其成為空心板橋梁模板的內(nèi)芯。各模板的密實(shí)度應(yīng)符合相關(guān)要求，避免在澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)漏漿情況。

4）模板施工期間，為準(zhǔn)確預(yù)留空心板橋梁結(jié)構(gòu)所需的孔道，施工人員還應(yīng)使底模、側(cè)模和端模緊密貼合，且與孔道軸線相互垂直。

5）由于空心板橋梁施工中梁體施加預(yù)應(yīng)力后內(nèi)部的混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)收縮，所以，在布設(shè)梁體底部模板時(shí)，相關(guān)人員還應(yīng)適當(dāng)對(duì)模板進(jìn)行加長(zhǎng)處理。預(yù)制空心板橋梁結(jié)構(gòu)跨徑大于20 m時(shí)，底部模板支座還應(yīng)提前設(shè)置反拱度，通常情況下，對(duì)于長(zhǎng)度為20 m的空心梁板，其反拱度可設(shè)置為2 cm?？招陌鍢蛄耗０弩w系中，若內(nèi)模為橡膠芯模，施工人員還應(yīng)沿梁板水平方向每隔50 cm用定位模板固定內(nèi)模，避免在后期澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)內(nèi)模上浮的情況，影響空心板橋梁頂板區(qū)域的混凝土厚度。

5 市政空心板橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)

5.1 安裝搭設(shè)空心梁板

安裝空心梁板時(shí)，每跨應(yīng)自內(nèi)而外地進(jìn)行對(duì)稱安裝，即先安裝空心板橋梁結(jié)構(gòu)的中梁，后安裝邊梁。施工人員可結(jié)合市政橋梁的跨徑，合理選擇安裝設(shè)備，設(shè)計(jì)空心梁板搭設(shè)方案。通常情況下，施工區(qū)域周圍無(wú)淺水、積水，且橋梁跨徑較小時(shí)，可借助吊機(jī)吊裝空心板橋梁。但是為避免空心梁板受損，還應(yīng)做好吊裝前的準(zhǔn)備工作：

1）為保障空心梁板安裝的準(zhǔn)確性，按照市政橋梁工程平面控制網(wǎng)確定梁結(jié)構(gòu)的中心線、梁端位置橫線，以及空心板橋梁支座的縱橫中心線、底部輪廓線，然后借助空心板橋梁縱向中心線、梁端橫線定位橫橋、順橋位置。通常情況下，順橋向是以梁體結(jié)構(gòu)的縱向中心線為依據(jù)，而橫橋向多以梁體端橫線為準(zhǔn)。放樣測(cè)量施工時(shí)，施工人員還應(yīng)重視墊石頂面標(biāo)高的控制，同時(shí)在空心梁板縱向兩側(cè)彈出支撐中心線的墨線，為后期安裝打好基礎(chǔ)[3]。

2）根據(jù)設(shè)計(jì)方案安裝永久支座，檢測(cè)空心梁板混凝土強(qiáng)度?？招牧喊寤炷翉?qiáng)度值符合設(shè)計(jì)要求后，吊裝空心梁板。按正常的吊裝順序吊裝完兩側(cè)邊梁后，從右至左或是從左至右地對(duì)空心梁板進(jìn)行安裝。安裝過(guò)程中還應(yīng)避免支座區(qū)域受力。

3）采用4點(diǎn)吊鉤吊裝空心梁板，吊裝時(shí)可用直徑大于6.5 cm的鋼絲線，吊裝設(shè)備為50 t吊車?？招牧喊逶诘跹b過(guò)程中，為保證吊裝施工質(zhì)量，還應(yīng)在關(guān)鍵環(huán)節(jié)加強(qiáng)技術(shù)指導(dǎo)。比如，由專業(yè)施工人員負(fù)責(zé)吊裝期間的安全問(wèn)題、吊裝后空心梁板就位工作。安全方面，相關(guān)人員應(yīng)重點(diǎn)控制吊升時(shí)空心梁板的水平傾斜角度，以免因傾斜角度過(guò)大而引起安裝風(fēng)險(xiǎn)。梁板吊裝到特定位置后，相關(guān)人員需要盡快檢查空心梁板就位情況，查看支座有無(wú)脫空情況，然后逐一量測(cè)空心梁板的橫向間距，檢查縱向梁板兩端的固定及銜接效果等。

5.2 預(yù)應(yīng)力空心板加固

市政空心板橋梁施工中，還應(yīng)在混凝土澆筑前期采用預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)，對(duì)空心板橋梁結(jié)構(gòu)施加壓力，使橋梁結(jié)構(gòu)初步產(chǎn)生預(yù)應(yīng)能力，從而使該區(qū)域的橋梁結(jié)構(gòu)在持續(xù)應(yīng)力狀態(tài)下保持穩(wěn)定，以加強(qiáng)橋梁的穩(wěn)固性，完善市政橋梁工程的安全性能。在此基礎(chǔ)上，施工人員可應(yīng)用定位橫杠法固定預(yù)應(yīng)力空心板橋梁施工中的核心模板，增強(qiáng)核心模板的穩(wěn)定性，借此降低空心梁板中鋼筋結(jié)構(gòu)承載的應(yīng)力，提升市政橋梁空心板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性[4]。

定位橫杠法的基本原理是用強(qiáng)度較高的鋼材制作中間凹陷、兩邊凸起的施工設(shè)備。該設(shè)備的鋼材厚度約為4～6 mm，將鋼筋焊接在截面上后，該設(shè)備可作為支撐體系固定市政工程中空心板橋梁的核心模板，將空心板結(jié)構(gòu)上的壓力轉(zhuǎn)移到地表，使空心板橋梁結(jié)構(gòu)無(wú)須承受過(guò)大的壓力，定位橫杠法是市政橋梁空心板施工技術(shù)體系的關(guān)鍵內(nèi)容，能夠消除、緩解鋼筋剩余應(yīng)力，提升空心板橋梁堅(jiān)固程度。為發(fā)揮定位橫杠的加固、固定作用，還應(yīng)合理地控制空心梁板核心模板上的橫杠間距，使其距離保持在1～1.5 mm以內(nèi)。

5.3 混凝土澆筑

空心板橋梁施工技術(shù)中，空心板結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑應(yīng)采用斜向分層澆筑、縱向分段澆筑、整片澆筑的方式。市政工程建設(shè)中，施工人員應(yīng)結(jié)合空心板梁的施工要求嚴(yán)格地控制混凝土澆筑工藝，若采用分段澆筑時(shí)，澆筑長(zhǎng)度應(yīng)控制在約5 m；具體的澆筑順序?yàn)榈装濉⒏拱?、頂板?/p>

1）施工人員可根據(jù)市政工程中空心板區(qū)域的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，分別對(duì)各層空心板進(jìn)行澆筑，將空心板梁結(jié)構(gòu)灌注為階梯狀，然后使用插入式振搗器對(duì)澆筑區(qū)域進(jìn)行振搗。下層混凝土澆筑、振搗密實(shí)后，在上層結(jié)構(gòu)中澆筑混凝土。施工過(guò)程中，空心板結(jié)構(gòu)中腹板內(nèi)的混凝土灌注完畢后，還應(yīng)停留一定時(shí)間，再將腹板內(nèi)的混凝土振搗密實(shí)，然后澆筑頂板[5]。

2）澆筑后整平頂板處的混凝土，經(jīng)插入式振搗器壓實(shí)后，用平板振搗器整平該區(qū)域。灌注混凝土?xí)r，施工人員應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土漿液中的水灰比、材料比，同時(shí)持續(xù)、連貫地灌注混凝土。灌注期間注意觀察、檢查混凝土坍落度，使其灌注質(zhì)量符合施工要求。需要注意的是，由于空心板橋梁施工中，梁端、腹板處的鋼筋和波紋管數(shù)量較多，為保證該區(qū)域混凝土澆筑后結(jié)構(gòu)密實(shí)度符合市政工程的強(qiáng)度要求。施工人員還應(yīng)在混凝土材料中摻入中砂、小石子、減水劑，合理延長(zhǎng)混凝土混合料的拌和時(shí)間。

3）正式澆筑空心板梁端時(shí)，施工人員還應(yīng)提前檢查保護(hù)層，使保護(hù)層厚度符合市政工程的設(shè)計(jì)要求。保護(hù)層所用的混凝土墊塊需要逐一布設(shè)在空心板梁的底部模板、側(cè)模板上，墊塊布設(shè)方式為梅花狀。分層將混凝土振搗密實(shí)時(shí)，為避免內(nèi)模板上浮、移動(dòng)，使用插入式振搗器時(shí)還應(yīng)避免觸動(dòng)模板內(nèi)芯、波紋管。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，市政工程項(xiàng)目中，空心板橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用能夠控制橋梁結(jié)構(gòu)中鋼材的使用，節(jié)約項(xiàng)目成本，保障市政橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益。但相較于普通橋梁結(jié)構(gòu)，空心板橋梁施工技術(shù)要求較高，建設(shè)單位還應(yīng)結(jié)合市政橋梁的質(zhì)量要求，綜合考慮各類影響因素，制訂出更完善、可靠的市政空心板橋梁施工方案，以適應(yīng)新時(shí)期市政橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，提升市政橋梁的建設(shè)水平。