谈大倾斜度混凝土施工技术

文/赵学超

（中铁十六局集团二公司 天津）

本文是在天平路子牙河立交桥腹拱施工过程中，以一般现浇梁施工工艺为前提依据，结合现场实际精心总结了子牙河立交桥腹拱施工中先进施工方法，以期为今后类似工程提供有价值的经验借鉴。在大体积大倾斜度混凝土的施工应用中，我们深入钻研施工方法与行之有效的先进经验，总结出本文，实践证明，应用该施工技术在有效缩短工期、确保工程质量方面取得了良好成果。

一、工程概述

子牙河立交位于子牙河上，主桥全长为181米，跨径为：48m＋85m＋48m，为葵型拱桥，拱圈曲线为4次抛物曲线，腹拱在主跨和边跨中间，半径R=1133.3cm，最大倾斜角度为61.65°，属复合型上承式拱桥，结构设计新颖、受力复杂、施工难度大、运营安全性突出。拱圈为矩形箱型截面，箱拱砼浇筑在一个封闭结构内，结构厚度大部分小于30mm，内有钢筋，如何实现分层浇筑和保证现场砼质量是一个关键点。

二、施工顺序

（一）支架搭设。因腹拱基础在主拱和边拱上面，主拱和边拱又是四次抛物线，支架搭设前在拱顶斜面上浇筑0.2～0.4米宽的台阶找平。支架采用满堂碗扣式支架，支架纵桥向间距0.6米，横桥向根据上部荷载分布不同，间距0.6～0.9米，横杆步距1.2米。支架的底部位于主拱拱顶上，上下用丝杠调节高度，使横杆相连，根据净空的不同，选用长度合适的立杆。由于支架上方木与模板斜交，顺桥向增加钢管撑杆，水平方向用丝杠顶住15*15方木，间距不大于1.2米。钢管撑杆用丝托撑到两端方木，中间用扣件与立杆扣牢。支架体系纵横向均设5道剪刀撑，剪刀撑与立杆的夹角在45～60°之间。（图 1）

（二）铺设模板

1、标高控制。拱架搭设完毕后，支架上横桥向设置15×15方木横梁作为底模的肋木，方木要长出底模1米，以便加固侧模。调整标高形成弧线，标高调整采用切线支距法，测出每道方木距离，根据拱底曲线公式计算每道方木坐标值，坐标值加预拱度即为方木高程。

2、底模铺设。肋木按设计调整标高后，固定3厘米的木板，弯成曲线形状。肋木与每块木板间加木楔，木板上铺竹胶板，长边顺桥向且与线路方向平行，板与板之间留1～2毫米缝隙，以免热胀冷缩时将竹胶板拱起。板缝置于木板上方，不得悬空。外侧模采用竹胶板与木板组合的形式，下口固定15×15肋木上，上口从支架上设支撑，必要时设拉杆，下角贴海绵条，以免下角漏浆。在竹胶板的接缝径向设置，保证线形美观。（图2）

3、内模铺设。第一道横梁下50cm至拱脚采取一次浇筑到顶，内模采用整体木模，在木工厂制作成形，现场拼装，考虑到拱脚处弧度较明显，采用竹胶板后背不同高度的方木制作成形盖板，现场吊装，顶板至底板加拉杆，箱室内模焊钢筋以保证顶板和底板厚度。外露腹板一次浇筑完成，内模和侧模用拉杆固定，内模打眼安放预埋钢筋，顶上加压板。其余部分分两次浇筑，底板顶和顶板顶采取边浇筑边加压板。内模要注意八字脚的制作，要求接缝严密，支撑牢固。（图3）

底模内压板为整体不分段，除拱顶段其他段模板都做成封闭结构，在模板顶留天窗，天窗安排预留，每排在腹板顶、箱室顶中部、中隔墙顶部留天窗，排距不大于2.0米，天窗口用以灌注和振捣混凝土。底板中部是混凝土不易灌到的地方，也是插入式捣鼓器无法振捣的地方，在底板中部也留天窗口，用以观察混凝土灌注情况，以及补充混凝土和振捣混凝土。天窗口采取压板设计，窗口尺寸50×80cm。

（三）钢筋加工绑扎。箱拱为普通钢筋混凝土，由于箱梁结构尺寸小造成钢筋间距小、布置密集，给钢筋制作、绑扎带来一定难度，要求钢筋制作精确、绑扎准确、固定牢靠。

1、钢筋制作。钢筋制作前要核对钢筋规格、型号、种类是否与图纸相符，确认钢筋已进行检验并合格。按照设计图纸计算各种型号的钢筋下料长度，根据下料长度进行下料。钢筋搭接焊优先采用双面搭接焊，焊接长度不小于设计要求的钢筋直径的5倍，采用单面搭接焊，焊接长度不小于设计要求的钢筋直径的10倍，焊缝厚度应不小于主筋直径的0.3倍，焊缝宽度应不小于主筋直径的0.8倍，外观平整呈水纹状，不得有夹渣、气泡，不得烧伤主筋。严格按照图纸设计和施工规范进行钢筋加工制作，加工过程中严格控制加工误差。制作完成后按照钢筋编号分别存放，并挂牌标识。

2、钢筋安装。制作合格钢筋用吊车将钢筋吊到主拱底模上绑扎，由于箱拱为斜置箱型结构，绑扎钢筋与支立模板交叉进行，为了便于钢筋绑扎和模板固定，钢筋须焊成骨架，由于箱拱断面尺寸较大，骨架在钢筋加工厂分段制作焊接，现场组装焊接，以提高生产效率，现场焊接时注意防火和焊渣损坏模板，应提前洒水，钢筋骨架要与锥母拉杆固定，保证钢筋位置正确、保护层准确。骨架间具50cm一道。骨架形成后绑扎分布筋、安装垫块，支立内外模板，形成封闭箱形结构。垫块不得使用砂浆平面垫块，以免外露影响混凝土外观，可使用弧面砂浆垫块或塑料垫块，厚度要符合保护层厚度要求，垫块与骨架绑扎牢靠，保证浇筑混凝土时不因垫块移动而露筋。每段箱拱两端需伸出连接筋，连接筋接头要错开，相错量不小于35d，且不小于50cm。

（四）混凝土浇筑。整个腹拱圈分两次浇筑完成，第一次整体浇筑第一道横梁以下50cm以及其余部位的底板、腹板；第二次浇筑剩余部位。拱桥的拱圈为避免拱架变形而产生裂缝以及减少混凝土收缩应力，采取对称的浇筑方法，自拱脚向拱顶对称浇筑。最后浇筑间隔段。第一道横梁以下50cm至拱脚一次浇到顶。

现浇段混凝土浇筑自下层天窗口开始浇筑，首先从腹板顶窗口浇筑，同时打开底板天窗口，观察混凝土是否能流到底板中间，若混凝土流动性不好宜增大混凝土塌落度，混凝土塌落度控制在18～22cm，同时从底板天窗口振捣帮助混凝土下落，当混凝土浇筑到顶板天窗口插入式振捣器振捣混凝土不再下沉时，封闭窗口，在移至上一层天窗口。拱顶段上口不支模板但及时收浆，混凝土初凝后终凝前进行二次收浆，防止混凝土开裂。

砼振捣采用插入式振动棒，振捣时间要适当，不能漏振也不能过振，用插入式振捣器振捣时，捣固砼的层厚以20～30cm为宜，要垂直、等距离插入到前一层中5～10cm左右，根据振捣器的有效半径，其间距不得超过50cm，要一直振捣至表面出现灰浆和水光，混凝土不再下沉为止。在横隔梁钢筋密集位置，采用30mm小直径振捣器插入振捣。

浇筑混凝土时派专业模板工、质检员对模板巡视检查，每箱室由一名模板工和质检员，用木槌敲击模板，感应混凝土位置，对混凝土应该到达而感到空虚，指挥混凝土工振捣，防止混凝土出现漏振，杜绝胀模现象。架子工不间断巡视支架，及时加固保证支架稳定。

浇筑混凝土前注意收看天气预报，避免夏季在雨天施工，炎热的夏天宜选在下午5点以后浇筑混凝土，寒冷天气（非冬季施工日平均气温在5℃以上）宜选在上午9点以后浇筑混凝土，减少天气因素对施工质量的影响。

不支立顶模混凝土浇筑完后及时收浆、抹面，高标号混凝土由于水泥用量较大易收缩产生裂纹，应及时做好二次收浆、抹面，二次收浆时间控制在混凝土初凝以后终凝以前。抹面结束后及时覆盖，夏季用湿麻袋覆盖有利于降低混凝土表面温度和早期失水而产生裂纹。

（五）拆模。内模侧模等非承重模板可在混凝土强度达到2.5Mpa以上，保证混凝土不粘模的情况下拆除。顶板模板在混凝土达到设计强度50%以上，可拆模。底模则必须在上部结构全部施工完成后，按照设计的顺序拆除。

三、总结

大倾斜度混凝土箱梁的施工工艺是在一般箱梁施工工艺的基础上加以改进，打破常规施工工艺，采取对支架、模板重新加工拼装和浇筑顺序重新调整，解决了施工中存在的难题。现场技术人员只要在施工中不断地进行总结和实践，必然会有所创新，为工程的顺利进行提供坚实的技术支持。

[1]JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范.北京：人民交通出版社，2000.

[2]桥梁工程（上册）（土木工程专业用）.北京：人民交通出版社，2001.

[3]桥梁工程（第二分册）混凝土桥.西南交通大学教材，1999.