高架桥大体积混凝土现浇施工质量及过程控制

谢海鹏

随着我国社会经济的持续发展，桥梁建设规模不断扩大，高架桥等立体交通形式在桥梁建设中得到了广泛应用。在高架桥断面形式中，由于现浇箱梁具有变形小、抗扭刚度大、整体受力性能好等优势，从而在桥梁工程中得到了广泛应用。但在桥梁工程施工过程中，经常会出现混凝土的抗拉力不足、梁板开裂、施工工艺不规范等问题。加上高架桥箱梁现浇施工受力复杂、施工工期紧、施工难度较大。因此，施工单位要严格按有关施工规范进行高架桥混凝土施工，以确保施工质量。下面结合工程实例，就以一种超长、宽高架桥混凝土施工要点及难点问题进行探讨。

一、 工程概况

广州白云国际机场扩建工程二号航站楼出港高架桥工程，航站楼出港高架桥宽度12.25～52.45m，最大跨度72m，单向三车道至单向十车道，总长约1000m，包括桥梁结构和两端的引道。桥梁由10联现浇预应力混凝土和现浇混凝土连续箱梁（13～17轴此联上部结构采用两端张拉，其余连续箱梁预应力都采用单端张拉）组成。本工程主桥合拢段第五联大体积（长度分为四跨：36m*4跨=144m，宽度：52.45m）混凝土浇筑分两次进行，第一次为底板与腹板同时浇筑（混凝土量：4400m3），第二次为顶板一次浇筑。下面我们以第五联底板与腹板一次浇筑为例进行讲解。

二、桥梁混凝土施工质量问题分析

在高架桥混凝土施工过程中，仍存在以下几种病害和裂缝，不仅影响了高架桥的正常使用，而且会导致高架桥发生坍塌和破损事故，对人们的生命安全造成严重的威胁。

1. 混凝土的抗拉力不足，底板开裂

在桥梁施工中，底板经常出现开裂现象，究其原因，大部分是由于混凝土的抗拉力不足。混凝土由水泥、砂子、碎石和水组成，是经过搅拌和硬化后形成的。混凝土骨架、砂石直接影响到混凝土的抗收缩能力。骨料的表面和骨料之间容易存有裂缝，需要采用水泥浆进行填充。混凝土在硬化过程中，将骨料和水泥相接，其硬度较高。混凝土具有较好的硬度，但其抗拉性存在严重的不足。如混凝土的砂石、水泥等抗拉性较差。

2. 混凝土的弹性不足，箱梁底板形成裂缝

由于混凝土抗压强度较高，如果加入掺合料，将会大大提升混凝土抗压强度。但同时也会导致混凝土弹性不够，这将难以满足高架桥施工需求。另外，考虑到高架桥荷载较大，经常出现受力不均的情况，从而导致某些混凝土构件重力作用较大，且混凝土构件的弹性较差，结果导致路桥面裂缝的产生。

混凝土自身具有热胀冷缩的特性，当结构的内部及外部温度出现较大变化时，混凝土结构就会发生收缩，使得混凝土结构的内部产生较强的应力，在应力作用下，混凝土的抗拉强度难以承受，进而形成温度裂缝。在高架桥施工过程中，由于混凝土温度变化而结硬，混凝土内部水分就会逐渐消失，从而降低其湿度和体积，当混凝土内部和外部蒸发速度不一时，就会产生收缩裂缝。

3. 混凝土施工工艺不规范

在高架桥混凝土施工过程中，对施工步骤和施工工艺要求较高，如果不按照规范来进行施工，就会导致混凝土施工技术达不到要求，进而影响到高架桥施工的整体质量。

三、桥梁混凝土施工过程控制

1.施工前的准备

（1）前道工序必须检验合格。同时应对混凝土进行检查。（2）由于环境复杂，桥梁两侧均有存在已有建筑物，无法站车，本工程采用天泵、地泵结合形式于主跨段纵向两端进行浇筑，合理安排泵车的站车位置及对天泵换地泵的结合时间点把控到位。（3）安排好混凝土浇筑部位，不能留有施工缝。（4）安排12批（地泵每班组14人，天泵每班组10人）专业混凝土浇筑工人进行轮班浇筑。（5）机械配备：地泵8台，天泵4台；自助发电机两台；振动棒22台；对讲机12对。（6）严格控制混凝土标号、设计配合比。（7）每台浇筑设备配备一位施工员进行跟踪控制。（8）箱梁底板混凝土浇筑前，严格检查高支模的安全情况，验收合格后方可进行浇筑。

2.混凝土配合比确定

混凝土搅拌站按我方提供的配合比及材料要求进行材料采购，采用同批次材料，避免不同批材料引起的色差。

混凝土配合比计量要准确，拌合要集中、均匀，混凝土到场泵送的坍落度与压力泌水总量控制在160～180mm的范围内。

3. 混凝土泵送

两端地泵同时从中部位置横向开始浇筑，以地泵每小时浇筑30m3计算，每段沿纵向浇筑12m后往返保证最先浇筑的混凝土不超过其初凝时间，防止施工缝的出现。地泵浇筑至最后一跨时，改用天泵进行浇筑，注意控制好搭接时间，预先留天泵排放位置。

（1）检查混凝土输送泵，输送管及支架情况，然后用同批次同型号1∶1水泥砂浆0.5m3润滑管道，注意润滑管道砂浆均匀分布于底板，不能集中布置影响箱梁混凝土结构的局部强度。

（2）泵送开始前应进行泵管连接布置到位，避免混凝土车到位后等待时间过长，严格检查管道连接及支架是否稳固等情况。泵送开始后，检查是否有漏浆、堵管等情况出现。

（3）砼卸入泵的受料斗后应在泵同时利用泵的搅拌叶片对砼进行搅拌。

（4）泵送过程中，应随时观察压力表的变化，压力不能超过系统溢流压力的75%，超过时应及时高速减少泵送排量。

（5）泵送时应尽量减少停泵，对不可避免的长时间停泵，应关闭泵的动力来源，每隔10～15min应作几次正反泵运转。

（6）超过30min停泵或管路堵塞，要将砼反泵抽出，再作砼泵送。

（7）液压系统油温超过80℃，应及时采用温水降温等措施。

（8）因堵管原因，拆卸管路时，首先应反泵消除管内残余压力，防止砼砂浆喷出伤人。

（9）地泵浇筑完成后，需进行洗管，注意洗管最后排出的水不能直接排放于已浇混凝土中。

4.混凝土的振捣

混凝土振捣采用30～50mm插入式振捣器振捣为主，顶板用平板振动器配合，其移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍，竖向分层厚度不大于50cm，与侧模及波纹管应保持5～10cm的距离，应插入下层混凝土5～10cm，每一处振捣完毕后应边振边徐徐提出振动棒，应避免振动棒碰撞模板、钢筋、波纹管及其它预埋件。对每一振捣部位必须振捣到该部位混凝土密实为止。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈平坦、泛浆，接近初凝时刮平。

5. 混凝土养护

采用土工布覆盖淋水养护，使混凝土表面处于湿润状态，养护时间不少于14天。

6.其他方面施工过程控制

（1）混凝土浇筑前，材料员检查厂方材料准备是否充分。

（2）隐蔽验收完成，并清理干净模板内的垃圾，特别是腹板、横梁及垫石位置，浇筑期间提前淋水湿润模板。

（3）安排专人负责混凝土送料单的混凝强度等级、坍落度及出厂时间的检查，确保强度等级正确，坍落度是否符合16～18cm的要求。

（4）重点控制特殊部位的布料点、布料速度、分层厚度、振棒及振捣方式是否符合要求。

（5）混凝土接近初凝时，及时作好表面处理，根据厚度或标高控制点进行刮面。

（6）混凝土刮面处理后，强度未达到2.5MPa严禁上人。

（7）初凝后及时覆盖土工布，12小时后开始洒水养护。

（8）养护期间保持混凝土面湿润，养护时间不少于14天。

四、结语

综上所述，在高架桥混凝土施工过程中，经常会受到各种因素的影响，因此，在施工中我们要控制好各个环节的质量，如混凝土配合比确定、混凝土泵送、混凝土的振捣、混凝土养护等环节，以提高整个桥梁的使用性能，确保高架桥混凝土施工质量，延长桥梁的使用寿命。