市政桥梁中的箱梁技术运用分析

王观次

摘 要 箱梁技术是市政桥梁工程的重要技术，广泛应用于各种桥梁工程建设中。本文对箱梁技术在市政工程的应用进行分析，通过理论和实践探讨箱梁技术的应用价值，并且提出完善箱梁技术的方法。

关键词 桥梁工程;箱梁技术;质量控制

引言

桥梁工程是市政工程中的重要内容，随着城市建设的发展，桥梁工程的需求也越来越高。根据施工工艺的不同，箱梁技术可分为现浇箱梁和预制箱梁技术，根据箱梁材质可将箱梁分为钢箱梁和预应力混凝土箱梁[1]。现浇预应力混凝土箱梁技术常用于市政桥梁工程的施工建设中，通过支架施工、模板安装以及混凝土浇筑，建造桥梁工程中的梁结构，是桥梁工程建设的重要技术手段。现浇箱梁相较于预制，可以节省空间，可以多工作面同时施工，有效节省时间等优势，当前现浇箱梁技术在市政工程建设中具有广泛的应用价值，但是现浇箱梁高支架施工也存在一些问题，容易引发安全隐患。

1市政桥梁箱梁技术

（1）箱梁支架基础与支架布置。现浇箱梁施工，首先要通过计算确定箱梁支架施工现场理论地基承载力，然后通过现场土工试验，确定实际如承载力是否符合要求，如承载力达不到施工承载力要求，要对施工现场的地基进行加固处理，可采用换填或参灰处理等手段提高地基承载力，以及用混凝土整体硬化加固地基，避免支架地基沉降。支架基础施工施工现场排水要通畅，在支架周围挖設排水沟，避免雨水浸泡支架基地[2]

确保支架整体稳定性。在箱梁支架基础设置之后，根据承载力要求进行支架布置设计和验算，要设计需求布置箱梁支架行距、步距和剪刀撑，箱梁支架的布置是箱梁技术的关键。支架的布置需要考虑到箱梁所需的承载力、箱梁底部模具高度以及立杆距离等，确保箱梁支架满足工程需求，确保工程的整体安全性与稳定性。

（2）箱梁模板安装。箱梁模板的质量是影响箱梁工程外观质量的关键，对箱梁质量具有直接的影响，为了确保箱梁质量，必须严格控制箱梁模板施工。箱梁模板包括侧模、底模与内模，具体的施工表现为：①侧模与底模施工，按照工程需求，选择适当尺寸和刚度的竹胶板进行铺设，并且固定竹胶板，根据工程需求对竹胶板进行切割处理。②内模施工，内模厚度在10cm以上，确保内模刚度和能够循环使用，从而降低材料浪费。按照竹胶板预制开展内模的制作，采用方形木开展制作，同时根据内模变截面情况对内模材料进行编号处理，确保拼装顺利实施。在内模顶部预留孔，方便后续施工去除内模和箱梁内预应力施工。

（3）支架预压。混凝土现浇箱梁支架预压是一步必不可少的工序。箱梁支架预压的方式、观测点的布置和观测结果分析是预压的工作重点。在箱梁外模安装完后，对整体支架进行加固，然后进行支架预压工作，预压荷载一般为混凝土施工时总荷载的120%考虑。对支架进行预压，可消除支架地基的不均匀沉降和支架的非弹性变形，并获取弹性变形参数，对支架预拱度设置提供参考。

（4）钢筋绑扎。在预留的箱梁施工现场制作钢筋，并且严格按照设计图纸下料，确保进场的钢筋满足工程需求。在预留现场进行钢筋绑扎制作，焊接成型后形成钢筋骨架，并且将骨架安装在底座上，将钢筋牢固设置在底座上。

（5）混凝土浇筑。在已经确定的模板内浇灌混凝土。混凝土运输应该尽量减少运输距离，确保混凝土和易性。采用泵送输入混凝土，在箱梁模板上方搭建支架，并且盖上模苫布[3]。浇灌混凝土时采用插入式振捣器振捣的方式，根据工程进度控制振捣频率和时间，确保混凝土振捣均匀密实。混凝土浇灌时，需要根据工程需求、模板尺寸等确定浇灌速度，一般分两次浇筑，先浇筑箱梁的底板和腹板，待重新安放好内模和顶板钢筋后，浇筑箱梁顶板，待浇灌混凝土初凝后马上进行洒水养护。

（6）预应力施工。箱梁工程的预应力施工，应该根据预应力管道、预应力筋张拉进行施工，具体如下：①预应力管道设置，按照施工要求开展预应力管道的设置，通常采用预留金属管管道，管道必须注意接头位置，接头连接长度必须不低于30cm，连接处不得存在泄漏情况，安装完成后对接头进行检查，确保管道稳固，不漏浆，而且接头稳固，没有破损等情况出现。②钢铰线成束，采用碳素钢丝钢绞线穿束，钢铰线应该预留70cm的工作长度（具体根据张拉千斤顶的工作需要而预留），钢绞线穿束时确保钢铰线不缠绕，顺直，保障预应力管道通畅。③预应力筋，采用应力与伸长量双控法对预应力筋进行张拉控制，施工时控制预应力筋的张拉温度以及混凝土强度，确保强度满足工程设计要求。施工人员应该对预应力的张力、温度等进行严格控制，并且对两端精确标记，预应力筋张拉完毕应该静置张拉时间两小时左右，并且切割外露的钢丝束。

（7）压浆与封梁头。预应力张拉结束后，对孔道进行灌浆密封。施工人员压浆时应该密切关注相关情况，掌握压浆时机，避免因为压浆太慢引发的钢筋暴露锈蚀。压浆应该在预应力筋张拉后10小时左右进行，不能太短以免张拉力度不够，也不能太长以免钢筋暴露过长。控制压浆的水泥浆液的稠度和压降时间，确保孔道压降饱满。压浆完成一天后，绑扎梁头，浇灌梁端封端混凝土，并且封实，确保不会出现虚孔等问题。

2市政桥梁箱梁技术应用实例

2.1 项目技术应用

以南方某城市的桥梁工程为例，该工程桥梁上部结构采用预应力混凝土现浇箱梁，下部结构采用一字型桥台，钻孔桩基础。桥梁总长度为46米，总宽度为67米，现浇箱梁长度为40米，按左右两幅布置，单幅采用单箱五室斜腹板截面，梁高2.3米。

箱梁底部距离地面高度为5.1米，现场采用60型盘扣满堂式支架进行现浇梁施工，施工前对支架结构进行设计，计算基础承载力、荷载与稳定性，确定支架结构稳固后对支架基础进行硬化整平，硬化时设置1%的横坡防止基础顶面积水，并在流水向前端设置排水沟。根据箱梁各部位受力的不同，设置不同的支架立杆间距，在受力较集中的端横梁和腹板位置，立杆纵横间距为120cm×60cm，在受力较小的空腹腔和翼板位置，立杆纵横间距为120cm×120cm，距离基础顶面30cm位置设置扫地杆，横杆步距采用120cm。立杆顶装可调顶托，便于标高调整、落架等后续工序。为增加支架的刚度和稳定性，侧面、横向和水平面均采用φ48钢管设置剪刀撑，侧面与横向每间隔3排立杆沿支架全高设置剪刀撑，水平面按支架搭设面积设置两排水平剪刀撑，剪刀撑斜杆与地面夹角控制在45°～60°之间，斜杆、横杆和剪刀撑均采用十字扣件连接牢固。

支架完成后进行支架预压，预压材料选用水袋，预压重量按单幅箱梁总重量的120%进行控制，分四级进行加载，首次加载量为总重量的60%，后续以20%等量加载，直至加载到120%。前两级加载对支架进行6小时沉降观测，第三级观测时间延长至12小时，第四级观测时间延长至24小时。待沉降量处于稳定后进行逐级卸载。

外模板安装，模板采用2cm厚竹胶板，安装顺序为：箱梁底模→箱梁侧模→箱梁翼板模，底模安装前将主腹板线型位置进行放样，确保底模纵向拼缝避开主腹板位置，底模安装完成后安装侧模，侧模与底模夹角间使用泡沫胶进行填缝，将多余泡沫胶沿侧模角度清理干净，使接缝顺直平整，最后安装翼板模。

将模板顶面清理干净，安装底腹板钢筋，按照图纸制作钢筋和预应力管道定位标尺，准确定位各部钢筋和预应力管道位置，钢筋保护层采用箱梁同级混凝土垫块，呈梅花形布置每平方米不少于5个。底腹板钢筋完成后继续安装内腔模板，在内模与底板倒角位置采用钢管压杠，腹板位置设置两排Φ12全丝对拉杆进行模板加固。

箱梁浇筑分两次进行，第一次浇筑底板与腹板，第二次浇筑顶板。腹板浇筑至距离顶板30cm位置，将第二次混凝土接触面进行凿毛，并安装顶板钢筋，进行第二次浇筑，每次混凝土浇筑前先将模板和混凝土接触面进行洒水湿润。因混凝土浇筑方量和面积较大，施工现场采用两台天泵由两端向中间同时均匀布料，组成4个振捣班组每组2人对混凝土进行振捣，确保箱梁各部位混凝土密实不漏振。

当箱梁整体混凝土达到100%强度时进行预应力施工，使用设备为智能张拉设备，施工现场对张拉控制采用张拉力和伸长量双指标控制，保障预应力施工符合设计与规范要求。

2.2 技术问题分析

在工程实践中，箱梁技术依然存在着以下问题：①模板的制作以及铺设，模板的制作与铺设是箱梁工艺的关键，对于箱梁质量具有直接的影响，在工程实践中，模板的连接、缝隙等存在问题，导致出现跑浆现象，而且因为模板制作存在差异，导致与主体箱梁出现稍微脱离。②钢筋的绑扎，箱梁主体的距离较大，对钢筋提出更高的要求，施工过程中，一些钢筋背板没有足够的保护层，绑扎与焊接过程的焊渣未及时清理干净，影响焊接效果，影响最终工程质量。③预应力筋，预应力筋的设置不够合理，导致预应力筋管道与其他构造钢筋碰撞，影响了其他结构与施工。④混凝土浇灌，混凝土浇灌与养护未严格按照要求进行，导致混凝土施工缺乏连续性，在混凝土振捣与养护过程中，存在着工序配合不严谨，混凝土凝固不足，混凝土内出现气泡与凹痕等问题。在模板拆除后，混凝土杂质未能及时清理干净，影响视觉效果[4]。

3市政桥梁箱梁技术应用要点

3.1 严选施工队伍

施工队伍是影响箱梁施工工艺的关键，为了确保市政工程的箱梁工程质量，应该选择具有资质而且经验比较丰富的施工队伍。施工前进行施工交接，确保施工人员了解施工流程与进度。确定施工工程质量监督体系，实现责任到人，对现场工程进行监督，严格控制施工进度与施工质量。

3.2 严格控制施工技术

对箱梁施工工艺进行严格控制，要求每一道工序必须满足工程需求。工程施工中，必须通过承载力验算支架的整体稳定性，同时要求模板刚度平整度满足工程需求，确保竹胶板质量，并且保证竹胶板模板大小与厚度都能够满足要求。根据图纸计算钢筋的间隙距离，并且严控綁扎和焊接工艺，确保施工工序满足规范流程，保障质量，钢筋焊接时避免烧伤钢筋。预应力筋的穿束过程中，应该对管道进行保护，焊接时避免烧伤管道，严格控制定位钢筋位置，确保钢筋保护层符合规范。混凝土浇灌应该安排专人实施，工作人员应该足够了解混凝土性能和振捣、压浆等工艺，及时发现问题，解决问题。混凝土施工必须确保振捣的连续性，控制振捣速率与时间。

3.3 严格控制箱梁徐变

箱梁徐变对桥梁工程外观质量和使用寿命有很大影响，徐变过大可能会引发安全隐患。箱梁徐变与预应力加载荷载力大小、加载时混凝土的强度、加载时混凝土的养生龄期和空气相对湿度等因素相关，其中混凝土的强度和龄期是影响箱梁徐变的关键因素。混凝土中的吸附水向混凝土毛细孔移动，引发混凝土变形，从而造成徐变。因此在施工过程中，控制混凝土的水灰比，有效降低水灰比，确保混凝土养生龄期，可以最大限度减小混凝土徐变。

3.4 构建质量管理体系

采用质量奖罚制度对施工质量进行控制，按照质量控制标准进行奖惩，当场兑现奖惩，提升施工人员的质量控制意识。每道工序施工完成后，由班长进行自检，对箱梁质量进行检验，质检合格后才能验收，拒绝不合格产品。

4结束语

随着我国社会经济发展以及城市化进程加快，市政桥梁工程的要求越来越高，规模也越来越大。箱梁技术广泛应用于桥梁工程建设中，本文从理论与实践两种角度分析箱梁技术的应用，分析得到当前箱梁技术应用依然存在一些问题。为了确保箱梁质量，构建良好的质量管理体系，对箱梁工艺全过程进行监督管理。在施工过程中，要做好交通疏导工作，避免外界环境对施工质量产生影响，确保施工顺利进行。

参考文献

[1] 胡来平，杜航.浅析后张法预应力技术在桥梁施工中的应用[J].科技创新导报，2010（4）：70.

[2] 李季.浅谈市政桥梁设计中的隐患及应对方法[J].科技创新与应用，2016（28）：246.

[3] 蔚建华.预应力混凝土桥梁施工技术要点[M].北京：人民交通出版社，2004.

[4] 尹小龙.简析引桥现浇箱梁施工技术在桥梁施工中的应用[J].科技传播，2014（13）：171-172.

作者简介

王观次（1978-），男，湖南岳阳人;学历：本科，职称：高级工程师;研究方向：公路、市政、桥梁。