公路桥梁工程中现浇箱梁施工技术研究

张学荣

（合肥市公路管理服务中心，安徽合肥 230022）

0 引言

因现浇箱梁桥具备变形小、易养护、整体结构刚度高、抗震能力强等优势，被广泛应用于现代公路桥梁及城市道路桥梁建设中。然而，在设计方案及施工标准方面，现浇箱梁施工技术有着较高的要求。因此，本文针对公路桥梁工程中现浇箱梁施工技术的特点及问题展开分析。

1 工程概况

引江济淮工程（安徽段）引江济巢段姥山大桥工程线路全长为1.81km，采用双向两车道标准建设，设计速度为40km/h，其中桥梁工程长度为1.739km，桥跨布置为（24×20+2×16+20+16）m（钢筋混凝土现浇箱梁）+（2×30+25+25+2×30+3×35）m（先简支后连续T梁）+1×190m（钢箱系杆拱桥）+8×30m（先简支后连续T 梁）+24×20m（钢筋混凝土现浇箱梁），其中主桥跨越兆河一级航道。全桥共设17 联52 孔普通钢筋混凝土现浇箱梁，其中小里程侧（0～28#墩）设计为8×3×20m+(2×16+20+16)m 钢筋混凝土现浇箱梁，大里程侧（46～70#）设计为8×3×20m 钢筋混凝土现浇箱梁，主要有16m、20m 两种类型，设计3～4 跨一联，合计17 联。综合现场施工条件以及环境制订现浇箱梁施工方案，明确前期准备、支架搭设、支架预压、制作和安装箱梁模板、钢筋绑扎、混凝土施工、混凝土养护、预应力施工等环节的技术要点，以此保障施工质量。

2 公路桥梁工程中现浇箱梁施工技术要点

2.1 前期准备

做好前期准备工作是现浇箱梁施工质量和安全的重要保证。为了保证施工顺利进行，需要建立一个完整的施工组织机构，包括施工负责人、技术员、安全员、施工班组（支架模板安装、钢筋加工、混凝土浇筑、电工）等，以确保施工人员之间的协调和沟通顺畅。同时，根据箱梁的设计要求和场地实际情况，制订现浇箱梁施工方案，包括施工工艺、施工工序、施工要求等，以确保施工符合设计要求和施工规范[1]。在施工现场，需要进行场地平整、材料堆放、施工设备安装和调试等准备工作。为确保施工质量和安全，需要对施工人员进行技术培训、交底和考核，以确保施工人员具备必要的技术素质和安全意识。

2.2 支架搭设

根据现场情况，该项目决定采用钢管桩加盘口式支架。钢管桩搭设依据荷载、地质、高度等条件编制专项施工方案。支架搭设前，需做好检查与验收，严禁使用不合格的支架与配件；支架搭设时，要保证钢管处于平直状态，平直度最大偏差不得超过1/500；两端面要平整，如有斜口、毛口与硬伤等问题不得使用。施工过程中，要对管壁厚度进行严格检查，不合格的坚决报废处理，必要时，可扩大抽检范围。横向加固时，横向剪刀撑采用φ48mm 钢管，使用转向扣件将剪刀撑固定在支架上，每6m 设置一道横向剪刀撑，每道设置4 个剪刀撑，剪刀撑与地面夹角需控制在50°左右，并使用转向扣件连接剪刀撑与立杆[2]。纵向加固采用纵向剪刀撑与纵向水平剪刀撑分2 排纵向水平撑设置形式，分别设置在上下部，纵桥向左右两侧分别设1 道剪刀撑，每道设置5 个剪刀撑，间距设定为5m，并使用转向扣件连接剪刀撑与立杆。

2.3 支架预压

支架预压是指在现浇箱梁施工过程中，在梁体荷载作用之前，对支架施加预压以使其产生一定的变形。支架预压可以有效减小梁体荷载作用下的支架变形和地基沉降[3]。支架预压采用静荷载预压法，即根据设计要求在支架上施加与梁体荷载相当或稍大的静荷载，观察支架变形情况。支架预压前，应对支架的结构、尺寸、材质等进行检查，确保支架质量合格，然后选择合适的预压设备、材料，如液压千斤顶、重锤、预制块、砂袋等，并进行正确安装。施加预压时，按照设计要求和预压方法，逐步施加预压，使支架产生一定变形。施加预压过程中，应密切观察支架变形情况，以防变形过大导致支架损坏。完成预压后，检查支架变形情况，如有异常则及时调整。同时，对地基沉降情况进行检测，确保地基稳定。

2.4 制作和安装箱梁模板

2.4.1 箱梁模板设计

根据现浇箱梁的截面形状、尺寸要求以及施工方案，设计师需绘制出详细的模板设计图纸。设计时需要充分考虑模板的拼接方式、支撑结构、拆卸顺序等因素，以确保模板在施工过程中的稳定性和可拆卸性。

2.4.2 箱梁模板材料选择

现浇箱梁模板材料通常选择钢模，因为钢模具有较高的强度、稳定性和抗变形能力。此外，钢模表面平整光滑，有利于提高混凝土表面质量，成型混凝土有较好的外观；钢模还具有较长的使用寿命，可多次重复使用，降低成本[4]。

2.4.3 制作箱梁模板

模板制作应根据设计图纸进行，制作过程中，应严格控制尺寸误差，确保模板各部分拼接紧密。此外，模板表面应保持光洁平整，以保障混凝土表面质量。制作完成后，需对模板进行检查，确认无误后方可投入使用。

2.4.4 安装箱梁模板

一是预备工作：在安装模板前，需对场地进行平整处理，确保地基平稳。同时，根据设计图纸，准备好所需的模板支撑和连接件。二是模板支撑：根据设计要求，搭建模板支撑结构，确保支撑结构的稳定性和承载能力合格。三是模板安装：将制作好的模板按照设计图纸要求进行安装。安装过程中，需确保模板位置准确、拼接紧密，防止出现混凝土渗漏现象。连接件的安装应牢固可靠，以免在浇筑混凝土过程中发生变形。四是检查调整：安装完成后，对模板进行全面检查，检查内容包括模板位置、拼接紧密程度、支撑结构稳定性等。如有问题应及时调整。

2.5 钢筋绑扎

钢筋绑扎是现浇箱梁施工的一个重要环节，其质量直接影响着现浇箱梁的力学性能和结构安全。钢筋绑扎前，应检查钢筋骨架的位置和间距，确保符合设计要求。同时，准备好绑扎所需的工具、扎铁丝、垫块等辅助材料。绑扎时，根据设计图纸要求，采用规范的绑扎方法进行钢筋绑扎，确保扎铁丝牢固可靠，确保预应力的构件位置与设计图纸规范相符合，其允许偏差如表1 所示。钢筋垫块应均匀布设，一般不少于4 个/m2，呈菱形设置，且在钢筋上固定好，以保证混凝土保护层厚度达标。绑扎完成后，应对钢筋骨架进行全面检查，确认其尺寸、形状和位置准确无误。

表1 钢筋位置允许偏差

2.6 混凝土施工

采用整体浇筑法进行现浇箱梁混凝土施工可以有效地提高工作效率，但也需要注意一些施工要点，以确保混凝土施工质量和安全。开始混凝土施工前，需要先检查模板，确保模板平整、牢固，以免在浇筑过程中移动或变形。在模板表面涂刷合格的脱模剂，以防止混凝土与模板黏结，影响混凝土外观质量。混凝土的搅拌应当充分，以确保混凝土的均匀性和稠度。运输混凝土时，尽量减少混凝土的颠簸和摇晃，防止混凝土分层或者离析。浇筑混凝土时，可以采用分层浇筑的方法，尽可能地保证混凝土的连续性和均匀性，避免混凝土出现分层、空洞等质量问题，同时也有利于混凝土的养护和硬化[5]。分层浇筑混凝土时，每一层的厚度不宜超过30cm，以确保混凝土的初凝时间相对一致，避免混凝土的下层在上层还未完全凝固时受到外力影响而产生变形或裂缝。

2.7 混凝土养护

混凝土养护是现浇箱梁施工中非常重要的内容，它对混凝土的强度、耐久性有着至关重要的影响。混凝土浇筑完成后，需要对其进行养护，确保混凝土在养护期内能够充分硬化和成型，避免出现干缩裂缝等质量问题。养护混凝土应当注意以下四点。

一是养护周期。混凝土养护周期一般为28d，其间需要对混凝土进行持续性养护，以保证混凝土强度均匀稳定增长。二是养护方式。混凝土养护可以采用覆盖、喷水等多种方式。覆盖是一种常用的养护方式，可以采用塑料薄膜、麻袋等材料对混凝土表面进行覆盖，以保持混凝土的温度和湿度，促进混凝土的硬化和成型[6]。三是保持清洁、加强防护。在混凝土养护期间，需要注意保持养护场地的清洁卫生，避免外部污染物和污染水进入养护场地影响混凝土的质量；同时，还应加强对混凝土表面的防护，避免外部冲击和振动对混凝土造成损伤。四是强度试验。混凝土养护周期结束后，应对混凝土进行强度试验，以确保混凝土的强度符合设计要求。只有通过强度试验，才能确保现浇箱梁的质量和稳定性合格。

2.8 预应力施工

预应力施工主要包括以下三个步骤。第一，预应力筋张拉和压浆。混凝土浇筑完成达到设计强度后，应进行预应力筋张拉。张拉前应注意锚具的选型和安装；张拉时需要掌握张拉力度、伸长量、张拉顺序和张拉时间等要点，确保预应力筋的张拉效果和稳定性达标；预应力筋张拉后应及时进行压浆，压浆材料的质量必须符合设计要求，且应尽量采用循环压浆工艺，以保障压浆的密实度合格。第二，端头处理。预应力筋张拉及压浆完成后，应进行端头处理。端头处理是指对预应力筋端部进行锚固和切割，以实现预应力筋对混凝土的预应力传递。端头处理时，需注意切割的深度和角度等细节问题。第三，现场监测。预应力施工过程中，应加强现场监测，以确保施工质量和安全。现场监测包括预应力筋分段张拉力和伸长量的监测、混凝土应力的监测和温度湿度等环境因素的监测等。

3 现浇箱梁施工质量安全控制要点

现浇箱梁施工质量控制涉及多个方面，需要从设计阶段、施工准备、施工过程、施工后期以及安全控制等多个方面进行严格把控。只有做好各方面的控制工作，才能确保现浇箱梁的施工质量和安全，延长桥梁的使用寿命。

3.1 设计阶段质量控制

一是设计深化。对现浇箱梁的设计进行深化，确保设计方案经济、合理，满足结构力学性能要求。二是技术交底。施工前进行技术交底，确保施工人员充分了解设计要求、施工方法和注意事项。

3.2 施工准备质量控制

一是材料检验。严格检验混凝土、钢筋、预应力筋和其他辅助材料，确保材料质量符合设计要求和规范标准。二是施工设备检查。检查混凝土搅拌设备、输送设备、钢筋加工设备等，确保设备性能良好，符合施工要求。

3.3 施工过程质量控制

一是模板支撑。严格按照设计要求设置模板支撑，且应具有足够的强度和稳定性，确保支撑结构安全可靠。二是钢筋绑扎。按照设计要求进行钢筋绑扎，保证钢筋骨架质量，注意控制钢筋间距和保护层厚度，以保证现浇箱梁的力学性能达标。三是混凝土浇筑。严格控制混凝土原材料质量、施工配合比、浇筑速度和振捣方法，确保混凝土充分振实，提高现浇箱梁的力学性能。四是预应力张拉。预应力张拉应按照设计要求和规范进行，确保张拉力度、伸长量、张拉顺序和张拉速度满足设计要求，防止现浇箱梁产生裂缝和变形。五是现浇箱梁收缩裂缝处理。针对现浇箱梁收缩裂缝问题，采用配置纵横向钢筋、缝宽控制、预应力筋加固等措施进行预防和治理。

3.4 施工后期质量控制

一是养护管理。及时进行混凝土养护，一般为覆盖养护，保持适当湿度和温度，预防产生混凝土裂缝。二是质量检测。对现浇箱梁进行质量检测，包括混凝土强度、预应力筋张拉力度、裂缝宽度等，确保现浇箱梁质量达到设计要求。

3.5 施工安全控制

一是安全教育。加强施工人员的安全教育、安全交底、安全演练工作，提高安全意识，杜绝安全事故。二是安全措施。结合设计图纸和现场实际情况认真制订施工安全（专项）方案，按程序审批后，严格按方案组织实施并全过程监测。如发现偏差和问题，则应及时纠正，必要时暂停施工，分析原因并采取措施。三是安全监督。设立专职安全监督人员，对现浇箱梁施工过程中的安全隐患进行排查和整改，确保施工安全。

4 结语

综上所述，现浇箱梁施工技术具备变形小、易养护、整体结构刚度高、抗震能力强等优势，应用于公路桥梁工程中能有效提升工程的施工质量、提高工程的使用性能、延长工程的使用寿命。未来将进一步针对现浇箱梁施工技术存在的问题进行研究，以期优化该技术、提升该技术的应用水平，进而推动我国公路桥梁建设的可持续发展。