现浇箱梁施工技术在市政工程中的应用

杨志武

（中土集团南方建设发展有限公司，广东珠海519000）

1 引言

现浇箱梁属于桥梁工程中的常见结构， 具有提高结构强度、改善桥梁美观性等作用。 现浇箱梁施工技术细节多，对施工规划和施工方法均提出较高的要求[1-2]。 因此，探讨该技术的应用策略具有现实意义，以此明确施工流程及施工要点，按照行业规范和工程要求对现浇箱梁进行安全施工。

2 工程概况

广东江门人才岛全岛开发建设项目拟建岛屿内路网包含主干道、次干道、支路及配套工程。 主干道双向六车道，设计速度60 km/h，全长3.513 km，道路结构包含级配碎石垫层、水泥稳定碎石基层和沥青混凝土面层。机耕路11#桥弯道桥采用现浇箱梁，施工方法为盘扣式支架法。

3 盘扣式支架施工

3.1 支架设计

支架宽度17.4 m，高度9～14 m，结构组成包含钢管支架、支撑架、钢底模、钢侧模、分配梁等。立杆纵距120 cm，横距在腹板处为60 cm，其他部位均为120 cm；水平杆标准步距150 cm，底端和顶端的水平杆步距减少一个盘扣，间距为1 m。竖向斜撑在纵横向全截面满布，水平扫地杆高度不超过55 cm，水平斜杆每隔4～6 个步距设置一处。 立杆上端、下端采用可调托座和可调底座。

3.2 支架稳定性验算

验算部位选取最不利位置腹板处， 单根立杆承重混凝土断面面积1.13 m2，纵向间距1.5 m，横向长度1.2 m，剖面示意图如图1 所示。

图1 最不利位置剖面示意图（单位：mm）

3.2.1 荷载类型主要有以下5 种荷载类型：（1）模板及主次龙骨自重：

1.2 kN/m2×1.2 m×1.5 m=2.16 kN；（2）钢筋及混凝土自重：26 kN/m3×1.13m2×1.5m=44.07kN；（3） 支撑架自重：0.15 kN/m3×1.2 m×1.5 m×28=7.56 kN；（4）设备及员工的荷载：3kN/m2×1.2m×1.5m=5.4kN；（5）振捣荷载：2 kN/m2×1.2 m×1.5 m=3.6 kN。

3.2.2 荷载组合

恒荷载、活荷载的分项系数分别为1.2、1.4，则：恒荷载q1=a+b+c+d+e=62.79 kN，活荷载q2=1.23(a+b+c)+1.43（d+e）=77.15 kN。 其中，a 为模板及主次龙骨；b 为钢筋及混凝土自重；c 为支撑架体自重；d 为施工人员及设备荷载；e 为振捣荷载。

3.2.3 稳定性验算

立杆稳定性不组合风荷载值的计算见式（1）：

式中，φ 为轴心受压构件的稳定系数，取0.55；A 为立杆截面积，mm2；f 为立杆抗弯强度，N/mm2。

经验算，σ=245.66 N/mm2＜f=300 N/mm2，立杆稳定性达标。

3.3 地基处理

1）测量放样：按图纸要求测放箱梁投影线，测放支架边线并外扩1.0 m 作为地基处理边线。

2）基底清表：清理地基处理边线范围内的虚土、淤泥、树根等杂物，清表深度为30 cm；初步碾压原地面，使其平整、稳定；夯实基坑范围土层， 以免由于基坑开挖扰动作用导致周边土层发生异常。

3）原位填土：分多层依次摊铺砖渣，再用压路机压实。 总铺设厚度为50 cm，分为2 层，每层厚度均为25 cm。 压实设备采用单钢轮振动压路机，每层碾压5 次或更多。边角部位偏薄弱，机械碾压效果差，由人工夯实。原位填土施工后，要求砖渣压实度不低于98%，并用轻型触探仪检测地基承载力，若不低于200 kPa 则达标。 泥浆池范围先将上部淤泥开挖至原位土位置，然后晾晒、压实，再逐层摊铺砖渣并碾压。

4）预制板铺设：用C20 混凝土制作尺寸为150 cm×150 cm×15cm 的预制板，将其铺设在通过质量检验的地基上，铺设后整体平整、稳定，为支架的搭设打好基础。

3.4 支架搭设

在处理好的地基上搭设支架，施工要点如下：

1）根据施工图纸要求测量放样，严格控制立杆的横距、纵距、步距。水平杆模数300 mm，立杆模数500 mm，按工程要求控制水平杆、立杆、斜杆的长度。

2）以测量放样结果为准，在立杆设可调底座，按照“立杆→水平杆→斜杆”的顺序依次搭设各类型杆件，通过多类构件的稳定结合构成基本架体单元，再扩充此框架结构，构成完整的支架体系。

3）立杆的位置必须根据测量放样结果控制，可调底座位置准确，且在使用过程中不发生偏位。可调底座丝杆插入立杆深度不少于15 cm，外露长度不超过30 cm。 水平杆兼作扫地杆时，布设在离地高度不超过55 cm 的位置。

4）扫地杆高度为20 cm×45 cm，检测水平度和高度，纠正偏差。可调底座的标准基座上设置连接盘，在安装扫地杆时将其锁定在连接盘内。

5）同一水平高度的相邻立杆连接套管接头错开高度不少于75 mm，用连接套管稳定连接立杆。 通过铁锤击紧水平杆扣接头与立杆连接盘的插销，确保立杆和水平杆稳定连接至一体。

6）可调托座伸出顶层水平杆的悬臂长度不大于650mm，丝杆插入立杆的长度不少于150mm，丝杆外露长度不超过40mm。 每搭设一步支架，检测立杆（垂直度、横距、纵距）、水平杆（步距、水平度），若存在偏差，及时纠正。 例如，立杆的垂直度偏差不超过H/500（H 为支架总高度）， 且任何一处立杆的垂直度偏差超过50mm 时均视为不合格。

4 模板施工

4.1 安装腹板侧模和翼缘板底模

模板类型为组合大块竹胶合板， 面板厚度12 mm， 表面平整，结构完整且稳定可靠。 安装设备以25 t 汽车吊为主，人工辅助作业。 安装时，严格控制模板的布设位置，向模板拼缝部位粘贴双面胶，刮抹腻子，封堵缝隙以免板间拼缝漏浆。横梁、纵梁均采用10 cm×10 cm 的枋木， 顺桥向间距200 mm， 横桥向间距300 mm。 通过脚手管带可调支托稳定支撑腹板侧模和翼缘底模。安装后的模板应满足位置准确、稳定可靠、刚度达标、板间拼缝严密等要求。

4.2 安装内模

内模的安装时间安排在底板和腹板钢筋均安装到位后。 提前预拼内模，检验预拼结构的尺寸、形态，再分片吊装至内腔中，经过组装后构成完整的内模结构。

内模由竹胶合板和双拼[12 框架组成，用脚手管可调顶托支撑内模，并设置10 cm×10 cm 的枋木以形成横向支撑，由多类支撑装置共同构成如图2 所示的井字框架支撑结构。在每跨设置1.2 m×1.2 m 的工作窗，方便拆除内模以及张拉底板钢束。

图2 井字框架支撑结构示意图

5 钢筋施工

钢筋原材料需满足要求，再根据钢筋规格、钢种、生产厂家的不同，在加工场内分类存放，挂牌标识。 以“下垫上盖”的方法防护钢筋，避免受潮生锈。 所有钢筋均要平直、完整，钢筋附着的漆皮、油渍等杂物均须清理干净。

在加工场内集中加工钢筋， 将通过质量检验的钢筋运送至现场进行绑扎。 骨架钢筋应共处相同平面，无局部变形、翘曲等问题。 主梁上下缘主筋的连接位置在中跨L/4（L 为跨径）附近，采用由监理工程师检验合格的专用连接器连接。 在施工墩台处的主梁上下缘主筋时， 严格依据规范及设计要求控制钢筋接头的位置和数量。

根据钢筋的安装进度适时设置预留孔洞及预埋件， 控制构件的位置，采取稳固措施。 钢筋的绑扎顺序视梁体钢筋布置的结构形式而定，施工人员严格控制主筋的位置和间距，按设计要求控制钢筋的弯起点。 沿梁长方向布置箍筋弯钩的叠合部位，交错布置，控制好间隔距离。 钢筋骨架焊接采取分层调焊法，顺序为先骨架的下部、再上部，各部位均从中心位置开始，根据对称、同步的原则向两端推进[3]。

6 预应力张拉和孔道压浆

穿束前，检查锚垫板的位置，存在偏差时进行调整；检查孔道内部，清理杂物和积水；用胶带缠绕钢绞线，否则可能由于钢绞线头被挂住导致波纹管被刮伤、钢绞线形态异常。 待各项准备工作均落实到位后， 采用套管牵引法将箱梁钢绞线穿入波纹管内。

整束张拉各部位的预应力钢绞线束。 预应力计算涉及的参数为：管道偏差系数0.001，管道摩阻系数0.16，钢束松弛率小于3%，钢束弹性模量1.95×105MPa，一端锚具变形及钢束回缩量0.006 m。 根据前述参数计算张拉预应力，以此为标准控制预应力钢束的张拉吨位，并在张拉过程中测量伸长量，用于检验预应力钢束的张拉效果。

混凝土强度完全达到设计强度且养护时间超过7 d 后，开始张拉。 预应力张拉顺序为“0→20%σk→100%σk（持荷5 min）→锚固”（σk为张拉控制应力），严格控制张拉应力和钢绞线伸长量，记录张拉数据。 此外，张拉时检查钢绞线是否断丝，保证每束同一断面的断丝率不超过1%，且禁止出现整根钢绞线被拉断的情况。

经过预应力张拉后，检查预应力束和锚具，在确认各装置稳定、完整后，随即压浆（在张拉结束后的24 h 内进行）。 压浆前，用高压水泵冲洗孔道中的杂物，使孔道保持干净、湿润，但不形成积水。 此后，拌制专用压浆料，用真空辅助压浆工艺进行施工。 压浆泵试运行，待压力达标且运转保持稳定后，逐步升压，正式压浆。最大压浆压力为1.0 MPa，缓慢、均匀地压浆，从一端压入浆液，逐步填充直至另一端饱满出浆。 压浆另一端的排出物经过“空气→水→稀浆→浓浆”的变化后，表明孔道压浆基本达到饱满状态，及时夹紧排气孔，适当加压并持续一段时间，进一步充填孔道，最后拔出压浆孔的喷嘴、用木塞封堵，使浆液在管道中有效成型。

7 结语

现浇箱梁施工是公路桥梁工程中的重要环节，施工条件复杂，质量要求高，采取科学可行的施工技术是保障施工安全、提高施工质量的重要前提。 经过本文对工程实例的分析，明确了现浇箱梁施工技术的应用流程及具体方法，按照计划进行现浇箱梁施工，有效保障了现浇箱梁的施工安全和施工质量，提高了施工效率，对桥梁工程的发展起到了促进作用。