高架桥箱梁现浇施工控制技术

摘要：箱梁现浇施在施工整体性、适用性等方面具有诸多优点，因此在线形复杂多变的高架桥施工中大范围的采用。但是在实际工程中也暴露了较多的质量问题，例如：梁体裂缝、混凝土浇筑质量及外观质量差、预应力张拉误差过大、梁体标高超过规范限制等问题。这些问题直接危害桥梁的耐久性和承载能力。文中结合工程实例，对箱梁现浇施工中容易出现的问题进行了总结，归纳了各个问题可能出现的原因。并且针对不同的原因提出了相对应的解决措施。最后就箱梁施工质量控制提出普遍适用的原则。

关键词：箱梁；现浇施工；质量；安全

中图分类号：U445.7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（b）-0000-00

1引言

近年来城市道路建设的发展突飞猛进，在传统的平面交通的基础上，大量的采用了高架桥等立体交通形式。以发展多层次、立体化的交通模式，弥补传统的平面道路拥挤、各线路之间相互影响的问题，进而适应快速发展的城市规模和相伴而生的巨大交通量。在大量的高架桥断面形式中，预应力箱梁闭合薄壁截面有着抗弯、抗扭刚度大，变形小，整体受力性能好等优势被广泛采用。在施工方法上，现浇施工在整体性好，刚度大，抗震抗冲击性好，对不规则平面的适应性强。而且不需要大型的吊装设备，设计标高易于控制，对各种线性适应能力好，是一种经常采用的施工方法。但是同时，经过大量的工程实践中，满堂支架、混凝土现浇、预应力张拉等方面也出现了诸多问题。本文结合苏州市综合交通项目中环快速路工程，总结在高架桥箱梁现浇施工中出现的问题，并且提出施工控制的关键方面及关键方法，为本项目和其他高架桥现浇施工提供施工设计建议。

2工程概况

本项目为苏州市中环快速路工程吴中区段，主要包括西线段、东线段、太湖度假区连接线段3个部分，合计全长20.1km，包含高架桥部分和路基部分。主要技术标准，汽车荷载等级采用城-A级。设计车速：高架道路――城市快速路，设计速度：80km/h。桥梁标准横断面布置：高架快速路：0.5m（护栏）+12m（行车道）+0.5m（中央隔离墩）+12m（行车道）+0.5m（护栏）=25.5m；上下匝道桥（双车道）：0.5m（护栏）+7.5m（行车道）+0.5m（护栏）=8.5m。

预应力箱梁采用C50混凝土，预应力钢筋采用低松弛高强度预应力钢绞线。主线桥跨径以30m左右为主，梁高主要采用2.0m。对于跨径较大的箱梁，梁高视受力需要取用。主跨≥45m变高度箱梁的梁高按圆弧线过渡。主线标准段（桥宽25.5m）采用单箱三室断面。在加宽段落，按受力需要增设箱室数目。施工方法上，除少数较大跨径采用挂篮对称悬臂浇筑，其余均采用支架现浇。

3箱梁现浇施工中常见问题

现浇箱梁的主要施工步骤为：

（1）施工前准备工作。主要包括施工技术设计、施工组织设计等。

（2）支架搭设准备。主要包括地基承载能力的验算，并对不良的地段进行地基处理，保证支架的稳定性以及抗倾覆能力。

（3）支架施工。设计标高和预拱度作为标准进行施工。

（4）安装模板。

（5）支架预压。按照施工梁段的重量，选择合适的预压力，使支架的非弹性变形消除，并且在梁段现浇时减小沉降。同时直接验证支架的可靠度。

（6）完成钢筋加工并绑扎底板和腹板钢筋，完成预埋件焊接，定位预应力波纹管。在绑扎前钢筋要经过合格检验。

（7）浇筑底板腹板钢筋。

（8）对底板、腹板混凝土进行养护

结合箱梁的施工过程，箱梁在现浇施工中主要出现的问题有一下几个方面。

3.1梁体裂缝

混凝土作为一种混合脆性材料，在内力和外部环境作用下很容易产生裂缝。采用预应力设计的构件，在使用过程中理论上只能出现规范规定范围内的裂缝，或不能带裂缝工作。但在实际上，施工过程中的各个步骤相互关联、相互影响，不能做到百分百的控制。加之空间的作用力效应，和混凝土的收缩徐变作用，施工的方法步骤不严格按照设计，梁体的裂缝总会或多或少的出现。设计的受力状态和成桥时的不一致也是出现梁体裂缝的关键因素。梁体裂缝作为一种常见的通病，会影响桥梁结构外观、使用耐久性。放任不处理还可能影响结构的安全。

3.2混凝土浇筑质量和外观不满足要求

混凝土浇筑现浇施工的重要工作，也是决定施工质量和发挥现浇优势的保障。如果混凝土的浇筑没有做好，前述的现浇施工的优点就将不复存在混凝土的浇筑问题大多又可以分为以下几个方面。

（1）浇筑混凝土后表面泌水。泌水会造成混凝土表面的强度降低，硬化完成后内部结构的不密实也会造成抗侵蚀、风化的能力下降。同时泌水的通道会使得有害的盐溶液及腐蚀性的物质更容易进入混凝土的内部。泌水的同时，表面产生的浮浆硬化后强度很低，是的便面的耐久性大大降低。在混凝土内部，泌水引起混凝土的沉降导致混凝土产生塑性裂纹。分层浇注时，新浇筑混凝土受下层混凝土表面泌水的影响，造成混凝土层间结合部位强度降低，形成薄弱环节，并易形成裂缝开裂。

（2）梁体外观不美观。城市高架桥作为城市的大体量的建筑，经常会成为一个城市的地标。梁体侧面及地面外露，混凝土的颜色一致性、平整性，对整桥的外观具有很大的影响。

3.3预应力张拉误差大

预应力张拉符合规范要求、保障质量是高架桥结构安全的保障。预应力经常出现的问题有预留孔道塌陷、管道位置不正、管道堵塞、预应力锚具锚固区缺陷、穿束张拉控制缺陷、灌浆缺陷。预应力张拉过程中，上述任何一个方面出现问题，都会使预应力效率降低，达不到设计的要求，直接影响高架桥的安全。因此必须严格的控制预应力张拉质量，保障生命财产安全。

3.4梁体的标高误差超限

梁体的标高关系接线的流畅和桥上下净空、成桥线形、桥梁合龙，是桥梁施工控制的重要方面。产生标高误差的主要原因是地基的不均匀沉降，沉降过大；支架或木板系统自身的变形较大、设计不合理。

4箱梁现浇施工中常见问题对策

4.1梁体裂缝对策

梁体裂缝产生的原因多重多样，要想控制好裂缝的产生，必须的箱梁现浇施工的全过程中在现浇施工的过程中，采用恰当的方法。包括模板的架设、浇筑、养护、预应力张拉等过程，严格按照规范及设计要求操作。对于浇筑后箱梁出现的裂缝，要及时处理分析，对于不影响结构安全宽度小于0.2mm的，进行表面的处理即可。对于宽度大于0.2mm的，要进行压力灌浆，然后表面处理。

4.2混凝土浇筑质量保证方法

对于浮浆、泌水现象，要防止混凝土的坍落度过大，商品混凝土在运输的过程中离析，施工时要严格注意，多进行检查。在混凝土浇筑振捣的过程中，要避免过分振捣，从而产生砂浆的局部集中而产生的硬化过程中的收缩裂缝。当表面已经出现了泌水，必须及时排除表面水分。尤其在混凝土收面时更应该及时吸去泌水，从而收面的工作可以顺利完成，确保混凝土外观质量。清除泌水比较有效的方法是真空吸水、人工仓面掏水或用海绵等吸水性强的材料吸水。在浇筑完成后，养护要及时到位，防止温度过高、过低，混凝土表面大风吹过，保证混凝土硬化充足的水分。要按照施工计划，控制好浇筑时间和拆模时间，在强度达到1.2Mpa前，要避免任何的扰动。

对于分层浇筑的混凝土，要计算好混凝土的初凝时间，同时考虑施工时的气温，劳动力数量，每层浇筑用时，保证在浇筑上层混凝土振捣时，下层的混凝土还未初凝。为了保证分层浇筑混凝土的外观质量，即保证颜色的一直，上层混凝土在振捣时要深入下层。模板在使用前要清洁干净，没有污染物，选择高质量的脱模剂，减小脱模时对混凝土表面的额损坏。

在本工程中，为防止混凝土裂缝和边棱破损，并达到强度要求，要求拆除侧模时混凝土强度至少2.5MPa，拆除顶模板时混凝土强度至少30MPa。支架拆除之前要求：所有纵、横向预应力钢束应已全部张拉并压浆完毕，且压浆强度应已达到设计值的90%以上；混凝土强度达到标准值的95%以上且养生时间不少于7天、弹模达到100%，高要求充分的保证混凝土浇筑质量。

4.3预应力张拉控制

预应力钢材及预应力锚具进场后，应分批严格检验和验收，妥善保管。锚具除检查外观、精度质量出厂证明书外，对锚具的强度、锚固能力等应进行抽验。所有预应力钢材不许焊接。预应力材料的检验、保存、使用应严格按有关规范要求进行。

预应力张拉前混凝土的硬化要满足一定的强度和刚度，一般强度要保障不低于设计强度的85%。刚度的保证要求要有足够的龄期，不能因为工期的原因不顾刚度的发展，一般不能早于7天。张拉时要按照张拉设计分阶段两端对称张拉，张拉完成后及时灌浆，防止局部的压应力过大。在张拉过程中，要控制好张拉速率和钢绞线伸长量（一般误差小于6%），出现异常，要及时停工检查。在张拉完成之后，要检查张拉质量，锚具的错位和全部锚具的高度差一般应控制在2mm和3mm之内。

4.4梁体的标高误差控制

保证好梁体标高的关键是保障好支架地基满足承载能力和变形能力。在下部结构和模板支架施工前对不良地质条件的施工地段要做好地基处理工作。在箱梁现浇之前，做好支架的预压，保障支架的刚度和稳定性。在施工过程中要严格控制各标高，做好施工监控。

在本工程中，箱梁设计采用搭支架现浇，设计要求在预压荷载作用下最大弹性变形

5结论

（1）高架桥箱梁现浇施工受力复杂、施工工期紧、施工难度较大，施工单位应做好施工组织，严格按有关施工规范和质量检验标准执行，确保施工质量。

（2）高架桥施工环境复杂，施工时应做好防护。承台基坑开挖、钻孔桩施工之前应先摸清地下管线情况，做好管线搬迁和保护工作。

（3）所有测量数据施工前均应进行复测，精度必须满足规范要求，复测结果对比正确方可使用，施工过程中要不断复测对比，发现问题立即停止施工。监理人员核查数据无误有限，签字确认后测量标志有效。高架桥箱梁各部位相关关系复杂，施工放样时需特别注意梁部线形、坐标和高程的准确无误。施工时应注意横坡方向及横坡数值。

（4）钢筋的下料、焊接应符合相关施工规范要求，布筋时，如钢筋与钢束、钢筋与钢筋之间互相干扰，应按构造筋让位于主钢筋、细钢筋让位于粗钢筋、普通钢筋让位于预应力钢束的原则施工。如钢束与骨架钢筋互相干扰，请通知设计代表另行处理。如锚下螺旋筋与分布筋相扰时，可适当移动分布筋或调整分布筋间距，严格保证混凝土保护层的厚度达到要求。

（5）支架还应采取必要的措施，消除张拉预应力对支架的影响，应能让梁体在支架上沿纵向滑动。应注意做好施工期间支架的安全保护。

参考文献：

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