刘少雷

（甘肃一安建设科技集团有限公司， 甘肃 兰州 730060）

0 引言

截至2020年年底，我国高速公路总通车里程约16万公里，建成了一个全球最大的高速公路网络，覆盖99%城区超过20万人的城市和地级行政中心。然而在公路建设中，桥梁发挥着巨大的作用，因此，在桥梁施工中，合理地选择施工方法，正确的组织施工和管理具有十分重要的意义[1]。

箱型横截面能够适用于很多公路混凝土桥梁类型，例如预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥等。目前箱梁截面形式多为斜腰板的梯形箱，有单箱单室和单箱多室。箱梁横截面在外形上有大主孔和边孔，外形美观。预应力混凝土连续箱型桥梁具有桥面接缝较少、桥梁高度小、桥梁刚度大、整体性强等优点，能够满足人们日益增加的交通量，提高人们出行的舒适度[2]。目前公路混凝土梁桥施工中主要有预制和现浇两种施工方法，现浇施工是一种古老的施工方法，一般工艺包括支架搭设、安装模板、钢筋、混凝土浇筑和预应力施工等。

1 施工技术

1.1 支架搭设

根据箱梁的类型，再综合地基条件等，确定支架的类型，例如满堂支架、挂篮现浇等。根据方案设计安装支架之后，必须进行预压荷载试验，以测定所搭设的支架承载水平和在梁段荷载作用下的变形情况。预压荷载试验时，按照施工中支架最不利荷载情况进行等效加载，测定各级荷载作用下既有支架产生的挠度和最大预压荷载下支架控制杆件的内力。根据各级预压荷载下支架产生的挠度，绘制出支架的荷载-挠度曲线，为箱型桥梁施工中的线性控制提供可靠的数据支持。根据最大预压荷载作用下支架控制杆件的内力，可以计算出支架的实际承载能力，了解支架在实际使用过程中的安全系数，从而确保支架安全可靠，此外，预压试验亦可以消除支架非弹性变形，减少不必要的挠度，使得桥梁线型平顺优美。

图1 挂篮示意图

1.2 模板、钢筋安装

在安装模板时，需要充分的考虑到钢筋和预应力管道施工等各项工作，进而最大限度的发挥出模板的应用效果[3]。一般在安装底板模板之后，进行主梁底板和腹板钢筋、预应力管道的安装，顶板模板安装之后，进行主梁顶板和翼缘板钢筋、预应力管道的安装，钢筋的加工在钢筋车间集中进行，制作成半成品，运输到现场进行安装工作。钢筋加工前需要对钢筋进行检查清理，保证钢筋表面无严重锈蚀、油脂等杂物。所选用钢筋各项指标均应符合设计及规范要求。钢筋加工严格按照设计图纸和相关技术规范的要求执行，并且各批次钢筋必须按照规范要求进行进场试验。加工钢筋前，对尺寸以及细部进行审核后，按照下料单下料。一般情况下，钢筋及预应力筋施工顺序为：安装主梁底板钢筋、预应力→安装主梁腹板钢筋、预应力→安装主梁顶板钢筋、预应力→验收合格后进入下一道工序。在实际的安装过程，预埋件位置和预留孔道位置两者冲突位置及时调整和补强，从而使结构整体科学合理。

1.3 混凝土浇筑

应根据设计箱梁的混凝土强度等级、张拉强度、龄期、弹性模量及混凝土施工工作性能、初凝时间等进行混凝土配合比设计。混凝土采用集中拌和，采用搅拌运输车进行运输工作，现场利用混凝土泵车进行输送。保证混凝土浇筑连续性。在混凝土浇筑工作开展前，按照设计与规范要求检查模板、钢筋、预应力设施、预埋件位置等，清理模板内的杂物和钢筋上的油污。对于较薄弱预应力管道，安装衬管来提高管道强度。当混凝土浇筑的时间较长时，要综合混凝土初凝时间确定浇筑速度。浇筑混凝土时，避免部分混凝土留在顶板模板上，因为浇筑顶板混凝土时，残留混凝土可能已初凝，容易造成顶板蜂窝，因此在浇筑腹板混凝土时，布料周边可以充分遮挡，并且及时清理残留混凝土。当不可避免的在炎热气候条件下施工时，因混凝土方量大，产生的水化热大，而温度高会导致混凝土坍落度损失更大，出现早凝现象，为此宜采用温度低的水来代替一部分拌合水，或者选在一天温度最低的时间段进行混凝土浇筑工作。混凝土采用混凝土泵送，浇筑位置要保证混凝土泄落高度满足规范要求，减少布料不均等现象；腹板高度大，厚度薄且钢筋密集处，混凝土入模困难，按规定箱梁腹板可通过布置减速漏斗、串筒等辅助设备下料；下料均匀，及时用振捣棒振捣，以防止碎石堆集一起，而水泥浆又集中表面的情况出现。混凝土浇筑完后进行箱梁底板混凝土找平工作，预应力设备清理工作，例如锚垫板，压浆管等，及时抽取波纹管内的衬管，清理预应力管道孔。针对不同的养护条件进行必要的养护，减少对混凝土工作性能的影响。

1.4 预应力施工

在预应力施工前应做好相应的清理工作，检测仪器设备运转情况，避免故障使用途中机器出现故障，影响施工质量和施工进度等。根据相关要求开展绑扎作业，在该过程中，一般利用埋设螺纹管和内穿塑料管两种方式实现成孔处理[4]。现阶段预应力张拉普遍采用智能张拉系统，预应力智能张拉系统结合了自动张拉设备和计算机张拉控制系统，主要组成部分有预应力智能张拉仪、预应力张拉穿心千斤顶、配套的笔记本电脑、高压油管等。采用双控来进行张拉工作，应力为控制指标，伸长量误差为校对指标。工作过程为传感系统采集每台张拉千斤顶的工作压力和钢绞线的伸长值(含回缩量)等数据，即时将数据传输到系统主机进行记录对比，同时张拉设备（泵站）同步接受中控指令，实现了张拉力及加载情况的实时控制。张拉前要确定混凝土强度达到设计规定强度以上，所用试块为同等条件下所得试块，预应力施加步骤按照设计和规范要求。出现异常或者未知情况时，及时查明原因，采取补张拉措施，全程对张拉过程进行记录。张拉完成后，要在规定的时间内进行孔道压浆。所有的预应力管道均采用循环真空智能压浆。

图2 智能张拉系统工艺原理示意图

2 施工质量控制

2.1 线型控制

施工支架具有设计需要的强度、刚度。布置形式、几何尺寸适应箱梁截面变化需要。支架按规范要求进行预压试验。在箱梁施工中，影响挠度的主要有箱梁的自重、钢绞线的张拉、温度的变化、混凝土收缩徐变和其他荷载作用等因素，应综合考虑各种因素的影响，计算出控制点的各种挠度值，根据挠度值确定各截面的预留拱度，并且在浇筑过程中，掌握各个位置实时挠度，与理论值进行对比。保证箱梁工程的外观整体质量符合相关验收标准。采用加强控制点的施工方式，提高箱梁腹板和翼缘板的线型要求，以保证整体的顺畅及可观性。在实际工程中，线型控制方法是大多数工程建设单位的选择[5]。

2.2 混凝土质量控制

严格控制配合比，不允许使用引气型的附加剂，加强振捣，振捣时振捣棒要快插慢拔，而且不能漏棒，施工时注意不得将混凝土散落在其他未浇筑部位模板上。在泄落高度大于2m时，必须采取减速设备来做混凝土通道。尽量避开大风雨天施工，如不可避免的进行雨天施工，则应遮盖现浇段，防止雨水直接侵入模板、直接冲击未初凝混凝土表面，这样容易造成麻面等现象，混凝土浇筑前、浇筑时都要全面做好堵漏、塞缝工作，特别是预埋钢筋孔、预埋件位置、侧模和底模交接处等，避免出现因漏浆产生的蜂窝、空洞。控制混凝土浇筑高度，合理利用串筒等减速设备，防止出现混凝土离析现象。模板设计时要保证其刚度和稳定性，模板表面要符合受力要求，使用过程中不得产生局部变形或挠曲，综合考虑混凝土浇筑过程中会产生的附加力，例如振捣棒的冲击、混凝土下落的冲击等。公路混凝土箱梁施工中，所使用的水泥必须是同一厂家、同一牌号、同一类型的。使用的脱模剂必须是市面上满足施工相关规范。

2.3 预应力施工

预应力施工质量控制是箱梁施工质量控制中非常重要的，因此进场钢绞线必须有“三证”，且严格按设计规范取样试验；张拉设备选取时，要选用配套产品，按照规定和设计要求，取得相关资质的单位标定的标定证书；在钢筋绑扎和预应力管道安装工作完成后，进行二次复查。混凝土浇筑时通过不停地抽动振捣棒来防止漏浆凝固，混凝土浇筑完毕后，必须立即拨出衬管，确保预应力管道未漏浆，并用高压水或者压缩空气对管道进行冲洗，及时用通孔器进行检查，确保孔道畅通，发现有可能堵塞的预应力管道，及时进行清理疏通。

3 结尾语

公路桥梁中的现浇箱梁桥，由于其成桥后桥梁整体性能优越，施工过程中平稳、可靠，不需大型起吊设备，大部分均在支架上进行，也可以引入强大的预应力体系，使结构构造简化，延迟开裂工况，方便施工，此外，大部分混凝土重量在梁合龙之前已作用，可减少因混凝土变形而引起的梁开裂。因此在公路桥梁施工应用中非常广泛，且随着技术的成熟，施工进度、施工质量都有着显著提升效用，但箱型桥梁在施工过程中，一般都需要大量施工支架，当桥梁是跨河桥梁时，搭设的支架会影响河道的通航与排洪等，而且支架会受到洪水以及河面漂流物的威胁。一般而言，现浇箱梁施工工期长、费用高，施工及附属场要求较高，施工管理较复杂。因此持续性优化和革新是必要的，这样才能适应更复杂的施工条件和施工要求，从而扩大现浇箱梁的应用范围，提升公路桥梁施工质量及施工企业的项目效益[6]。