建筑施工評職范文現澆箱梁混凝土澆筑施工技術

　　摘要：本文對了現澆箱梁一次性澆筑的優點進行了理論分析，并對配合現澆箱梁一次性澆筑的模板施工技術進行了探討。

　　關鍵詞：現澆箱梁,一次性澆筑,模板,施工技術

　　前言

　　現澆連續梁橋具有線形舒展、伸縮縫少、剛度大、行車平穩、養護簡便等優點，是目前被廣泛采用的一種橋梁結構形式。現澆連續梁施工工藝已比較成熟，但隨著高強材料在工程施工中的廣泛運用，梁體的截面尺寸正在逐步減少，箱梁內部凈高也隨之減少，箱內剩余的操作空間不能滿足人體操作空間的需求，給箱梁底部混凝土振搗質量控制帶來了較大難度;傳統的二次澆筑工藝雖然能夠滿足施工操作的空間需求，但增加了一次施工循環，并在箱梁外側留有明顯的施工接縫，不但施工工期加長，而且在腹板接縫處易出現質量隱患。因此，既能夠滿足施工操作空間需求，又能夠一次性澆筑現澆箱梁的施工技術具有廣泛的應用價值。

　　同時傳統的模板工藝易出現芯模上浮造成頂板厚度不足、底板因“涌料”造成自重大等質量問題，一次性澆筑配合無底芯模施工技術能夠有效避免箱梁芯模上浮，保證頂板厚度，且能夠滿足底板混凝土振搗操作空間，使混凝土得到充分振搗，箱梁混凝土施工質量較好，同時內模拆卸方便，模板再利用率高。

　　1 傳統二次澆筑的缺點分析

　　二次澆筑在箱梁腹板處形成施工接縫的同時，對梁體受扭力學性能產生不利影響。

　　1.1施工接縫對砼強度的影響

　　對于一般的單室箱梁來說，在腹板處主要受縱向的主應力和橫向的彎矩影響，如果腹板處存在施工接縫，主應力及彎矩施加方向均平行于施工接縫。為研究箱梁施工接縫對梁體砼強度的影響，共制作了35批次砼抗壓及抗折試件，每批六組，每組3件，即共計630試件。其中2組為一次澆筑，另四組第一次制作半個試件，待砼終凝后鑿毛再作另一半，間隔時間2-13天不等。試驗時，壓力機分別平行和垂直于施工縫加壓，結果發現二次施作的試件無論抗壓、抗折強度較一次成型試件均不同程度降低，最明顯的是抗折強度，當砼接合面平行于受力方向時，其強度值范圍為一次澆筑試件的0-70%。影響其強度的主要原因是施工結合面的鑿毛質量，少數試件接合面鑿毛質量較差，其抗折強度竟然為0。因此二次澆筑的箱梁其施工接縫處必然會對梁體受力產生不利影響，特別是在工程量大、工期緊迫的情況下，產生質量隱患的可能性非常大。

　　1.2箱梁受扭的力學性能對比分析

　　由于連續箱梁每聯的長度較大，與箱梁斷面尺寸及梁體頂底板厚度不成比例，梁長與梁高比例一般大于10，梁高與板厚的比例也在5倍以上，符合薄壁桿件的條件要求，因此，可將連續箱梁視作薄壁桿件。而大多數立交橋線型復雜，多為彎橋，橋梁自重荷載及橋上行車荷載很難集中剪力中心，因此產生較大扭距，而縱向施工縫對梁體的抗扭產生較大的影響。根據薄壁桿件理論在計算箱梁抗扭轉性能時候的三個基本假定：①箱梁橫截面的周邊不變形;②箱梁中面沒有剪切變形;③橫截面上法向應力和剪應力沿壁厚是均勻分布的。就可以把單室箱梁的斷面形式簡化為矩形。

　　一次性澆筑的箱梁為一閉口薄壁桿件，二次澆筑的箱梁存在A、B兩條施工接縫(見圖8-3)。為便于分析比較，取施工縫質量的最不利狀態，即假設箱梁為一個開口的薄壁桿件組，沒有約束條件，處于自由扭轉狀態，因此可以用薄膜比擬法簡單計算箱梁在受力狀態下的扭矩。

　　首先，假設箱梁任一微元dA在X、Y軸平面上受剪力 、 ，則Z軸方向的扭矩為 根據虎克定律可得：

　　對于開口薄壁桿件(如圖8-1)，可視作幾個狹長矩形截面的組合，由于壁厚t、d與L、h之比很小，故可忽略短邊對薄膜的影響，由薄膜比擬可得 ，在t/2處高度為ZO，則薄膜下體積

　　由此可見，當箱梁截面最大容許剪應力相同時，閉口薄膜桿件的最大容許扭矩與開口桿件相比，相差近17倍，當然此值與截面的形狀及壁厚有關，但是一次澆筑成型的箱梁抗扭轉能力比二次澆筑的大許多的確是事實。如果箱梁采用二次澆筑，必須采取特殊措施，嚴格控制二次澆筑施工接縫的鑿毛質量，否則將出現難以想象的后果。在工程實踐中對任何時間、任何隊伍的施工質量都進行精確控制是不現實的，因此為取得質量、外觀、工期幾個因素的綜合統一，必須克服箱梁一次性澆筑工藝上的困難，確保一次性澆筑。

　　2模板施工工

　　對于一次性澆筑施工工藝，要想保證底板施工質量，必須加強底板振搗，考慮箱室寬度一般在3米以上，底板砼不可能像小直徑芯模空心板那樣通過加強對腹板的振搗達到密實，因此，箱梁芯模必須采用無底芯模，而且芯模頂板要留有人孔，使工人能進入在箱內對底板進行振搗。

　　2.1現澆箱梁一次性澆筑模板施工工藝流程

　　2.2施工工藝

　　2.2.1底模鋪設

　　支架預壓完成后進行側模與底模的豎向模板進行拼裝設計，保證拼縫在一直線上。底模采用高強度竹膠板，鋪設前在支架頂托上鋪設縱向方木，在縱向方木上安裝橫向方木，調整頂托至預定高程;縱向采用10×15cm截面的方木，橫向采用10×10cm截面方木，間距30cm。方木的鋪設質量直接影響底模的平整度，必要時采用壓刨床對方木進行壓刨。鋪設底模時對其下鋪設的方木進行平整度檢測，對誤差大于3mm的進行調整并通過在模板底部加設木楔來消除相鄰模板的高差。模板拼裝時，縱橫向接縫要在一條直(曲)線上，拼縫要嚴密，排列整齊，特別是位于墩柱處的模板，左右前后要對稱，所有竹膠板接縫均應位于其下方的橫向分配方木上，避免出現懸空現象。竹膠板用鋼釘固定在其下面的橫向分配方木上，竹膠板與竹膠板之間粘貼雙面膠條，模板釘裝完成后對大的拼縫采用原子灰抹平，小的拼縫用密封膠進行填塞，以防混凝土澆筑時漏漿。

　　2.2.2側模、翼板及端模安裝

　　底模調整完畢后，測量定位安裝側模、翼板模板，腹板模板置于底板上，翼板竹膠板壓在腹板竹膠板上，保證底板與腹板、腹板與翼板及翼板邊緣三條線條均順直，在腹板與底板外側粘貼一條雙面膠帶，在膠帶外側用鋼釘固定一根厚2-3cm，寬10cm的板條，可有效的控制腹板底部的線條不發生跑模變形，同時可防止漏漿。所有竹膠板接縫采用原子灰或雙面膠密封，并將暴露在上部的多余部分割除、找平。如圖2.1所示。

　　端模按照鋼筋和錨墊板的位置在模板上開孔，作為預埋鋼筋和錨墊板的定位架，端模與錨墊板之間按設計角度固定木楔用來調整錨墊板的角度，用泡沫膠或密封膠堵塞孔道間隙，以防漏漿，同時將端模用10×10cm的方木和鋼管夾緊固定，防止模板在混凝土施工過程中移位，以保證錨墊板的定位準確。

　　2.2.4內模的制作

　　內模采用定型木支架支撐，模板采用15mm厚的竹膠板,內模只設頂板和腹板，不設底板，內模表面覆蓋彩條布或用膠布粘縫，以防漏漿及利于拆卸。方木支架采用10×5cm方木按設計釘制成支撐框架，框架間距滿足設計驗算要求，框架采用方木縱向連接成整體，在框架兩個承托變截面處，安裝兩根10×5cm方木作為剪刀撐，以保證框架的整體穩定性。如圖2.5。

　　2.2.5內模的安裝

　　⑴定型內模：安裝前內模先在橋下組合試拼，試拼合適后利用吊車按順序逐節吊裝，為保證鋼筋保護層厚度，腹板處鋼筋提前固定保護層墊塊，底板處在底板鋼筋上焊接標高支撐筋利用2根φ20的通長鋼筋將內模托住，通長鋼筋與內模標高控制方木之間一般留1～2cm間隙利用木楔調整。

　　⑵組合內模：組合內模安裝前根據設計軸線準確設置定位鋼筋，定位鋼筋一般選用Φ25mm鋼筋，每段模板定位鋼筋不少于3道，定位鋼筋與周圍鋼筋焊接固定，防止組合內模移動。內模底部采用 “十字形鋼筋”作支撐，內模框架的每個立桿下安裝一個。為防止內模在混凝土澆筑過程中上浮，采用8號鐵絲緊固后與定位鋼筋連接。模板安裝完成后，再次調整模板使其順直并進一步加固內模。

　　2.2.6模板拆除

　　內模拆除時間在混凝土強度達到75%以上進行，外側模拆除可在混凝土強度達到2.5Mpa后進行，底模必須等到預應力孔道灌漿材料強度達到90%后再拆除,模板拆除順序與模板安裝順序相反。

　　2.2.7竹膠板的選用標準

　　⑴竹膠板選用優質產品，目測白天在陽光下反光，夜晚在燈光下反光，表面用指甲劃無明顯痕跡;

　　⑵竹膠板取100cm2試件在水中浸泡72小時或在100℃沸水中浸煮1.5小時，不開裂，不變形，不起鼓，面漆不脫落。

　　2.2.8模板的施工質量控制標準

　　⑴模板尺寸準確，以利于施工中順利拼接，達到接頭平齊，接縫嚴密，模板背面采用方木做背楞，方木間距滿足設計驗算要求;

　　⑵按設計要求保證保護層厚度，內模通過內頂、外撐等方法加固牢固，防止澆筑混凝土時上浮、變形、移位等;

　　⑶模板接縫直順，直線橋縱、橫向接縫在同一直線上(包括底板、腹板、翼板)，曲線橋，接縫調整設置在較隱蔽的墩臺頂部位，也可橫向接縫與半徑(即法線)方向一致，縱向與圓曲線相吻合(該方法竹膠板浪費較大)，分左右幅時，兩幅橫向接縫也考慮在同一直線增加美觀效果;

　　⑷竹膠板模板在施工過程中要采取措施防止雨淋和曝曬。

　　3 澆筑施工工藝

　　3.1臨時天窗

　　為了施工人員進入箱內以及方便拆除內模，一般在箱室中間正截面部位制作一個60×100cm的天窗，天窗處鋼筋斷開,鋼筋預留長度滿足以后焊接要求。相鄰天窗前后錯開一定距離，天窗設置時避開預應力筋位置。根據需要有時也在內模上設置幾個臨時小孔洞以便箱內通風、透光、下料以及和箱外人員聯系。天窗待內模拆除后封堵，臨時小孔洞待混凝土澆筑至該部位時便可封堵。

　　3.2混凝土澆筑

　　混凝土澆筑采用全斷面一次澆筑，澆筑順序為底板、腹板、頂板。采用泵送混凝土橫向入模順序為自橫向中心開始對稱入模;混凝土縱向入模自低處向高處或由一端向另一端推進，縱向分段、水平分層。首先澆筑底板砼，分別從每箱的兩側肋部及預留天窗或槽口處下料，由于內模不設置底模，所以控制澆筑速度顯得非常重要，根據混凝土實際變化情況不斷調整澆筑速度，澆筑上層混凝土前必須保證下層混凝土未初凝，且要給底板鋪好后預留一段時間再分層澆筑肋板砼，此段時間底板砼可以繼續向前推進，待時間合適后回頭澆筑肋板、頂板砼，如此循環作業。混凝土振搗采用插入式振搗棒，澆筑過程中需注意每個內模兩側對稱下料，對稱振搗;腹板澆筑分層厚度控制在15cm，減小內模上浮力并防止傾斜、偏位，第一次放料一般要超過底部倒角部位，以便混凝土流入箱內滿足底板混凝土需要，振搗時選用經驗豐富的作業工人，振搗棒每次移動距離不得大于有效振動半徑的1.5倍，一般不超過30cm，不漏振、不過振，且與側模的間距保持5～10cm，嚴禁振搗棒碰撞預應力管道，振搗以混凝土表面不再下沉、不再出現氣泡、表面泛漿平整為準。

　　混凝土澆筑施工時箱內安排4人，2人振搗、1人收面、1人配合，并做好與箱外施工人員的聯系，底板砼充分振搗之后立即設專人檢查底部倒角部位混凝土是否密實,以確保混凝土的施工質量,腹板混凝土振搗時往往還會有混凝土混入箱內，箱內人員應根據實際情況控制流入箱內的混凝土數量，箱內混凝土較多時采用工具將多余混凝土運至箱外，箱內混凝土較少時采用從預留孔洞放料以保證底板混凝土厚度。

　　3.3作業面管理

　　一次性澆筑由于底板與頂板澆筑時間有一定間隔，從而形成兩個作業面。為保證施工質量，施工現場的協調管理工作十分重要，尤其要注意以下幾點：

　　3.3.1嚴格控制腹板的砼下料速度。

　　由于采用無底芯模施工，如果腹板下料過多、過快，易造成箱內底板砼上翻，使底板超厚，影響橋梁受力狀態。

　　3.3.2加強底板振搗質量控制。

　　由于箱梁內操作空間十分狹小，工人施工極為不便，為保證底板質量，振搗設備應完好適用。振搗時振搗棒不能觸碰底板，振搗棒操作人員與振搗棒開關人員應協調，振搗棒離開砼后要及時關閉，防止振搗棒觸碰芯模支撐造成不利影響。振搗方向應從中間向兩側振搗，防止底板中部砂漿過多;振搗工在振搗前可站在箱梁底板上施工，振搗完后應蹲在芯模支撐上收面，不許踩踏底板砼;箱內振搗人員應與箱外振搗人員及時協調溝通，振搗好腹板底角，不要產生過振或漏振。

　　3.3.3控制好工作面時間間隔

　　底板振搗完后，應間隔一定的時間，再澆筑腹板頂板，間隔時間應在30分鐘左右，以底板砼初凝前為準，實際施工中應根據底板砼的情況，適當調整間隔時間，使底板砼坍落度適當損失，減少其流動性，以防止底板砼受壓后上翻。腹板澆筑時，振搗棒應插入下層砼中充分振搗，使兩層砼結合良好，不留下施工縫的痕跡。

　　3.3.4工作面管理

　　由于兩個工作面的形成，底板應比腹板超前5-10米，施工管理難度較大，施工中應重點控制兩工作面間隔時間，通過下料控制兩工作面施工進度，及時溝通箱內外信息，協調箱內外人員及設備的調配并嚴密觀察箱內支撐及梁底支架的情況，作到分工明確，人員各司其職、施工井然有序。

　　4 結語

　　與二次澆筑工藝相比，現澆箱梁一次性澆筑技術避免了施工接縫的出現，提高了構件抗扭性能，同時又能滿足澆筑時施工操作空間要求，配合無底芯模施工，能夠有效避免箱梁芯模上浮，保證頂板厚度，箱梁混凝土施工質量較好，同時內模拆卸方便，模板再利用率高。

　　參考文獻：

　　【1】 《公路橋涵施工技術規范》(JTG/T F50-2011).

　　【2】 《公路工程質量檢驗評定標準》(JTG F80-2004).

　　【3】 《國家高速公路網長春至深圳線青州至臨沭(魯蘇界)公路工程施工技術規范》.