关键词：高速公路桥梁；连续现浇箱梁；施工技术
引言
随着社会生活形势日益变化，高速公路桥梁工程需要不断更新与前进，因此在创新过程中开始应用现浇箱梁技术，其具有成本低、外形美观、性能高的特点，所以被广泛应用于桥梁工程中。但是该技术实施较为繁杂，因此对施工人员具有一定的技术挑战。关于现浇箱梁技术在高速公路桥梁施工中的应用价值，本文展开以下阐述。
一、现浇箱梁的特征
（1）现浇箱梁结构自重轻，具有优良的空间跨度性，同时施工参数水平较低，所以该技术在提升高速公路桥梁工程建设水平中发挥重要作用。
（2）应用现浇箱梁施工技术，能够增加桥梁工程多样化形式，从而使桥梁设计更为丰富，以此能设计与产生独一无二具有美观性质的成果，并且能在实际施工情况下根据不同变化作出整改，还不会增加施工人员的工作量，避免拖延竣工情况。
（3）现浇箱梁是一次性工程，由于施工具有一次性特点，从而有利于灵活改变或提高桥梁工程主体结构的刚度与承载水平。
（4）在实际施工过程中，现浇箱梁体积规模小，进而不会影响施工现场地质结构，也不会妨碍附属工程的施工进度。
（5）在工程施工过程中，现浇箱梁不需要使用墩顶盖梁结构，因此在墩柱顶面点位置可直接放置箱梁结构，从而有助于减少结构自重情况，还可提升桥梁工程美化程度。
二、工程概况
火炬东服务区三号桥位于中山市火炬开发区，整体式路基向分离式路基变化段，桥梁里程桩号左线为：LK8+102.4～LK8+947.768，右线为: RK8+102.4～RK8+947.752,共计851.8m，共计11联，桥面宽度为33m，跨越规划健康路的第9联为现浇预应力混凝土连续箱梁，其余为桥面采用装配式预应力混凝土简支小箱梁，双向6车道。现浇连续箱梁左幅桩号LK8+744.004～LK8+850.008，右幅桩号为：RK8+743.993～RK8+850.008；共计3跨，跨度为30m+50m+30m，属变截面预应力混凝土连续箱梁，单箱双室断面，桥面系铺装层为10cm厚C40混凝土+防水层+10cm厚沥青混凝土桥面铺装。
三、施工工艺技术
3.1施工准备
（1）图纸准备：仔细查看设计结构图纸，复核箱梁施工各项参数，确保图纸准确无误。
（2）试验准备：由试验人员对新进各类原材料进行送样检验，合格后才能使用，按设计图纸中相关混凝土标号提前验证配合比，并出具有效的配合比报告。
（3）测量准备：根据设计图纸提供的水准点和导线点进行施工前的测量准备工作。
（4）技术交底：施工前对施工班组进行箱梁施工、安全、环保、文明施工技术交底，技术交底形成记录。针对箱梁施工各工序，编制作业指导书并发放至施工班组。
3.2工艺流程
3.3满堂支架搭设
3.3.1基础施工
（1）整平施工现场是基础施工的第一步，因此需要加强固定搭设支架的位置，若支架搭设场地位置的地质条件较占优势，能够具有较轻的承载能力，需要清理与处理地基表面上的杂物；其次对其进行压实处理；然后在其表面均匀铺设素混凝土，以防止在施工过程中地基发生沉降情况。
（2）若搭设位置属于软土地质，不仅需要加强加固处理，将软土、淤泥清理干净后，还要填充石渣，并浇筑混凝土材料，以提高地基整体承载力水平，避免出现施工意外。
（3）针对桥梁工程路基而言，需要给予合理设置排水系统，通过加强排水工作力度，才能够避免基地上出现积水或地下水的情况，从而该高速公路桥梁的防水性能符合标准要求。倘若路面上出现大量积水的话，极易导致路基不均匀沉降。
3.3.2支架搭设施工
（1）详细测量支架搭设的直接位置，并给予明显标识。确定好支架搭设的中心对称位置，在搭设过程中，应保证立杆受力均匀，同时将垫板布置于各立杆位置，并确定立杆位于垫板中心，以预防立杆出现移位或沉降问题，从而使支架搭设施工达到标准化与规范化。
（2）根据制订支架搭设方案，开始实施搭设，首先将立杆与横杆由下至上逐层安装好，其次使用扣件有效连接支架与斜撑杆，能够加强支架结构整体稳定性与平衡受力。另外需要注意在现浇箱梁施工中地基沉降、直接结构使用性能会对钢管结构的稳定性造成一定的影响，所以需要严格遵循相关规范要求进行横杆的安装，从而保证垂直高度、剪力撑间距、扫地杆数量等数值都得到严格控制。若使用碗扣式支架需要连接好墩支架和钢管，加大混合支架的监管力度，有利于对支架结构的强度、稳定性进一步维护与提升。
3.3.3支架堆载预压
支架搭设是为了能够增强稳定性，保证结构能够长期稳定支撑现浇箱梁的承载能力，从而才可防止地基发生不均匀沉降，因此支架施工需要减少使用非弹性支架，最大限度避免之间出现沉降、变形等问题。在支撑架与压力设置中，出现荷载强度超于整体设计的做大限度，需要逐层卸载，以保证平衡性。完成纵横梁安装后，需要使用砂袋随着箱梁底部预压方式进行有效处理预压质量的平衡。常规预压质量约为箱梁自重的1.5倍，支架位置是预压最开始的方向，最后预压跨中位置，并保证各位置的预压时间超过10s，并测量变形量，计算出偏差，若偏差大，应需要改变支撑架装载模式，若支撑架出现沉降，应调整支架搭设的结构，可有效避免结构稳定的影响。
3.4模板工程
3.4.1模板制作
（1）箱梁底模板及悬挑翼缘板采用15mm厚桥梁专用一级高强度双面覆膜竹胶板，现浇预应力混凝土箱梁施工采用一次浇筑成型施工方法，模板次龙骨采用100×100mm方木，顺桥向方向放置，空箱及翼板下方木间距20cm（中心到中心），腹板下木方间距10～20cm（中心到中心）；主龙骨采用14#工字钢，横桥向布置。
（2）翼板处外模用脚手架杆件支撑加固，内模由活动顶平模、角模、内模架、内模架支撑组成。内模环形模架用5×10cm方木按照箱室尺寸和内模厚度钉成整体支撑，在场内加工成型后采用吊车吊入仓号安装；也可在箱梁腹板钢筋安装后在梁面分块组拼安装。
（3）为保证底板混凝土浇筑及收面，便于检查混凝土是否注满及减少混凝土对模板的浮力，内模采用底板不支设的方式。为便于底板浇筑及底板混凝土不足补充、多余清除，在每孔箱室内模中间部位间距2m设置一个30cm×30cm的下料孔。在浇筑顶板前，用模板封堵再浇筑顶板。
（4）为便于箱梁箱室内底板振捣、收面及内模拆除，在每个箱室内模顶板沿箱梁纵向1/4跨处设置进人孔，横向位于梁体中间，进人孔尺寸为长150cm、宽80cm，进人孔要避开顶板预应力束。预留孔处钢筋切断，但要注意预留焊接长度，且焊接接头错开。进人孔处截断的普通钢筋，待预应力钢束张拉完毕、预应力孔道压浆完成后，等强度焊接顶板钢筋，吊模封闭洞口，并报监理工程师验收，合格后现浇该部分混凝土。
3.4.2箱梁模板的安装
施工之前必须对模板进行放样，要求拆模后混凝土达到混凝土质量效果，施工时严格控制模板接缝质量、模板平整度及接缝直线度。
立模顺序：先立底模，再立侧模，待底板钢筋绑扎完毕后再安装内模。首先清理底模，然后拼装腹板模板，并调整标高及线形，立好加固支撑等；最后处理模板缝。
模板要洁净，采用双面海绵胶条填塞侧模间及侧模与底模间接缝，保证接缝严密平顺，并随时整修。
3.4.3箱梁模板的拆除
1）拆除模板前需待混凝土强度报告出来后，混凝土达到拆模强度模板方可拆除。
2）非承重侧模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏时方可拆除，一般应在混凝土抗压强度达到2.5MPa时方可拆除模板。
3）箱室内模模板，在混凝土强度达到75%，且能保证其表面不发生塌陷和裂缝现象时，方可拆除。
4）箱梁混凝土强度达到设计强度的90%后，按张拉顺序张拉预应力束，每联张拉全部完成并灌浆后，才能拆除箱梁底模板。
3.5钢筋工程
箱梁钢筋分二次绑扎成型，第一次绑扎箱梁底、腹板钢筋，随后进行内模支设；完成后第二次绑扎箱梁顶板、翼板钢筋。箱梁底板钢筋均采用焊接，不采用绑扎连接的方式。钢筋主要在钢加场内下料加工成型，能焊接成型的尽量在钢加场内完成，采用平板车运输至施工现场，采用25T汽车吊垂直运输至钢筋安装作业面。
3.6箱梁混凝土施工
本工程箱梁混凝土采用C50混凝土，混凝土配合比采用混凝土配合比，拌制混凝土的细骨料采用河砂及机制砂，严禁使用海砂。
3.6.1混凝土配合比和原材料
（1）混凝土配合比
预应力混凝土配料除符合普通混凝土有关规定外，还应符合以下要求：
选择级配优良的的配合比，在构件截面尺寸和配筋允许下，尽量采用大粒径、强度高的骨料，但粗骨料最大粒径不宜大于25毫米；最小水灰比为0.55；最小水泥用量为350Kg/m3，最大不超过480Kg/m3，骨料用量准确到±2％。
在拌合料中可掺入适量的高效减水剂，以达到易于浇筑、早强、节约水泥的目的，掺入量由试验确定并经监理工程师认可。水、水泥、减水剂用量准确到±1％。
（2）混凝土原材料的控制措施
水泥：选用普通硅酸盐水泥，其主要技术参数要求如下表：
外加剂：外加剂的掺加是混凝土的关键技术之一，为满足本工程混凝土表面的观感要求，应选用聚羟酸类外加剂。
3.6.2 泵送混凝土浇筑
现浇连续箱梁混凝土应该采用连续浇筑的方式来进行，因为施工时间持续进行，本次施工中桥梁混凝土材料在现场进行拌和制作，然后采用泵送方式浇筑到施工结构上。但是因为桥梁长度较长，如果采用长距离泵送必然无法保证连续施工，为了解决这一问题，应该将泵安装到较近的位置上，然后使用混凝土罐车运输到规定的位置上进行浇筑施工。
3.6.3 养护
桥梁混凝土结构施工完成之后，为了避免出现干燥开裂的问题而影响工程的质量，在浇筑结束之后需要进行养生施工。养生施工最为主要的方式就是以表层喷洒水分为主要方式，并且需要采取必要的方式进行遮盖保湿，避免强烈日晒、雨淋等作用，否则将会直接影响结构质量，导致无法达到要求。
3.7预应力张拉施工
3.7.1张拉前准备
张拉施工前的准备工作主要包括张拉设备（包括千斤顶、压力表等）的配套选用及校验、设备检查、人员配备、张拉前构件的检查和清理等。
3.7.2张拉设备的选用
预应力筋的张拉采用穿心式双作用千斤顶，油泵采用高压电动油泵。千斤顶的额定张拉力宜为所需张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍。与千斤顶配套使用的压力表选用防振型产品，其最大读数宜为张拉力的1.5～2.0倍，标定精度应不低于1.0级。张拉机具设备与锚具产品配套使用，并应在使用前进行校正、检验和标定。千斤顶和高压油泵在使用前和使用中按规范要求进行标定，并绘制标定曲线，张拉时按标定曲线配套使用。
3.7.3张拉钢绞线
1）张拉准备
清理锚垫板和钢绞线表面，安装锚板、工作锚夹片、限位板；千斤顶安装就位，并用挡板推紧工具锚夹片。安装锚板要使其对中，夹片均匀打紧并使外露面平整一致，且外露尺寸不大于5mm，尽量减少夹片回缩量。安装千斤顶时要使活塞上的工具锚的孔位与箱梁端部工作锚的孔位排列一致，钢绞线不得在千斤顶的穿心孔内发生交叉，以免张拉时出现断丝事故。工具锚夹片要经常保证清洁和良好的润滑状态，以防夹片在退锲时被卡死。
2）纵向预应力钢束张拉
对于纵向预应力钢束张拉提出如下要求：开始张拉之前应将所有钢绞线尾端切割成一个平面或采用与钢绞线颜色反差较大的颜料标注出一个平面，在任何步骤下量测引伸量均应量测该平面距锚垫板之间的距离，不得以油缸伸长量代替引伸量。
3）初始张拉
初张拉先采用单根张拉，用小型千斤顶。采用两端张拉，施加10％σcon的张拉应力，将预应力筋拉直，同时观察有无滑丝现象。
4）张拉
采用逐级加压的方法进行群张拉，记录预应力筋从10％～20%σcon时的张拉伸长值，作为0～σcon（初应力，即控制应力值的10％）的推算伸长值。张拉过程中，根据确定的张拉级数及时记录油表读数和量测伸长值。
5）持荷
预应力筋张拉至后，持荷5min，量测伸长值并记录。
6）锚固
张拉持荷5min并保证预应力筋的张拉力至控制应力。测量、记录预应力筋的延伸量，并核对实测值和理论计算值，其误差应在±6％范围内。张拉满足要求后，千斤顶缓慢回油至零，锚具夹片受力锚固预应力筋。
四、结束语
综上所述，预应力在施工过程中最为关键的就是现浇箱梁施工技术，这是目前比较先进且使用范围比较广的一种技术。本文以某桥梁工程为案例进行分析，主要从当前预应力桥梁在施工中需要严格控制的环节和部分进行分析，加强施工各个关键环节的管理控制，保证施工工序按照规定的要求来进行，从而全面提升工程的质量，保证桥梁工程满足交通运行的需要，积极促进我国交通事业的发展和进步。
参考文献：
[1]陈进.高速公路桥梁施工中现浇箱梁施工技术的应用[J].黑龙江交通科技,2019,42(02):127-128.
[2]郭涛.高速公路桥梁施工中现浇箱梁技术的应用分析[J].黑龙江交通科技,2018,41(07):151+153.
论文作者:陈景辉
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/12
标签：混凝土论文; 预应力论文; 支架论文; 现浇论文; 模板论文; 桥梁论文; 千斤顶论文; 《科学与技术》2019年第15期论文;