沙特地区现浇箱梁工艺研究与应用

刘永森

（中交一航局第二工程有限公司，山东青岛266071）

1 工程概况

2 号高速公路项目位于沙特阿拉伯东部朱拜勒区域，其中互通立交桥为该项目最大单体桥梁结构，该桥为桩基础、扩大基础、墩柱、桥台、盖梁加现浇箱梁的结构形式。本文主要研究互通立交桥中的现浇箱梁施工工艺。该箱梁为两跨现浇后张预应力空心板桥结构，跨径2×32m，高度1.5m。箱梁顶板设5.5%单坡，底板相对应，支座处箱底设楔形块调整纵横坡，保证支座水平设置。其主要工程量有C45 混凝土3200m3，黑钢筋520t，直径为1m 的波纹管1660m 等。

2 施工工艺研究

2.1 满堂脚手架施工

2.1.1 地基处理

保证脚手架地基有足够的承载力，该处为原TS6 高速路面，沥青混凝土厚度为25cm，稳定性好，不需要换填。由第三方检测部门对路面做承载力试验，并出具报告证明其满足支架承重要求即可。

2.1.2 现场搭设

脚手架采用Φ4.8mm×3.0mm 碗扣式钢管支架，支架高度为8.55～9.67m，宽度为23.70m，严格按照批复的施工图纸进行搭设。完成后重点检查间距、扣件及顶托螺丝外观，保证无锈蚀变形，与盖梁和桥台的连接处是否牢固。

2.1.3 预拱度计算

桥梁上部结构在自重作用下会产生挠度，为了保证桥梁尺寸准确，满堂架搭设时应预留施工拱度，预拱度可设置成抛物线或圆曲线。下面以圆曲线为例计算任跨径某一位置的预拱度：

1）跨中最大挠度与计算:图纸明确规定最大预拱度时，按图纸上提供的数据设置，通常钢筋混凝土梁式桥主梁跨中最大竖向挠度不大于L/600[1]。

式中，Q为作用于梁的荷载（均布荷载）；L为梁的跨径；E为梁混凝土的弹性摸量；I为梁截面惯性矩。

2）圆曲线半径计算:以水平方向为X轴，垂直方向为Y轴建立坐标，计算圆半径如下：

3）梁任一点时挠度Fy可由以下公式计算所得:

2.2 模板施工

包括底模板、腹模板、空心管内模和两侧端模。主要原则为具有足够的强度能够承受施工中的各项荷载，不变形能够保证结构的形状和尺寸。

1）模板的选取。底模和两侧端模采用尺寸为1.22m×2.44m，18mm 厚的覆膜木胶板，腹板和翼缘板部分采用12mm 厚的竹胶板，按照业主设计内模采用直径为1m、壁厚为0.9mm 的空心波纹管。

2）模板加工与安装。底模用木胶板按照排版图纵向铺于木楞上，腹板和翼缘板模板横向铺设。端模待钢筋全部完成后封闭，后部支撑固定。模板安装后接缝打磨修补平整，涂刷脱模剂。箱梁内模采用直径1m 的大波纹管，采用0.6mm 钢丝绳固定在底筋上，同时每隔1m 在管道顶面绑扎一道Φ16mm 钢筋作为抗浮辅助措施，在顶面钢筋安装前吊入即可。

3）盆式橡胶支座的安放。安装前务必检查支座连接状况是否正常,不得任意松动支座连接螺栓。在支承垫石部位预留16cm PVC 管孔，预留孔中心及对角线位置偏差不得超过5mm。利用吊机起吊支座就位，各项指标检查合格后采用重力式灌浆（抗压强度不低于50MPa）即可。

2.3 钢筋施工

钢筋施工应注意以下几方面：（1）作业流程：施工图报批→钢筋加工→编码标识→底板底层钢筋、腹板钢筋绑扎→预应力波纹管→绑扎顶板钢筋。（2）材料要求：钢筋需报批通过后使用，在工厂加工后送到现场绑扎。（3）钢筋连接：接头采用绑扎，搭接长度需满足业主规范要求，并严格按照施工图绑扎。箍筋应与受力筋垂直设置，接头交错布置，尺寸准确。支座对应处务必设加强筋以保证局部强度。（4）保护层控制：设75mm 高的混凝土垫块，强度不低于C45。底板不低于6 个/m2，腹板不低于4 个/m2。

2.4 预应力波纹管安装

预应力波纹管安装应注意以下事项：（1）管道设计布置。由专业设计单位依据业主图纸及规范细化设计，确定布置坐标并提交业主技术部门审核通过后执行。（2）管道安装。严格按照设计曲线布设，用“井”字形定位筋固定牢靠，避免在混凝土浇筑时发生移位；由于钢绞线较长，坐标偏差不得超过10mm，以免张拉钢绞线与波纹管产生的摩阻力过大；波纹管接头长度需要保证在30cm 以上以保证不漏浆，用胶带缠裹密封。（3）排气孔设定在波纹管最高点，连接处用胶带密封，以免堵塞。

2.5 混凝土施工

混凝土施工应注意以下事项：（1）浇筑准备。混凝土需要通过业主报批，浇注时采用3 个泵车同时浇筑混，提前规划好泵车站位和交通布置，根据运送距离测算好罐车数量为28 辆。对模板、钢筋、预应力管道、预埋件位置进行详细检查，模板内清理干净。（2）浇筑原则。纵向由下坡端向上坡端逐孔进行，横向由中间向两侧对称浇筑，每跨先浇筑底板，再返回浇筑腹板，以此循环，每层浇筑厚度在50cm 以内。（3）混凝土养护采用麻袋片及塑料薄膜覆盖洒水及滴灌相结合持续21d，保证混凝土表面湿润。

2.6 张拉作业

张拉作业包括以下事项：（1）施工准备。根据业主规范要求，混凝土强度达到95%时方可进行箱梁张拉。预应力施工必须由业主认证的专业公司施工。（2）工艺流程。设置张拉平台→穿钢绞线束→清理锚垫板及波纹管内杂物→安装工具锚、千斤顶、工作锚→张拉、记录测量数据→回油、张拉结束→孔道压浆→封锚。（3）拆模收尾。预应力张拉压浆经业主工程师检查合格后，方可拆模。拆模时，从跨中向支座依次循环进行，落架时要对称均匀，不能使主梁处于局部受力状态。

3 常见问题及预防措施

3.1 混凝土出现冷缝

原因分析：商品混凝土供应不连续、浇筑的步距不合理。

解决措施：（1）浇筑前做好周密策划，合理的配置罐车数量，并提前备用泵车1 台；（2）对现浇梁的浇筑顺序需要严格按照要求执行，塌落度适当放大，不宜大面积的浇筑单层，要及时的返回覆盖。

3.2 钢绞线穿束困难

原因分析：波纹管安装存在漏浆、穿束位置出现缠绕、锚垫板密封不到位。解决措施：（1）钢绞线切割后及时用胶布缠紧，避免钢绞线各丝之间出现松散；（2）底腹板锚垫板与锚具及锁头之间应采用泡沫胶进行密封，确保混凝土浇筑过程中水泥浆不渗进管道；（3）钢绞线采用单根穿束方式时，在每一根钢绞线端头做上标记，整束穿完后在锚具孔位中核对其位置是否对应，避免钢绞线发生缠绕，影响后续张拉及其受力性能。

4 结语

该项目地处严苛的中东地区，但现浇箱梁仅用了45d 就完成了主体施工，进度和质量高度可控，受到业主皇家管理委员会的书面表彰。其施工工艺合理，组织得当，可以为后续类似项目提供一定的参考和借鉴。