浅谈宽幅高腹现浇箱梁浇筑顺序及工艺

晏江

浙江交工集团股份有限公司铁路分公司 浙江杭州 310000

现浇箱梁因其跨越能力强、整体性好、外观优美等特点广泛应用于公路交通、市政公用工程桥梁结构中。目前对于现浇箱梁施工在支架模板选择、一般施工工艺等方面的介绍较多，而针对箱梁现浇施工细节方面的讨论较少，现结合工程实例就宽幅高腹现浇箱梁浇筑顺序及施工工艺细节方面进行探讨，以期更好的发挥现浇箱梁结构优势，使得箱梁成品整体性更好、外观更加美观[1-2]。

1 工程概况

宁波市某工程为在已有道路上建造高架桥梁，受场地限制，基础及下部设置于预留的中央分隔带，上部结构为2.2m或2.6m，梁体整体宽度26m为宽腹高腹箱梁。高架桥箱梁断面为大挑臂弧形斜腹板箱梁断面形式。箱梁两侧挑臂长度均为3.5m，挑臂弧线半径R＝2m，与挑臂端部直线端相切（水平长度1.75m），端部厚度为0.2m；顶板设2%横坡，顶底板平行布置，顶板厚0.26m，底板厚0.2m；外腹板厚0.5m，中腹板厚0.5-0.8m；厚度渐变长度4.5m；端横梁宽1.5m，中横梁宽2.8m，横梁均设置预应力钢束[3]。

2 箱梁现浇方案

箱梁浇筑分两次浇筑，第一次浇筑底板、腹板及翼缘板，第二次浇筑剩余顶板部分。浇筑混凝土一般按照“纵向分段、竖向分层、横向对称”的原则进行，那么如何分段、如何分层？以三跨联长126m，砼方量1400m3现浇箱梁为例，砼浇筑顺序为：纵桥向由第二跨跨中向两端分段浇筑，分两个工作面同时推进；横桥向由内向外。

2.1 纵向

考虑到箱梁横断面较大，且一联长度较长，为了保证箱梁浇筑中上层砼能在下层砼初凝前进行浇筑，纵向段落划分：

加入缓凝剂的砼初凝时间按照6小时考虑，考虑到浇筑时的折返因素，取单向浇筑时间6/2=3h，拌合站每小时拌合数量按照80m3考虑，每台泵车泵送数量为40m3，则：

每米箱梁方量：1400÷126=11m3

单元长度最大长度为：40×3÷11=10.9m

则纵向分段长度L＜10.9m。施工中考虑到温度、运输等因素，分段长度可适当缩短。

2.2 竖向

横断面浇筑总的原则是“先下后上，先中间后两边，对称推进”

第一步：从腹板上口进料，浇筑腹板下底板及下倒角浇至下倒角以上10-15cm，对称布料。

第二步：从箱室上口下料，浇筑箱室范围（除过下倒角范围）底板，浇筑厚度为19-22cm，预留收浆层3cm。

第三步：分5-6层依次浇筑腹板及横梁位置混凝土，纵桥向浇筑顺序不变。

2.3 初凝条件验算

在安排施工顺序时，为了避免砼浇筑过程中冷缝的出现，不仅要合理安排施工顺序，还需要对砼后续浇筑混凝土是否能都在前面浇筑的混凝土初凝前浇筑完成作定量分析[4]。

取最大纵段长度L=10.9m作为计算单元，则：

第一步和第二步之间的最大间隔时间计算，计算图示如下：

分析可知，第一步与第二步之间最大间隔为时间完成阴影部分所用的时间，则

T12=（S1＋S2＋S3＋S4＋S5＋S5＋S7＋S8＋S9)×L÷40

=4.7021×10.9÷40 =1.28h＜6h，即 1 小时 17 分钟

第二步和第三步之间最大间隔时间计算，计算图示如下

分析可知，第二步与第三步之间最大间隔为时间完成阴影部分所用的时间，则

T23=（S1＋S2＋S3＋S4＋S5＋S6＋S7＋S8＋S9＋S10)×L÷40

=4.8371×10.9÷40 =1.32h＜6h，即 1 小时 19分钟

通过计算可以看出，按照上述施工顺序，砼浇筑不会出现冷缝。可以满足现浇箱梁整体性和美观性要求。

3 几个关键施工工艺

现浇箱梁顶板成型质量、二次浇筑结合面处理质量、腹板定位筋外露等直接影响着现浇箱梁整体性质量和外观。在实际施工中主要采取了以下措施，且效果良好。

3.1 第二次砼浇筑

在施工中充分考虑现浇箱梁顶面承重能力有限，不适宜大型摊铺机械作业，且箱梁顶板幅宽大的特点，借鉴桥面整体成型施工工艺，顶板平整度控制采用振动提浆整平机梯队作业施工（图1），既提高施工效率，又大大提高了箱梁顶面施工质量。施工要点如下：

（1）轨道设置：设置轨道根据箱梁箱室、顶板横坡边坡点设置振动梁轨道，一般轨道设置在腹板位置或者边坡点位置，采用槽钢作为轨道。轨道采用焊接于腹板钢筋上的H型Φ16钢筋支架作为支撑体系，一般间距不大于80cm。且钢筋顶面低于顶板高程约5mm。支撑架应牢固。

（2）抹面：采用圆盘式抹面机进行抹面，抹面操作人员应穿平底鞋，严禁穿高跟鞋，抹面应控制好时间，在砼终凝前完成抹面（图2）。

（3）拉毛：砼二次抹面完成后及时进行拉毛，拉毛深度约3mm。

3.2 二次结合面处理

3.2.1 高压水射流清洗技术介绍

高压水射流”是指通过高压水发生装置将水加压至数百个大气压以上，再通过具有细小孔径的喷射装置转换为高速的微细“水射流”。这种“水射流”的速度一般都在一倍马赫数以上，具有巨大的打击能量，可以完成不同种类的任务。将这种高度聚能的水射流用来完成各种清洗作业的技术称为“高压水射流清洗技术”[4]。有如下优点：

⑴水射流的压力与流量可以方便地调节，因而不会损伤被清洗物的基体。⑵高压水射流清洗不会造成二次污染，清洗过后如无特殊要求，不需要进行洁净处理。⑶洗形状和结构复杂的物件，能在空间狭窄或环境恶劣的场合进行清洗作业。⑷高压水射流清洗快速、彻底。⑸清洗成本低，即高压水射流清洗属于细射流，在连续不间断的情况下，耗水量为1.8-4.5m3/h， 功率为35-90KW左右，属于节能型设备。

3.2.2 高压水射流清洗技术在二次结合面上的应用

高压水射流技术作为一种新颖的界面处理工艺，具备操作简单，快捷，处理效果好，施工污染小等优点，适合不同龄期的砼界面处理（图3）。

3.3 腹板定位筋设置

腹板定位筋端部采用（见图4），避免了定位钢筋外露的质量通病。

4 结语

通过工程实践，采用上述措施和工艺有以下优势：

（1）通过对箱梁浇筑过程进行科学合理的安排，有利于提高施工的指导水平和提高箱梁的浇筑质量。

（2）采用振动提浆整平机梯队作业施工工艺，既有利于提高施工效率，又有利于提高顶板砼浇筑质量[5]。

（3）采用高压水射流技术处理二次结合面工艺，较传统的风镐凿毛法、人工钢钎凿毛法以及较为先进的缓凝土水冲凿毛法等工艺，在施工效率、处理效果、环保等方面优势明显。

（4）采用塑料模块预留定位钢筋封闭孔，消除了钢筋外漏引起的砼表面污染，改善了砼外观质量。