城市高架桥施工方法研究

2021-11-26刘颖

魅力中国 2021年36期

关键词：压浆高架桥现浇

刘颖

（安庆市建筑管理处，安徽安庆 246000）

引言

城市化高速发展建设背景下其高架桥建设数量逐渐增加，施工中针对现浇箱梁的施工工艺提出了诸多新要求，希望它在确保质量安全的大前提下，也必须重视工艺设计到位。

一、城市高架桥现浇箱梁施工工艺流程

在城市高架桥施工中，箱梁上部结构选择碗扣式满堂支架法，分两次浇筑成型，具体进度安排为首次浇筑至腹板上承托处，二次浇筑整个断面。以箱梁混凝土强度实测值为准，若该值达到设计强度的100%且满足龄期超7d 的要求时，即可组织预应力筋张拉作业，无误后封锚压浆，检测水泥浆试块强度，若满足要求即可拆除预先设置的支撑架。

二、城市高架桥现浇箱梁施工方法

（一）施工准备

（1）确定施工方案。各高架桥的施工环境不同，导致其在设计标准、箱梁构造等方面都具有差异性。对此，施工方案的制定应遵循因地制宜的原则，合理优化现浇箱梁技术，保证支架结构形式、模板尺寸等方面都完全与设计要求相符，以便给后续施工提供正确的指导。（2）进场管理。以技术方案为导向，合理采购材料和施工机械，同时组建高素质的施工队伍。做好前期准备工作，如场地整平、杂物清理、警示标志的设置等。安排专员统一管理各项生产要素，如设备与材料的数量、现场人员的配置情况等。（3）技术交底。现浇箱梁施工具有操作便捷、难度系数低的特点，但依然存在诸多细节之处，需通过技术交底的方式从上到下及从管理者到现场施工使每位施工人员准确掌握技术要点，识别施工中的风险源，以便后续可以积极投身于施工中。（4）安全交底。现浇箱梁相比其他常规项目危险源较多，诸如下方快速道路的交通管制、施工机械现场管理、支架搭设、高空作业防护、人员管理等，进场后要对所有人员进行三级安全技术交底和培训，用以安全防护的材料在进场时都要对其检查，建立安全危险源管理台账，制定安全管理制度并严格执行，使所有人员从思想上自觉遵守各项安全规章制度。

（二）现场不良地基处理

施工现场的不良地基伴有较明显的扰动性影响，易引发施工支架倒塌、构件裂缝等多种形式的工程问题。鉴于此，应根据现场地基地质情况采取以下处理措施：（1）清理施工范围内的地表，试验室安排人员进行地基承载力试验，根据施工地段所要承受的总重量，按照确定好的安全系数计算出不良软弱层深度。（2）挖除不良软弱土层，选用强度较好的填料换填，再利用20t 振动压路机碾压，检测填料的压实度，该值达到95%时即可停止。（3）分层填筑并夯实，结束各层的施工作业后便及时检测地基承载力，要求实测值满足要求，整个承载区换填完成后同时做好地面的排水处理，则铺设20cm 厚的混凝土层。

（三）支架施工

搭建碗扣式满堂支架，考虑箱梁跨中处的最不利荷载，经计算后确定最大荷载值。按照普通箱梁断面计算，从而求得桥墩处横梁的最大荷载值，结果表明：该值满足设计要求。考虑到支架的稳定性要求，增设间距为1.8m的剪刀撑，按0.9m 的间距控制标准依次设置斜拉杆，各杆件所用扣件数量至少达到4 个，否则易发生失稳现象，支架在搭设前要进行放线以保证准确无误。此外，所有碗扣支架进场前要进行检查，避免出现安全隐患。（2）预压沉降。结束支架的搭设作业后对其采取预压处理措施，以便消除弹性变形，使支架可维持相对稳定的状态。预压加载物体的选择至关重要，现场气候环境是重要的考虑因素，干燥气候环境中以砂包材料较为合适，若遇到湿度偏大的情况，则以混凝土较为合适。分层堆载预压为首选方法，以实际情况为参考合理控制各级荷载的持荷时间，伴随加载作业的持续推进，达到最后一级荷载时的持荷时间应适当延长。为避免支架非弹性变形现象，取工程总荷载的1.2 倍，将所得结果作为预压荷载的控制标准，并做到分级加载、逐级卸载。分别分析各级荷载条件下所对应的支架变形情况，以此为参考确定合适的施工预拱度。加载顺序为从支座向跨中依次进行，满载后持荷时间＞24h，当支架的沉降量偏差较大时要及时调整。

（四）模板部分

底模：在横向龙骨上设置覆膜胶合板，结合设计图纸的具体要求，以此为依据合理控制预拱度。模板安装过程中易形成接缝，该处可通过双面胶粘合以填补接缝，避免在后续施工中出现漏浆现象。根据本工程的实际情况，选择组合胶合板的形式，内模不设底模，所有侧模利用钢筋托撑安装至底板上。底模材料以18mm 厚的木质高强胶合板为宜，根据设计要求合理加工，确保模板紧密衔接。通过木质高强胶合板的应用可满足多次周转使用的要求。模板在使用前均匀刷涂脱模剂以确保后续可顺利脱模。根据实际结果可知，高强胶合板的重复利用价值高，单块可使用4～6 次，浇筑所得的混凝土外观平整，施工质量良好。（2）侧模：以定型钢模板较为合适，为维持外侧模的稳定性，应在其外侧通过两层顶撑杆加固，底部配套适量的拉杆，以免发生底模漏浆现象。（3）内模：箱梁施工可根据实际情况选择相适应的方法，如一次浇注成型和二次浇注成型，为全面确保施工质量，应优先选择二次浇注成型法。内模所用材料为木质高强胶合板，侧模和顶模分别采取支撑措施。以底模顶面为准合理安装支撑架，要求两者间形成特定的间距，以便后续可快速完成箱底板找平作业；准确检测混凝土的强度，待实测值满足设计要求后应拆除内侧模和顶模，再有序浇注预留的天窗，具体以铁丝吊模施工的方式为宜。严格控制内模安装质量，以免其出现上浮或下沉的问题。刷涂脱模剂时应保证各处均匀，形成的模板接缝处可塞入海绵条。

（五）混凝土浇筑施工

在城市高架桥施工中，采取集中拌和的方式，生产所得的混凝土利用地泵和混凝土车载泵输送相结合的方式入模，分两次有序完成浇筑作业。施工期间将形成水平施工缝，此部分设在腹板的顶部较为合适。各层浇筑厚度宜＜30cm，考虑到支架易变形、墩顶易形成负弯矩等问题，优先从跨中处浇筑，再逐步转向两侧。浇筑过程中利用插入式振动器处理，以便提高混凝土的密实度，但此设备在钢筋密集区的处理效果欠佳，因此还配备了小直径插入式振动棒，以免在振捣过程中损伤钢筋等既有构件。顶板、底板两处的浇筑施工中应辅以平板振动器，实现多设备联合振捣作业。施工缝处理过程中首先要清理该处残留的水泥砂浆等杂物，再利用压力水冲洗干净，在确保施工缝足够洁净的情况下方可浇筑混凝土。此外，混凝土完成后箱梁顶面收平和洒水养生也是十分重要的步骤。

（六）预应力钢绞线张拉和压浆

检测箱梁混凝土强度，若实测值达到设计强度要求的95%，即可组织正式张拉作业。施工前解除上、下支座板的连接关系，以便梁体可正常转动。按照如下要求完成预应力钢绞线的张拉作业：

（1）搭建操作架并配套防护板：做好张拉前的准备工作，应在梁两端搭建铁架，再于该处悬挂千斤顶。考虑到夹片易弹出的问题，需在千斤顶周边增设防护板以确保施工安全性。（2）张拉过程中及时检测张拉应力，并通过伸长值辅助检验张拉效果，即采用双控法。施工现场配置2台千斤顶，遵循同步对称张拉的原则，由施工人员检测并记录游标读数和伸长值，保证张拉作业具有平稳性。以理论伸长量为参考，若实测值与之产生的偏差达到6%或更多，则必须暂停张拉作业，分析具体原因并采取处理措施。（3）稳压补张后回油，采取锚固措施。此后再缓慢回油，以便进入下一束张拉作业。依据规范张拉到位后需在随后的48h 内组织管道压浆作业，具体流程为：封堵锚具周边的钢丝间隙以及孔洞，目的在于避免压浆期间发生冒浆现象；全面清洗管道，首先利用压缩空气处理内部的松散微粒，再用流水冲洗，直至流出清水为止，利用压缩空气吹干管道以免管内聚集水分；配套活塞式压浆泵，利用该装置完成压浆作业，从一端压入，期间注重对另一端的观测，若该处冒出浓浆则需及时关闭出口阀门，但此时依然要持续注浆，当压力提升至0.6～0.7MPa 后保压3min，关闭进口阀门，最终完成所有压浆作业。压浆施工应在保证质量的前提下尽可能加快效率，浆液拌制结束至灌入孔道所持续的时间最多为40min，超出该时间则容易出现质量问题。现场环境对压浆效果的影响较为显著，若气温＞35℃则不具备压浆的条件，此时应推迟至夜间压浆。并且若温度偏低（＜5℃），则应该暂停压浆。（4）在针对真空管道进行压浆操作过程中，需要分析其压浆内容，例如，可按照施工设计采用型号为M50 的水泥浆材料，施工之前需要首先检查断丝处理状况，例如，针对无滑丝、失锚等特殊异常状况进行全面检查，在检查并确认合格后再进行下一步施工流程。一般来说，必须确保断丝采用无锯齿切割方式，专门针对钢绞线端部锚具进行处理，确保其误差在3cm 以内为合格标准。另外，针对压降施工的正确顺序应该专门围绕管道的具体分布情况而定，一般来说可实施自上而下施工，逐根进行，确保统一管道压浆连续进行到位，一次完成施工流程。如果出现中间终止压浆部分，则需要配合压力水管将浆液完全清理干净，确保端段压浆饱满密实即可，整体施工过程中追求快速稳定，同时要做好压浆封闭工作，一般从浆液压浆的尾部位置向管上延伸，确保水泥压浆自搅拌过程到位，尤其是要避免施工中水泥浆不会自由流出，保证拆管安全。最后在混凝土封端过程中主要采用到了无收缩微膨胀混凝土，它的混凝土等级强度应该控制在50MPa 以上，确保预应力张力施工到位即可。考虑到混凝土封锚体积一般偏大，因此需要注重封锚混凝土与梁体钢筋之间的有效连接，确保封端混凝土与梁体混凝土能够连为一体，同时也要优化锚垫板缝隙防水处理部分，建立自上而下的分层浇筑施工体系。如此是为了保证混凝土施工到位，混凝土层层振捣密实，且保证每一层的混凝土施工密度都在10cm以上。针对封端混凝土的施工抹压次数都要在至少3 次以上，且要保证其表面施工平整到位，注重施工养护过程中采用麻袋或者草袋进行覆盖处理，且始终保证混凝土施工表面处于潮湿状态为最佳。在施工过程中也要注重箱梁混凝土浇筑有效到位，同时严格检查管道真空压浆质量，提高整体施工工程品质。