公路桥梁工程中的现浇箱梁施工工艺

2023-11-15黄晓冬

大科技 2023年47期

黄晓冬

（广昌县交通运输综合行政执法大队，江西抚州 344900）

0 引言

公路桥梁工程是我国交通基础设施建设的重要组成部分，其质量与安全性直接关系到我国交通事业的发展与社会经济的稳定。在众多的公路桥梁结构类型中，箱梁结构由于其良好的承载性能和抗震性能，被广泛应用于公路桥梁的建设中。因此，针对现浇箱梁施工工艺的研究，对推动公路桥梁建设事业的发展具有重要的意义。

1 现浇箱梁的特点

（1）现浇性。现浇箱梁是在现场按照预定的规格和标准进行施工，其构件实体质量稳定可靠，具有良好的抗压、抗弯和抗震性能，适用于各种桥梁结构。

（2）吊装方便。现浇箱梁具有自重轻、形式多样、吊装方便等特点。因此，在桥梁施工中，现浇箱梁被广泛应用于各种跨度较大、形状复杂的桥梁工程中。

（3）尺寸规格大。现浇箱梁在尺寸和规格上具有一定的限制，一般适用于横跨较大的河流、峡谷或道路等地区，具有较高的工程应用价值。

（4）工期短。现浇箱梁的施工相对较快，可在短时间内完成大量制品的生产，有利于桥梁工程进度的快速推进[1]。

（5）变形小。现浇箱梁的结构稳定性好，能够承受大变形而不破坏，可以满足桥梁工程的长期使用和维护需求。

2 现浇箱梁的施工流程

（1）模板搭设。按照设计要求和施工图纸搭设好箱梁的施工模板，确保模板的平整、稳定和符合尺寸要求。

（2）钢筋加工和布置。根据设计要求和施工图纸，对箱梁的钢筋进行加工和预埋，在模板内正确布置好钢筋构造。

（3）混凝土配合比和搅拌工艺。根据设计要求和施工规范，调配合适的混合料，确定混凝土的配合比，并严格控制混凝土的施工搅拌工艺。

（4）浇筑混凝土。在模板设置好之后，使用泵车或其他适当的设备将混凝土顺序浇注到模板内，并采取振捣措施来确保混凝土的密实性。

（5）养护。施工完成后，对现浇箱梁进行养护，保持适宜的湿度和温度，以保证混凝土的强度和稳定性。

（6）拆模。混凝土达到一定强度之后，可以对模板进行拆除，并进行一定的修护和清洁工作。

（7）后续工序。根据具体情况，可以进行现浇箱梁的接头处理、防水、防腐等后续工序，以确保桥梁的安全和稳定。

3 现浇箱梁施工技术

3.1 现浇箱梁施工前的准备工作

（1）确定设计方案。根据桥梁的跨度、荷载等要素，确定最优的现浇箱梁设计方案，并编制详细的施工图纸和工程量清单。

（2）确定施工队伍。确定施工队伍的人员配备、技术水平和施工时间，明确施工人员的工作任务和职责[2]。

（3）采购材料和设备。根据施工图纸和工程量清单，采购现浇箱梁的钢筋、模板、混凝土等材料，以及施工所需的设备和工具等。

（4）搭设施工场地。按照设计要求，在桥梁两端设置施工场地，搭设现浇箱梁的施工模板和碾压机，保证施工现场的安全和有序。

（5）制定施工方案。根据实际情况，制定现浇箱梁的具体施工方案，包括各项工艺措施和工期计划等，以便统筹施工进度。

（6）确保安全施工。切实做好现浇箱梁施工前的安全预防措施，加强现场管理和工人培训，确保施工期间安全生产。

3.2 现浇箱梁模板搭设

（1）根据设计要求和施工图纸，制定模板搭设方案，包括模板平面、梁截面和立面的布置等。

（2）按照模板搭设方案，根据模板的尺寸和构造，选用合适的材料，如钢板、木材、钢管、钢筋混凝土或者组合材料等，在现浇箱梁施工现场搭设好模板。

（3）模板的搭设应符合以下条件：①重量轻，拆卸方便。②表面光滑，面板连接严密。③板面平整，不错位或翘曲。④模板的制作和铺设顺序合理。

（4）模板的搭设应保证现浇体的几何形状，模板和混凝土的接触面积要大，以确保混凝土的成型效果和强度。

（5）在模板连接点和主要支撑点设置支撑和加固钢筋，并采取加强措施，如设置加强钢丝绳、钢管、膨胀螺栓等，以增强模板的稳定性和承重能力。

（6）在模板施工完成之后，进行验收和调整，检查模板的平整度和尺寸是否符合要求，如有不合格的地方，及时加强管理和调整。

3.3 钢筋加工和布置

（1）钢筋加工。①钢筋直径。通常使用的钢筋直径为12mm、14mm、16mm、18mm，具体直径根据设计要求和现场需要确定。②钢筋长度。根据箱梁的尺寸和设计要求进行测量和加工，典型的长度为6m、9m 或12m，根据需要进行剪断或连接。③钢筋加工方式。一般采用机械切割和弯曲设备进行加工，确保钢筋的长度和形状满足施工要求[3]。

（2）钢筋布置。①钢筋布置密度。根据设计要求和现场需要，确定钢筋的布置密度，通常以每米长度的钢筋数量来表示。具体的布置密度会根据箱梁的尺寸、设计荷载和构造要求来确定。②钢筋间距。钢筋的间距会根据箱梁的设计要求来决定。在箱底的底筋区通常会布置较密集的钢筋，而在箱梁的上部可以逐渐减少钢筋的间距。③钢筋的交叉导数和间距数据。根据设计规范，如《混凝土结构设计规范》，钢筋交叉导数和间距的参考如表1 所示。

表1 钢筋交叉导数和间距

3.4 混凝土配合比和搅拌工艺

（1）混凝土配合比。①水胶比。根据混凝土的设计强度、施工方式等因素确定合适的水胶比。一般的水胶比范围为0.4～0.6，通常采用低水胶比能提高混凝土的强度和耐久性。②水泥用量。根据设计强度和施工要求，确定合适的水泥用量。一般情况下，混凝土所需要的水泥用量为300～400kg/m3。③骨料配合比。根据混凝土的设计强度和施工要求，确定合适的骨料配合比。骨料应具有合适的颗粒分布和良好的石英含量。④控制剂。根据现场实际情况和混凝土的施工要求，添加适量的控制剂，如减水剂、增稠剂、缓凝剂等，以改善混凝土的流动性、减少开裂倾向等。

（2）搅拌工艺。①设备选择。选择适合的混凝土搅拌设备，如搅拌车、搅拌站等，保证搅拌过程中混凝土的均匀性和质量稳定性。②搅拌时间。根据混凝土配合比的要求和材料特性，确定合适的搅拌时间。通常情况下，搅拌时间为3～5min，确保混凝土各组分充分混合均匀。③浇筑方式。根据现场施工要求，选择合适的混凝土浇筑方式，如连续浇筑、分段浇筑等，保证混凝土的均匀性和浇筑质量。④表面处理。在浇筑完成后，及时进行混凝土表面的养护和处理，如喷水、覆盖保湿布等，以防止混凝土过早干燥和开裂[4]。

3.5 现浇箱梁的浇筑和振捣

（1）混凝土浇筑工艺。①混凝土的供应。选择质量可靠的混凝土供应商，保证混凝土的质量和配合比符合设计要求。②浇注顺序。按照施工方案规定的顺序进行浇筑，从一侧到另一侧进行连续浇筑，避免出现冷缝。③浇注方式。采用均匀、连续的方式进行混凝土的浇注，避免空隙和气泡的产生。④控制浇注量。控制每段时间内的浇注量，不宜过大，以保证混凝土能够及时被振捣密实。

（2）砂浆压入。保证混凝土充满箱梁内部的每个角落，适当用砂浆压入填充空隙，增加浇筑的密实性。

（3）振捣工艺。①振捣设备。选择适当的振捣设备，如振动棒、振动器等，确保振捣效果良好。②振捣时间。根据混凝土的性质和施工要求，确定合适的振捣时间。一般来说，振捣时间为1～3min，要保证混凝土的均匀振实。③振捣顺序。按照施工方案规定的振捣顺序进行操作，包括左右、上下、前后等方向的振捣，保证混凝土的均匀密实。④控制振捣均匀性。振捣时要避免出现振动区域重叠或空白区域，保证整个箱梁内部的混凝土都进行了振捣。

3.6 预应力施工工艺

（1）检查钢绞线质量与下料。需要检查钢绞线的质量，并确保钢绞线表面没有裂纹、毛刺、机械损伤、氧化铁皮或油迹。然后，采用砂轮切割机将钢绞线切割成设计尺寸。在编束之前，应使用梳溜板将钢绞线理顺，并尽可能使每个钢绞线松紧一致。钢绞线的编束间距为1～1.5m，并使用20 号铁丝进行绑扎。

（2）预应力成孔与张拉。预应力施工的关键步骤是成孔和张拉。成孔采用预埋波纹管或内穿塑料管的方法施工。在张拉之前，需要清除管道内的杂物和积水。张拉完成后，需要保持荷载2min 以进行锚固，并在24h之后进行验证，以确保无滑丝、断丝等现象。在张拉之后，需要在2d 之内进行管道压浆作业。压浆过程中，混凝土梁体和周围环境的温度不得低于5°C[5]。

（3）控制张拉力和伸长值。预应力施工中，需要控制张拉力和伸长值。张拉时，需要根据测试的管道摩阻和喇叭口摩阻试验数据来调整张拉力，并在张拉过程中将张拉力和伸长值指标进行双重控制。高的张拉力会导致钢绞线伸长过度，而低的张拉力会影响预应力效果。

（4）均匀张拉。在进行预应力施工时，需要按照设计原则进行均匀张拉操作。例如，采用四台千斤顶进行左右对称的张拉，两端同步进行张拉。张拉技术人员应该按张拉顺序和张拉力进行操作，以确保预应力施工的效果和性能。

在进行预应力施工时，需要注意上述细节和工艺要点，以确保混凝土梁体的预应力效果和性能。预应力梁体在使用过程中应进行定期维护和检查，以确保其性能和安全。