组合箱梁施工控制
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摘要：先简支后连续结构的组合式连续箱梁，因其结构的特殊性和受力阶段体系转换，要求在施工过程中加以严格控制。本文结合工程实际，简要介绍组合箱梁工序控制及施工过程中对质量控制的建议。
关键词：组合箱梁；施工；控制
后张法预应力混凝土连续箱梁，作为一种先简支、后连续的组合结构，由于其结构轻盈合理，建筑高度较小，配筋、圬工量少，成本相对较低等优点，在高速公路建设中被广泛使用。但由于其结构相对复杂，截面小，对施工作业要求相对较高等特点，在施工过程极易出现质量缺陷或瑕疵。因此，控制组合箱梁的工序过程和施工工艺，将显得极为重要。
1箱梁预制
组合箱梁的主要特点在于其先简支后连续，因此在箱梁预制阶段与普通简支梁无异。由于箱形薄壁及变截面的特性，底板受力钢筋和腹板预应力钢绞线束定位、内模的支立拆除及小断面混凝土入仓、捣固等空间有限，在预制过程中极易出现漏浆、空洞、冷缝、鱼鳞斑纹等表面质量缺陷和钢绞线束及钢筋移位、保护层不足等内在质量隐患。针对上述可能存在的质量问题，施工过程中应从模板、混凝土聚合物、施工工艺等方面加以控制。
1.1模板
箱梁底板通常采用混凝土台座，在其上铺设钢板。因钢板在钢筋绑扎、模板支立等工序中易被污染锈蚀，影响梁体底部混凝土外观。实践证明，用水磨石经抛光处理后作为底模，能有效满足混凝土外观质量要求，同时节约成本。
预制箱梁现场使用的均是组合大块钢模板，一般采用δ=6mm面板，型钢加劲肋组成。由于面板自身厚度较薄，刚度有限，加之加劲肋在焊接时不可避免地使面板局部受热变形，存在部分加工应力。当混凝土入模振捣，模板受侧压力和加工应力共同作用，混凝土表面易出现观感不一致的缺陷，甚至将肋板焊接痕迹如数拓在混凝土表面。由于脱模剂涂刷不匀或粘附尘屑等杂物，使得脱模后混凝土表面粗糙颜色不一致。
经过工地对比试验，笔者认为，面板宜采用δ=8mm開平板，加劲肋通过检算适当减少，尽量利用钢板自身刚度，面板与加劲肋点焊连接。卷板在展平过程中，易将钢板表面氧化膜拉裂破坏，脱模后混凝土存在皴裂纹，因此面板应选用一次轧制成型的平面板。事实上，增加面板厚度，相应减少加劲肋，并不会增加模板重量很多，但在保证混凝土表面质量方面应该是值得的。由于工地条件所限，采用静电喷涂脱模剂或脱模漆很难达到均匀，搬运拆装时易擦伤掉块。一般在模板表面除锈打磨后，均匀涂刷清机油即可达到理想效果。为防止错台漏浆，模板接缝采用企口连接，侧模与台座间粘贴止浆胶带，并用拉杆使之挤压密实。
1.2混凝土聚合物
因腹板内钢筋与模板间距、保护层均较小，在波纹管上部混凝土物料易堆积，在振捣时粗骨料留在波纹管上部而水泥浆下沉。如果振捣不足，在波纹管下部易形成空洞；振捣过量，除波纹管下部易形成水泥砂浆层而上部出现翻砂等现象，从外观上看，在波纹管部位出现水波纹。在横隔板和一般锚固区，因钢筋密集，物料在内部分布不匀，且不易振捣密实，易出现内在质量问题。材料自身物化指标也是影响梁体混凝土质量的关键因素。
根据腹板内布筋情况，按照施工规范确定合理的骨料粒径，应注意严格控制允许超过最大粒径的骨料数量，因为哪怕个别粒径超限的石子都有可能卡在波纹管、钢筋和模板间。粗骨料的颗粒形状、级配、粉尘含量和砂子的含泥量在施工中取下限，同时在混凝土拌制、运输过程中控制和易性和塌落度。
1.3施工工艺
传统的“先底板、后腹板顶板”的施工方法，极易在混凝土表面出现施工冷缝，影响表观质量；新旧混凝土接茬处易污染，影响内在质量。箱梁施工中采用全断面斜向渐进浇注，可以有效保证混凝土的连续性，避免质量通病的出现。具体做法为：先浇注底板2～3m后浇注腹板，使得腹板与底板同步；延伸2～3m后，浇注顶板，使得底板、腹板和顶板在同一斜面上同时浇注。混凝土入仓时自下而上，两边对称进行。
混凝土振捣采用附着式结合插入式。腹板波纹管以下部位采用附着式，其余部位采用插入式。附着式振捣器的位置通过计算得出，振捣时间通过试验统计确定。振捣时注意不得空振，即混凝土未灌注前不得振捣，以防止模板及连接部件松动；同时在灌注至波纹管以上部位时，不得使用附着式振捣，因为下部混凝土已振捣密实不再塌落甚至初凝，此时使用附着式振捣将会使已成型混凝土和模板间出现细微缝隙，混凝土析出的水分和上部水泥浆下渗，在混凝土表面形成云状斑纹，影响外观质量。
脱模后，对于出现的表面质量缺陷，应立即进行原因分析和修补。
1.4预应力钢绞线束张拉
根据设计要求在混凝土强度达设计的85%（或设计要求值）时开始张拉。因此，开始预制箱梁时，每片梁应留有足够的试件（10组），在第1、3、5、7d分别试压，统计其强度增长规律，确定混凝土的张拉龄期。张拉过早，由于混凝土弹性模量过低，张拉时容易出现起拱过高，影响后部桥面施工；张拉过晚，容易引起桥面板开裂。张拉过程中注意控制边梁拱度。
所有张拉设备使用前检校，并固定人员操作，张拉时采用引伸量和张拉应力“双控”。对理论引伸量应根据每披钢绞线进场时试验实测弹性模量计算，并在施工中根据千斤顶的检校方法和油表读数特性，调整σk数值，以消除张拉设备中存在的系统误差。
张拉前应对锚具，夹片抽样送检，并制订张拉施工中可能出现问题的预案。
张拉后24h内对孔道进行压浆，建议采用真空吸浆法。
2架梁
架梁前应仔细复核确定墩台中心线与线路中心线的相对关系，避免因桥面横坡、曲线因素影响架设后的桥梁中线偏位。每片梁架设时应根据其在桥梁上的位置，计算前后端、左右侧边缘的标高，并严格控制。落梁后对梁体各部位中线、标高仔细检查无误后焊接，同时检查支座是否与梁体和垫石密贴，如有问题及时处理。
在桥梁架设后，每片梁应搁置在4个支座上。临时支座易因电阻丝融断导致硫磺砂浆拆除困难，建议施工中采用机械式如砂箱等，设置中考虑临时荷载作用下的承载能力，并超载预压。 3桥面系施工
3.1湿接缝
架梁就位经检查各部位标高、中线无误后，即可施工湿接缝。湿接缝施工顺序按照设计要求对称进行，不能因工期原因或施工安排不当，按照梁体安装顺序施工。因为改变湿接缝、湿接头施工顺序，组合箱梁由简支变为连续时，梁长收缩、温度应力均与设计考虑条件不符，影响桥梁使用寿命。从梁体布置和路面行车道对照可以看出，湿接缝分别位于不同车道上。因此在施工湿接缝时，应按照箱梁梁体同标准对待。对梁翼板端头仔细凿毛，按照要求布设焊接钢筋，浇注混凝土。
负弯矩区钢绞线张拉时，按照一联内湿接头对称施工，由短到长的顺序张拉。由于负弯矩区钢绞线基本水平布置，张拉时可在锚端设置转折器，使千斤顶与梁顶面呈30°角，便于操作。一联内所有钢绞线张拉完成后，拆除临时支座，完成体系转换。
3.2梁顶调平层
虽然经过层层过程控制，由于箱梁存梁期限不同等因素，其拱度存在误差。加上安装误差等原因，箱梁顶面调平层厚度必然不均匀。调平层参与箱梁受力，上部受拉，且箱梁是预应力混凝土，调平层是普通钢筋混凝土，两者线膨胀系数不同，箱梁调平层特别是负弯矩区纵横向易产生裂纹。因此，在施工调平层时，必须按照混凝土施工缝处理，在取得设计同意的情况下，可适当掺入增强防裂外加剂。
4结束语
通过工程实践证明，在确定施工方案方法时，充分理解设计意图，综合考虑现场实际，制订切实的施工方案、施工组织，能够做到箱梁内实外美的要求。笔者建议：
4.1施工方案中，根据工期要求和设备、人员配套，确定梁场规模；
4.2曲线桥对墩台、盖梁、路面中心线仔细核对，避免因横坡、曲线等引起桥面中线内移。对于横坡道上的梁，其桥面中心线和墩台中心线是不重合的，施工中应仔细复核，确保线路中心线的准确位置，避免桥梁竣工后中线偏位超限；对于小半径曲线上的直线梁，由于梁边缘位于线路曲线的弦线上，在预制时考虑外侧翼板曲线加宽；
4.3为减少因箱梁张拉起拱引起的桥面调平层厚度不足，在墩台施工时压缩高度，统一将盖梁支承垫石标高降低2～3cm。
作者简介：昝向征，男，1975年11月生，高级工程师，1998年毕业于长沙铁道学院。
（作者單位：中铁一局集团第二工程有限公司）
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