膺架法制架预应力混凝土现浇连续箱梁施工技术探讨

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摘要：膺架法制架预应力混凝土现浇连续箱梁施工现阶段施工技术已趋于成熟，以下内容将介绍在施工中容易忽略的细节，为以后的施工提供经验。
关键词：现浇连续箱梁    施工技术    细节    经验
1．工程概况
    在京沪高速铁路的修建过程中，由于预应力连续梁结构稳定而被广泛采用，在此就老奎河北岸连续梁为例对混凝土现浇这一环节进行技术分析及探讨。
    老奎河连续梁位于宿州市墉桥区濉河特大桥975#~978#墩及979#~982#墩间，978#~979#墩间采用预应力简支箱梁，老奎河南北两岸连续梁结构尺寸一致，孔跨布置分别为33+48+33m，桥截面类型为单箱单室等高度截面，顶板、底板及腹板局部内侧加厚，桥面板宽12.2m，连续梁全长114m，梁高3.25m。全梁总重3800t，采用C50高性能混凝土浇筑，混凝土用量1434.7m3。现就北岸连续梁的施工情况对大体积混凝土施工作进一步的总结归纳。
2．混凝土配合比设计
2.1 混凝土配合比设计原则
    预应力混凝土现浇连续箱梁混凝土配合比的设计原则：①在保证工程建设所规定的强度、耐久性等要求和满足施工工艺的前提下，合理选择使用材料，尽量减少水泥用量，降低混凝土绝热升温；②掺加掺合料时混凝土的水胶比应低于无掺合料的水胶比，胶凝材料总量应稍大于设计相同强度等级传统混凝土的水泥用量，以保证良好的可施工性，提高混凝土的耐久性。③根据工程实际场所位置、地理气象条件，对原材料进行优选，对配合比进行优化设计。
2.2混凝土配合比设计难点和解决思路
2.2.1控制混凝土水化热
    大体积混凝土要尽量降低混凝土的绝热温升，降低绝热温升的有效办法是掺加部分粉煤灰取代部分水泥或选用低热硅酸盐水泥。粉煤灰掺入混凝土中具有增加强度，增加塑性，填充密实及消减温峰的作用。水化热降低的比例，一般是粉煤灰置换率的1/2左右。低热硅酸盐水泥其水化热较普通的硅酸盐水泥低10%左右，同时也可采用双掺技术即同时掺加粉煤灰和高效减水剂，可有效降低单位混凝土的水泥用量和延缓温升峰值的出现时间。
2.2.2控制混凝土泌水
    降低混凝土的水胶比，在混凝土拌合物中掺入减水剂或增稠剂尽量减少混凝土中的自由水。
2.2.3控制混凝土的收缩
① 降低砂率；②选用强度高密度大吸水率小的碎石；③采用收缩较小的聚羧酸系外加剂。
3．混凝土的施工
3.1施工工艺
由于混凝土方量过大，在单位时间内浇筑量也要偏大，大方量混凝土浇筑会产生较高的水化热，从而引起内外温差过大，不均匀收缩及应力集中产生变形，混凝土开裂等等问题。施工时混凝土采用分层浇筑，由底板、腹板到顶板分割成左右对称，由跨中对称的不同模块进行施工，施工时注意混凝土分层浇筑层厚、每层长度、浇筑时间等应严格按混凝土施工规范控制，防止有害裂缝的产生。
对于老奎河(33+48+33)m预应力混凝土连续箱梁梁体采用C50混凝土一次浇筑成型，混凝土采取拌合站集中拌和(栏杆梁场)、搅拌车运输至施工现场、混凝土输送泵车输送入模的方法浇筑。浇筑砼前，检查混凝土的均匀性和坍落度，是否符合设计要求。混凝土拌合物入模前含气量应控制在2～4%，入模温度宜在5～30℃。混凝土初凝时间不小于7小时，坍落度为16~18cm。混凝土振捣主要采用ZN50插入式振动器，振捣时宜快插慢拔，混凝土振捣时间以混凝土不再下沉、冒泡，表面开始泛浆为适度。振动棒移动距离不超过其作用半径的1.5倍，距模板的距离应控制在10cm左右，严禁漏振或过振。
混凝土统一截面浇筑顺序如下图。下料时，混凝土摊铺量一次摊铺不宜过多，并且要及时振捣，尤其边角处必须填满混凝土并振捣密实，以防浇筑腹板时冒浆。底板不需分层浇筑。腹板混凝土浇筑时，两侧腹板混凝土要同步进行，其混凝土高差不超过0.6米，以保持模板支架受力均衡。开始时分层不宜超过20cm，以确保倒角处混凝土振捣密实，一定要保证混凝土从内倒角处翻出，并和底板混凝土衔接好。内翻的混凝土及时向前铲除、抹平。腹板每层混凝土浇筑厚度不得超过30cm，每层均要振捣密实，严禁漏振或过振现象，振捣器采用插入式高频振捣器。顶板混凝土浇筑时，当腹板浇筑到箱梁腋点后，要开始浇筑顶板混凝土，其浇筑顺序为先中间，后两侧翼缘板，但两侧翼板要同步进行。
在纵向混凝土浇筑过程中，考虑混凝土重力及压力对模板支架造成形变，后续浇筑作业使前步初凝混凝土应力集中，那么浇筑混凝土应选择从最不利荷载开始进行。
以每一台混凝土泵车作业面为一个施工单元，每一个施工单元所需要配备的人员有：作业队长1人、副队长1~2人、技术人员1~2个、质检员、安全员、实验员分别1~2人，现场施工人员6~10人。
4．混凝土浇筑过程中细部控制
4.1浇筑底板倒角
箱室内部底板与腹板过度段倒角尺寸为50*30cm，模板采用竹胶板方木加固形式，竹胶板尺寸型号为：1.22*2.44*0.015m，模板拼装时考虑混凝土浮力另设拉筋加固，为使混凝土浇筑密实，防止出现蜂窝、麻面、空鼓等质量缺陷，在竹胶板上应留设振捣孔，振捣孔径10*10cm，预留孔间距按振动器功率大小而有所区别，满足预留孔间距l<2*d，d为振捣器作用半径。
4.2浇筑腹板及预留振捣孔的设置
在连续梁腹板的浇筑过程中，腹板内钢筋布设比较密集，为在浇筑过程中混凝土能够振捣到位，在顶部需预留振捣孔，振捣孔的设置方法及原理与地板倒角预留振捣孔相同。腹板混凝土采用分层浇筑，浇筑层厚h，腹板宽度d，初凝时间t，泵送速度v，浇注长度l <t*v/(d*h)。为保证混凝土浇筑完成后的整体性，振捣棒在振捣上层混凝土时需插入到下层混凝土面以下10cm左右。
4.3浇筑中端横隔梁
中端横隔梁底部预留振捣孔，振捣时配备小型震捣棒。同时橡皮锤在边角地方敲击震动，防止混凝土振捣不到位而形成蜂窝麻面。
4.4浇筑顶板
当梁体箱室内部也设有预应力时，为便于后续工程施工，在梁顶板混凝土浇筑过程中顶板预应力齿块前10cm需预留Φ15cm空洞。
其作用主要分为以下三点：
⑴ 在后续工程中进行张拉作业时，在梁顶架设手拉葫芦通过预留孔可以方便快捷的完成千斤顶的安装。
⑵ 张拉完毕后可通过预留孔完成箱室内部的预应力孔道压浆工作。
⑶ 在封锚作业时可作为下料孔，同时预留孔洞在封锚时一起灌注起来，表面抹平压光。至此混凝土施工作业（除养生外）全部完成。
4.5混凝土浇注过程控制
⑴ 在浇注过程中，混凝土塌落度的控制很重要，塌落度要保持稳定，不得有较大起伏。这就要求混凝土施工的连续性，中途不得间断。同时，试验室根据温度、湿度等环境的变化对混凝土的塌落度要做出细微调整，保证现场施工时其性能有良好状态。
⑵ 在混凝土施工的过程中，浇注底、板腹板时尽量避免混凝土在顶板上洒落，如果有洒落应尽快清理，不允许未浇筑的部分有混凝土凝固块。
5．总结
    每个结构物的施工都会存在不同的问题，同时也会有经验需要吸收，教训需要吸取。每一次施工都是一次学习的过程，也是经验积累的过程。在连续梁施工的过程中各个工序环节相互关联，在对前期环节施工时应考虑到后期环节，前期施工时为后期做好准备，使各个工序环节能够协调统一，避免返工，减小工程量。前期施工时应全面考虑，为后期施工创造条件，创造合理化方案及统筹安排各个工序。现阶段膺架法制架预应力混凝土现浇连续箱梁施工技术已日臻成熟，本文通过以奎河连续梁为例，为同类现浇梁的施工提供了经验。

参考文献：
[1] 杨先凤. 客运专线预应力混凝土箱梁浇筑施工技术[J]铁道标准设计,2008,(06).
[2] 李波,尹希林. 武广铁路客运专线白马特大桥(32+48+32)m连续梁支架现浇施工技术[J]铁道标准设计. 2008,(04).