浅谈冬季混凝土施工的特点及质量控制要素

【摘 要】混凝土现浇箱梁施工方法主要有满堂支架法、钢桁架法、移动模架法3种，满堂支架法施工混凝土现浇箱梁具有成本低、施工快捷、一次投入较大等特点，在现浇箱梁施工中有着广阔的应用范围。碗扣式钢管支架是满堂支架法施工现浇箱梁施工方法的一种，其利用钢管作立柱，横杆及斜杆作连接形成整体承受上部荷载。碗扣式脚手架属于承插式钢管脚手架，脚手架独创了带齿碗扣接头，具有拼拆迅速、省力，结构稳定可靠，配备完善，通用性强，承载力大，安全可靠，易于加工，不易丢失，便于管理，易于运输，应用广泛等特点。在我国，这几年碗扣式钢管支架发展很快，基本取代了扣件式钢管支架的地位。碗扣式钢管支架相比扣件式钢管支架的特点是拼装较为方便，拼装工艺较为简单，控制拼装质量较为容易。本文以顺德高红路BT工程十标为例，对碗扣式钢管支架施工现浇箱梁施工工艺进行探讨。

【关键词】桥梁施工；碗扣式钢管支架；施工技术

1 工程概况

1.1 工程简介

顺德高红路BT工程十标属于市政立交桥，其现浇箱梁高度在1m～15m之间，斜腹板，翼缘板宽1.8m，梁高1.7～1.8m。

1.2 施工方法选择

该工程现浇箱梁地基多为软基，由于箱梁纵坡较大，且箱梁曲线半径较小，不适合用钢桁架施工，移动模架难以施工曲线半径小的箱梁。综合工期及技术考虑，采用碗扣支架法施工。

2 工程施工

2.1 材料进场前检查

碗扣钢管进场前应检查产品合格证及产品性能检测报告。材料进场时需检查钢管厚度、杆件碗扣焊接质量、碗扣锁定装置、碗扣节点尺寸等。

2.2 支架方案及地基处理

支架方案设计经工程部进行验算并出具计算书，由公司设计事业部审核通过。

支架方案设计时考虑混凝土荷载、模板及支架结构自重、施工荷载及风荷载。由于该处为软基，地基承载力不够，需要对地基进行硬化处理。设计方案采用100cm厚砂性土换填压实，压实后用动力触探仪测试地基承载力不得小于150kpa，然后上面浇筑20cm厚C20砼。在地表硬化范围四周设置排水沟，防止地表水浸入地基范围（图1）。

图1 碗扣钢管支架施工工艺

2.3 支架搭设及预压

首先在地表放线出支架设计位置，然后在地表拼装支架，底座采用可调节底托，底托下铺2cm厚石屑抄平，保证底托受力均匀（图2）。

支架顺桥向60cm/道布置立杆，横桥向腹板位置布置30cm/道立杆（共5道），其余位置为60cm/道。最底层设置扫地杆，竖向每隔4.8m设置一道水平剪刀撑，横桥向每隔5m设置一道剪刀撑，顺桥向共设置5道剪刀撑（底板一道，腹板2道，最外侧2道）。顶托及底托外露长度不得大于30cm，大于30cm的顶托及底托需采取措施固定。顶层自由端钢管长度不得大于60cm，大于60cm的必须采取措施加固。

立杆应保证垂直度，竖向立杆偏差不得大于L/500，并不得大于10cm。

剪刀撑应下垂到地面，剪刀撑与每根立杆及横杆必须用扣件连接，剪刀撑搭接长度不得小于1m，接长使用扣件不得少于2个。剪刀撑与地面夹角宜在45°至60°之间。

支架预压采用砂袋进行，对每个砂袋用电子秤称重后按照荷载布置图加载。记录每个区域加载砂袋重量，保证预压荷载与实际工况荷载的吻合。预压分3次进行，50%-100%-120%，分级进行沉降观测测量。通过沉降观测整理数据，作为设置支架预拱度的依据。

2.4 钢筋及预应力管道施工

钢筋在钢筋加工场预制好，倒运到现场进行安装。

钢筋绑扎按设计及施工规范要求进行，要求钢筋焊缝饱满，焊缝长度不小于10d；间距均匀，保护层满足设计要求，按照图纸布设拉钩。钢筋绑扎时同时需注意各种预埋件的安装。

在箱梁腹板钢筋绑扎接近完成时，按设计图坐标安装纵向预应力束管道定位筋，然后安装管道。管道要平顺，接头部分用大一号塑料波纹管套接，用胶带纸裹紧。定位钢筋要编号，其焊接位置由管道坐标计算而定。

采用塑料波纹管成孔，严格按设计坐标准确安设，直线段每隔1m曲线段每隔0.25m加设一道定位钢筋以确保管道位置准确，不位移、变形。并在波纹管接头处用胶带包裹，保证接缝完好，防止管道漏浆。

锚垫板安装前，先检查锚垫板的几何尺寸是否符合设计要求，锚垫板要牢固的安装在模板上。垫板与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不得错位。锚下螺旋筋及加强钢筋严格按图纸设置，嗽叭口与波纹管道连接平顺，密封。对锚垫板上的压浆孔妥善封堵，防止浇注砼时漏浆堵孔。

2.5 内模制作安装

内模采用木模预制，现场拼装。内模支撑采用钢管支架支撑，以便于拆除及振捣底板混凝土。

2.6 混凝土施工

浇筑混凝土前，将模板内杂物和钢筋上的油污冲洗干净，对模板适当洒水湿润，并对支架再次进行检查合格后方可进行混凝土浇筑。

混凝土浇筑从分段梁体较低的一端向较高的另一端按水平分层、斜向分段依次浇筑，一次全断面浇筑完成。混凝土用搅拌车运输到现场，混凝土输送泵泵送至待浇梁体。混凝土浇筑时间控制在初凝时间内。

浇筑混凝土时按梁的断面水平分层、斜向分段地进行，上层与下层前后浇筑距离不小于1.5m，每层浇筑厚度不超过30cm。在混凝土浇筑过程中，注意使混凝土入模均匀，避免大量集中入模。振捣采用插入式的振动器，移动间距不超过其作用半径的1.5倍，与侧模保持5～10cm的间距，插入下层混凝土5～10cm左右，将所有部位均振捣密实，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒气泡、表面呈现平坦、泛浆。每处振捣完毕后，慢慢提出振动棒，避免碰撞模板、钢筋、预应力管道和其他预埋件。

混凝土灌注由底板到腹板到顶板，上下游基本对称进行，底板砼从顶板内模每隔5m开窗口灌注。浇筑底板砼时留约1/3左右，由腹板砼下翻补充。腹板砼浇筑上下游侧高度差不超过1m。顶板砼先浇筑中间部分，再由横坡高端到低端。

混凝土终凝后，即时进行养护，大面积混凝土养护不及时，容易产生裂缝。可采用箱梁内采用鼓风机降温，箱梁外保湿降温，混凝土表面采用麻袋覆盖保温保湿洒水养护。

2.7 预应力施工

2.7.1 张拉前准备

①进场检验

预应力钢绞线使用前分批抽样进行检验，锚具和夹具的类型符合设计规定，并抽样进行外观尺寸、硬度及锚固力检查和试验。

张拉机具应与锚具配套，使用前对张拉机具进行检查和校验，校验时，千斤顶与压力表配套校验，以确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线，张拉时进行调整。

②预应力筋下料、编束

钢绞线的下料长度等于孔道净长加构件两端的预留长度。

钢绞线的下料用砂轮切割机切割，不得采用电弧切割。钢绞线切割时，在每端离切口30～50mm处用铁丝绑扎。

钢绞线编束用20号铁丝绑扎，铁丝扣向里，中间部分间距为1～1.5m，两端各3m范围内间距为0.5m。编束时应先将钢绞线理顺，并尽量使各根钢绞线松紧一致。

③预应力筋穿束

根据设计图纸要求进行穿束，钢绞线采用整束穿。穿束工作可由人工进行。穿束时束的前端扎紧并裹胶布，以便顺利通过孔道。

2.7.2 预应力张拉

安装锚具时注意工作锚环或锚板对中，夹片均匀打紧并外露一致；千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列要一致，以防钢绞线在千斤顶穿心孔内打叉。

安装张拉设备时，须使张拉力的作用线与孔道中心线重合，张拉采用应力和伸长值双控制，并符合设计要求。根据构件类型、张拉锚固体系，松驰损失取值等因素，预应力筋的张拉，左右两束必须同时对称张拉，预应力筋的张拉应力控制如下：0→0.1σk（划线）→σk（量伸长值）持荷2min→锚固并测定回缩量。

2.7.3 压浆

压浆采用一次灌浆法，按从下往上的顺序进行压浆，当管道曲线为凸形时，在波纹管凸形最上方设置小塑料出浆管，以便将管道内的空气排除干净。本工程采用活塞式注浆泵压浆，真空泵辅助。

压浆流程：先在管道两端安装好压浆嘴，打开压浆嘴阀门，由一端压入水泥浆，其压力控制在0.4～0.5MPa左右，压浆速度约为6～8m/min。另一端采用真空泵抽气辅助浆液流动。当另一端压出的浆与压入的浆浓度相同时，关闭出浆口阀门，继续提高水泥浆压力，当压力升至0.8MPa时，保持此压力2min后，将进浆口阀门关闭。

2.7.4 封锚

张拉完成，孔道压浆后及时将锚具周围冲洗干净并凿毛，设置钢筋网，浇注封锚砼，以防腐蚀。预应力筋锚固后外露长度满足设计的长度，多余部分采用手砂轮切割。

3 施工注意事项

3.1 该部现浇箱梁较窄，部分箱梁距地面较高，需要加宽支架保证支架高宽比，对此在地基硬化时应考虑支架加宽。

3.2 该地区雨水量较大，地基四周必须用水泥砂浆砌筑排水沟，防止地表水侵入地基范围内引起地基承载力下降，导致地基沉降。

3.3 支架与墩身设置连墙件与墩身固结。

3.4 下雨天浇筑混凝土时，除了需及时覆盖彩条布防雨之外，还需对内箱进行检查，防止内箱积水过多导致支架受压过大失稳。

4 结束语

满堂支架施工现浇箱梁是现浇箱梁一个重要的施工手段。为了确保支架施工安全质量，要对支架设计、安装、预压进行全程监控。满堂支架施工难度较小，但是施工中控制点较多，所以配备专业化的队伍和管理人员非常重要。

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[5]高印章，吕鹏博.浅谈高速铁路满堂支架法现浇简支箱梁施工[M].

[责任编辑：王迎迎]

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