浅谈水利工程公路桥上部构件的浇筑

浅谈水利工程公路桥上部构件的浇筑

郝永义

(中国水电二局有限公司，北京100000)

摘要：根据水利工程公路桥的施工实施，简要分析了混凝土构件浇注完成后易出现的施工问题及其成因，并提出了混凝土浇注过程中应注意的事项以及施工中采取的处理措施。

关键词：混凝土；质量；措施

水利工程的公路桥施工也比较普遍，几乎涉及每个项目，有临建公路桥和永久交通桥，桥的形式也多种多样，我们平时接触到最多的就是板式桥及粱式桥。通过多年的施工经验，笔者对桥中较常用的预应力空心板、现浇钢筋砼箱梁、后张法预应力T梁浇注施工有一些浅薄的认识，目前这些构件除了严格按照设计文件满足构件结构尺寸及强度外，对混凝土的外观质量也日益严格。下面就桥上部混凝土浇注技术工艺及施工中易出现的质量问题及防治措施作简要叙述。

一、上部结构施工

（一）后张法预应力空心板梁

第一，空心板梁预制施工工艺。首先规划预制厂地，平整压实，处理好场地地基，按设计图纸铺设板梁底模。由钢筋班按图纸下料，制作钢筋，运到现场，在底板上按设计位置绑扎。波纹管用机械卷制，按设计长度连接，接头处用胶带缠牢，防止漏浆，按设计位置安放并牢牢固定，板粱蕊模采用定购橡胶蕊模，内充空气，用定位钢筋将其固定应注意。蕊模安放前要进行充气检查，保证不漏气。模板采用大型钢模板整体拼装，模板侧模应支撑牢固，尺寸准确，保证顺直，上、下都要用螺栓拉牢，保证不变形，不漏浆。板梁砼采用500L以上强制式拌合机现场拌制，小翻斗车运输，人工输送入模，浇注砼时应注意浇注顺序和厚度，振捣时应避开波纹管和橡胶蕊模，防止因振捣不当而使胶囊上浮、变形。板梁砼浇注后应进行收浆抹面，并在定浆后进行二次抹面、拉毛。掌握好抽出蕊模的时间，及时将橡胶蕊模出洗净。板梁浇注后及时覆盖养生，保证砼的湿度。到一定强度后拆除模板，在强度达到100％时穿钢绞线，用两端张拉法进行张拉，用校正好的千斤顶张拉。张拉顺序：0→初拉力→1.05FK (持荷5min)→FK，FK为张拉力。

张拉采用应力和伸长量双控。当伸长量超过设计值6％时，应松张预应力，查明原因重新张拉。张拉初值控制在10％~25％之间，取10％为拉力，预应力钢材伸长量为初拉力以后测得的伸长量，加初应力时推算伸长值。如有滑丝、继丝应按规范规定处理。

压浆机应能制造合格稠度的水泥浆，压浆机必须能以0．7MPa的常压连续作业。压浆停止时，压浆机要照常循环并搅拌。在泵的全部缓冲板上应装上1．Omm标准孔的筛式滤净器。压浆孔道应保持压力。压浆必须充满所有的波纹管。按要求封锚，到强度后即可起吊出底模板。

第二，预应力空心板梁安装。吊装前对桥位现场进行认真地平整压实。板梁安装采用2台30t吊车，两端同时吊装，用拖挂车运输。板梁安装注意梁体位置摆放准确，支座安装正确，并使支座与板梁接触密实牢固。

第三，桥面铺装。桥面铺装前需现浇板梁间接缝砼并连接钢索张拉压浆后，才能进行桥面施工。绑扎桥面钢筋网，测量桥面控制标高，支模板，空压机清理板梁上杂物，并洒水湿润板梁。桥面铺装为连续钢筋混凝土，砼在拌和站集中拌和，罐车运输，泵车输送至桥面，插入式振捣器和平板振捣器振捣，行夯刮平。桥面铺装要控制好桥面砼标高和平整度，误差不大于±l0mm，施工中在桥面钢筋上安放行夯钢管轨道，每隔3m测量一控制点，确保桥面标高，平整度和横坡度，桥面砼一定要进行二次收浆、拉毛，及时喷洒养生剂或其他方式养生以防开裂。

（二）现浇钢筋砼箱梁

钢筋混凝土箱梁施工工艺。基础处理：箱梁施工前，首先将桥跨处场地推平、碾压，压实度达到95％以上，个别软弱地基填以灰或砂砾，分层夯实，确保地基承载能力200KN／m 。然后根据支架设计间距放出支架基础位置，上铺5cm细砂，在细砂上沿横桥向铺设钢板桩，钢板桩口朝上，做为支架条形基础。箱粱模板支架采用碗扣式满堂支架，支架在纵向每隔l~2m布设一道，横桥向在底板处间距1.3m，腹板下0.3m，翼缘板处1.5m。支架下部为螺旋调整底杆，顶端为螺旋调整顶托，长度分别为50cm。碗扣支架搭设后，均有纵横向连杆，保证支架结构稳定。支架顶端用50型轻轨做为横粱。箱粱底模采用钢柜架式大型底模，上镶4cm木板，木板上铺2衄厚钢板，在支架搭设好后，根据桥轴线对支架进行调整，然后安装箱梁底模，并进行轴线和标高调整，均满足要求后再安装箱梁侧模板。侧模板从梁一端顺序安装，要求接缝严密，相邻模板接缝平整。箱梁侧模板采用柜架上镶高强防水胶合板，以确保箱梁外观质量。箱梁内模均采用木支架，组合钢模板和木模板拼装。支架、模板预压：用相当于浇筑段箱梁重量的80％对支架模板进行预压，以消除支架体系的非弹性压缩。待此非弹性压缩稳定后即撤除预压。钢筋由钢筋班下料成型，先绑扎底板钢筋，再绑扎横隔板和腹板钢筋，绑扎定位牢固后，支内腹板模板和堵头模板，经驻地监理工程师中间检查合格后，方可浇筑砼。第一次浇注砼至腹板与翼缘板接合处，是指底板、腹板和横隔板的砼。砼在浇注中，采用拌合楼集中拌制、6IIl2罐车运输，砼泵车输送入模，插入式振捣器振捣，在浇注腹板时要掌握好浇注厚度，浇注顺序由一端向另一端斜坡式浇注，振捣时要控制好时间，不要振坏模板。和翼缘板接合处要抹平，使二次浇注接头整齐美观。浇注后应及时养生。拆除内腹板模板，安装箱顶板底模，结构体系为钢(木)支撑组合钢模，在顺桥向每箱室零弯距点外项板上予开一天窗，以便拆除和取出箱体顶板底模。绑扎顶板钢筋，设置控制砼面顶面标高点，经驻地监理工程师检查合格后，浇注第二次砼。浇注顶板砼时在顶板

钢筋上布设行夯轨道，控制项板标高，项板表面一定要进行二次收浆抹面、拉毛，及时养生，防止大面积裂缝。在箱梁砼达到80％设计强度以后，拆除内外模板支架体系。最后对于天窗采用吊模板，焊接钢筋网，用砼封死天窗口。

（三）后张法预应力T梁

第一，粱预制。首先规划预制场地，平整压实，处理好场地地基，按设计要求铺设底模，并在底模两侧埋设支撑模板的锚桩。由钢筋班按图纸下料，制作钢筋，运到现场，在底板上设计位置绑扎。波纹管用机械加工好，按设计长度连接，接头处用胶带缠牢，防止漏浆，按设计位置安放并牢固定位。模板采用工厂加工钢模板整体拼装，并在模板上设计安装附着式振捣器，上下口用螺栓拉紧，侧模支撑要牢固，尺寸要准确，保证不变形、不漏浆。T梁砼采用25m。／h强制式拌合站现场拌制，小翻斗车运输，人工输送入模，浇注时应特别注意腹板处的砼浇注，掌握好附着式振捣器和插入式振捣器的振捣，保证不出现蜂窝麻面，不损坏波纹管。梁顶面要进行二次抹面、拉毛，并及时复盖养生。其它预应力施工各工序与前面介绍的相同。计划铺设l5个底模，加工5套侧模，预应力双龙门架起吊移梁。

第二，T梁吊装。T梁吊装拟采用双导梁、龙门架吊装。其步骤为：根据T梁重量设计导梁和龙门架、蝴蝶架，准备用具雷片拼装导梁和龙门架，导粱长45m，蝴蝶架用型钢加工；根据设计图纸在桥头拼装导梁、龙门架，加工蝴蝶架；在桥孔搭设导梁临时支墩，在墩台两侧搭设跨墩龙门支架；用卷扬机滚筒拖拉导梁就位：在桥头引道和导梁上铺设枕木轻轨：用蝴蝶架托龙门架就位；桥头预制厂用龙门架起吊T梁，装平车，卷扬机拖梁上桥；桥上龙门架起吊，横移就位T粱；导梁位置T梁先吊放在两侧己吊好的粱上；拖移导梁到前方二孔；安装就位原导粱位置处T粱：铺设桥上枕木、轻轨：用蝴蝶架把龙门架移到第二孔；第二孔吊粱方法现第一孔相同，依此类推；工梁吊好后要支撑牢固，并连接起来。

第三，桥面铺装。支桥墩横隔梁和两T梁翼缘板之间的模板，绑孔钢筋，浇注砼。吊梁前现浇处混凝土应凿毛，浇砼前应湿润。绑扎桥面钢筋网，测量桥面控制标高，支模板，空压机清理梁上杂物，并洒水湿润梁面。桥面铺装为连续钢筋砼，砼在拌和站集中拌合，罐车运输，泵车输送至桥面，插入式振捣器和平板振捣器振捣，行夯刮平。桥面铺装要控制好桥面砼标高和平整度，误差不大于±l0mm，施工中桥面钢筋上安放行夯钢管轨道，每隔3m测量控制点，确保桥面标高、平整度和横坡度，桥面砼一定要进行二次收浆、拉毛，及时喷洒养生剂以防开裂。

二、空心板顶板厚度不够

空心板顶板厚度不够是在空心板预制过程中最容易造成的质量弊病，其主要原因是在浇筑混凝土时芯模发生了上浮，尤其是采用橡胶芯模时，其自重很小，不能平衡流动混凝土而在芯模下边产生向上的浮力。即使采用木芯模或钢芯模，在混凝土浇筑时往往也会因为芯模上浮而造成顶板厚度不够。由于空心板顶板处于受压区，主要依靠混凝土整体承受着使用荷载时的全部压应力，如果厚度不够，将会影响到空心板的整体承载能力。在设计文件中往往要求“必须注意胶囊芯模上浮，以保证顶板厚度_ 一般不对顶板厚度的施工误差作具体的规定。

在工程实践中经常遇到因为空心板顶板厚度不足而导致报废的情况，通过对空心板顶板进行钻孔检查，发现其厚度有时不足设计的一半甚至仅为设计尺寸的1／3，问题比较严重，又无合适的补救办法，只能按报废处理，会造成相当的经济损失和施工进度安排的被动局面。

预制空心板混凝土浇筑工艺流程可以采用两种施工方法：一种是浇筑底板混凝土一穿芯模一浇筑肋板及顶板混凝土；另一种先将芯模安装好，一次性浇筑底板、肋板及项板混凝土。这

两种施工方法，各有各的优缺点。第一种方法的优点是能较好地控制芯模的上浮，容易保证项板厚度，其缺点是底板混凝土浇筑好后再安装芯模需要一定的时间，如果芯模安装不顺利或发生其他意外原因而使时间耽搁较长，就会造成混凝土分层处结合不好、表面颜色不一致；第二种方法的优点是混凝土一次性浇筑，不存在分层的问题，其缺点是对芯模的上浮较难控制，尽管采取加密定位筋、顶部加压、模外固定等各种方法，但往往仍得不到理想的控制效果，比较容易造成顶板厚度不够的情况出现。

控制顶板厚度的措施：最好采用上述第一种施工工艺流程，即浇筑底板混凝土一穿芯模一浇筑肋板及顶板混凝土，并严格控制底板混凝土的浇筑厚度；严格检查芯模的外形几何尺寸，对于橡胶芯模应按规定气压充好气后检查，特别是周转次数较多或使用旧芯模时应经常进行检查；加密芯模定位钢筋，其间距最好不超过40cm，并且由于胶囊芯模的弹性较大，定位钢筋的长度可比设计值小lcm~2cm为宜；为消除定位钢筋之间的波形上浮量，可用3根～4根直径12mE或14mm，长度大于空心板跨径的钢筋排列放置于芯模顶部与定位钢筋之间，在拆除芯模后将该钢筋取出，可以再次使用；加强混凝土浇筑前的钢筋、模板质量的检查；加强现场检查，特别是在浇筑顶板混凝土时，现场技术人员要在刚浇筑好的部位用短钢筋直接缓慢插入尚未凝固的混凝土中检查其厚度，随即通报情况，以便及时进行纠正或采取有效措施；在跨中部位用塑料空管预留检查孔，以便后期对成品空心板顶板厚度的检查。

三、预镧粱板底面的外观质量

由于梁板底面属于大面积永久性外露表面，尤其对于立交桥梁，其外观质量显得尤其重要，对建成后整座桥梁的外观质量评价起着举足轻重的作用。所以在施工中应该舍得投资，下大的工夫，花大的精力，采取效果良好的措施：同时要加强质量管理，严格按照规范要求施工，对每道工序都要精工细作：现场技术人员要加大检查频率，严格把关。除一般性的技术措施外，关键在于底模的结构形式及加工精度。模板是保证混凝土构件外观质量的基础，所以首先应考虑底模的结构形式。底模一般多采用混凝土浇筑而成并在底模两侧边镶以角钢，但对其上表面如何处理，则直接关系到预制构件底板的平整和光洁程度。

施工中常采用以下处理方法：力口铺薄铁皮，即在混凝土底模之上粘合或钢钉固定一层0.2mm~0.5mm薄铁皮。其特点是加工容易、费用低，但铁皮接缝不容易处理好，浇筑混凝土时水泥浆容易钻入铁皮下面，造成梁板底部的局部缺陷，而且在进行混凝土振捣时如果振捣棒直接打在底模上很容易将底模局部破坏形成小凹坑(在预制梁板底板的相应位置上形成鼓包)，每次梁板起吊后修复工作量大，周转次数少，所以只适应于预制跨径较小且数量不多的零星工程。加铺钢板，即在混凝土底模之上粘合或焊接固定一层3m珊～5舢钢板。其特点是接缝处可采用电焊连接成整体并经过打磨而无痕迹，虽然一次性投资较多，但周次数相当大，总的效益还是好的。但施工中应注意钢板和混凝土底模的固定要密贴，不可有空隙，否则在混凝土浇筑过程中钢板上按梅花式布置打孑L，然后用混凝土钢钉打入混凝土底模中加以固定，而在两侧边采用粘合剂将钢板与角钢固定在一起。一次失败的例子是，采用3mm厚的钢板，混凝土底模两侧镶以30mm×30mm角钢，在钢板大面积上未采取固定措施，只将钢板两侧与角钢焊接在一起，由于钢板相对于混凝土吸热率快的多，结果在日照温差的作用下大量出现钢板起包的现象，最后不得不进行重新加工。如果钢板厚5mm以上时，在两侧可不加镶角钢，直接将钢板两边修整顺直即可。固定钢制底模板，即在钢板(3mm~5mm厚)之下另有角钢或小型槽钢作支撑，并焊接固定整体，采用地脚螺栓的形式固定于混凝土底模基础上。如果刚度足够，还可以在底模之下安装附着式振捣器。这时混凝土底模部分只起支撑的作用。加铺水磨石层，即在普通混凝土底模的表层浇筑3cm~5cm厚的水磨石混凝土并仔细用磨光机打磨平整光滑。其特点是成本较低、制作简单，但硬度不是很理想，在浇筑混凝土时容易形成凹坑而使梁板底面产生鼓包，如果在振捣时注意振捣棒不直接接触到底模也可以使得梁板底板平整光滑。加铺各种硬塑料，即在混凝土底模之上粘贴一层硬塑板。其优点是可使梁板底面十分光洁，但塑料板周转次数很少，甚至只能一次性使用。而且要注意在振捣混凝土时不要使振捣棒直接打击底模，否则同样会出现鼓包现象或将塑料板局部破坏而形成粱板底面局部缺陷。加铺各种柔性革板，即在混凝土底模之上粘贴一层～次性的柔性革板(如地板革)，只要在振捣混凝土时不要使振捣棒直接打击底模也会取得良好的效果。在粘贴时必须注意要使其紧密相贴，否则很容易形成波形鼓肚，影响梁板底面的平整度。

需要注意的是，除加铺厚钢板或钢底模之外的其他形式都要注意在施工中不可将振捣棒直接打击在底模上，而且在每次使用底模前须将底模仔细地维护修整。底模的制作精度主要控制直度、宽度、平整度和光洁度。同时应注意在浇筑混凝土前清除底模上的杂物、锈斑等，并要采用良好的而无颜色的脱模剂。