跨永定河大桥混凝土箱梁一次浇筑施工

邢红全

(北京翔鲲水务建设有限公司，北京 100192)

1 工程概况

北京西六环公路工程11标跨永定河大桥，桥梁结构为预应力混凝土连续箱梁，桥梁全长625.5m，分左右两幅，共8联。根据北京市水务局要求，汛期内不得在河道内施工，要求在5月30日前完成跨河箱梁的浇筑。由于前期拆迁等原因造成开工时间推迟，工期要求紧，为保证按期完工，保证箱梁外观质量，减少接缝，必须突破传统的二次浇筑施工工艺的限制，采用一次性浇筑施工工艺。

2 箱梁二次浇筑和一次浇筑优缺点及技术难点分析

跨永定河箱梁设计高度2.0m，箱梁内部净高1.58m，箱梁浇筑如果采用传统二次浇筑工艺，第一次将底板和腹板同时浇筑，留下顶板和翼缘板，待底板混凝土达到一定强度后，再浇筑剩余部分腹板和顶板混凝土。

优点:可对箱梁底板混凝土进行充分振捣，保证底板质量。控制时可视性好，并减轻支架荷载，对地基承载能力要求相对也较低。

缺点:一期混凝土需凿毛处理，梁体外侧有明显的施工接缝，影响外观质量。因增加了一次施工循环，不仅工期长，而且接缝处容易出现质量隐患。

为保证箱梁的质量、工期、外观，须克服箱梁内部空间狭小和一次性浇筑混凝土方量大的困难。通过专门预制芯模来保证箱内的作业条件，确保混凝土一次浇筑的成功。

3 混凝土箱梁一次性浇筑的施工要点

3.1 芯模的预制

根据箱室的尺寸，预制内箱模板支撑体系，使之形成一个整体，在不影响支撑强度前提下尽可能加大箱室的作业空间，在芯模顶板预留人孔，方便工人和振捣设备进出见图1。

图1 一次性浇筑箱室模板支撑示意

a.芯模面板采用多层板和木板，箱内用方木做支撑，不设底板。便于工人振捣底板、收面等工作。

b.芯模框架采用10cm×10cm方木制做，每个框架设4根支撑，立杆之间净距保证满足工人施工;方木采用楔形连接，在支点处用木条钉紧。

c.为保证芯模的整体刚度，每60cm设框架木支撑一道，并且在横撑上钉纵向木条，使支撑联成整体。

d.内箱底部八字角要准确，并布置好内箱钢丝网片。为防止浇筑混凝土时内模上浮，内模底面与主筋上焊接马凳筋连接，与底板钢筋绑扎。

e.木桩架安放在芯模底脚楔形块上，楔形块下垫钢筋马凳，这样芯模的重量全部作用在马凳筋上，不会对底板钢筋造成挤压变形。

f.为防止在箱梁内人员作业造成钢筋挤压变形，按钢筋的高度加工螺纹钢筋12)骨架(见图2)。筋骨架在箱梁横断面上按间距1.5～2m布置，在人孔处加密，以保证钢筋在施工中不变形。

图2 螺纹钢筋骨架横断面

g.腹板等处钢筋采用钢筋撑杆加塑料垫块固定，确保保护层厚度。防止因保护层厚度不足或裸露腐蚀而影响混凝土质量。

采用以上方法可保证在箱室内有足够的施工空间，从而保证箱梁底板混凝土的施工质量。

3.2 梁体混凝土的施工质量

3.2.1 商品混凝土要求

a.必须满足《预防混凝土碱骨料反应技术管理规定(试行)》的要求。

b.砂率不小于40%。

c.水泥温度不超过50℃，严禁使用新进场的水泥。

d.控制好混凝土出厂及到场坍落度。

e.所选混凝土搅拌站厂家要对混凝土原材的质量负责，满足以下四点要求:ⓐ在箱梁混凝土浇筑当天，搅拌站单一供应;ⓑ严格按经审批后的混凝土配合比下料;ⓒ混凝土浇筑完成后，混凝土搅拌站要提供混凝土浇筑记录;ⓓ必须保证7天混凝土强度90%以上，28天混凝土强度115%以上。

提前订购时将技术规范要求及设计要求以书面形式向对方进行交底，到厂取验证配比，送实验室进行实验。

3.2.2 混凝土的现场施工控制

由于本工程箱梁坡度较小，浇筑工艺采用全断面连续浇筑，水平分层、分段，分段长度约为6m。由两台泵车对称浇，在桥梁的中间汇合。浇筑时分两个作业班组，两侧对称浇筑。混凝土采用商品混凝土，由罐车运至现场，泵车泵送，见图3。

图3 西六环跨永定河大桥桥箱梁浇筑布置

3.2.2.1 混凝土的浇筑速度

为达到单联结构的整体性和防止浇筑上层时破坏下层，保证上层在先浇筑的一层混凝土初凝前完成。

3.2.2.2 混凝土入模顺序

箱梁断面浇筑控制要点:分层浇筑。混凝土按规定的方向、厚度、顺序分层浇筑，从隔梁入仓。

浇筑顺序:从两侧端梁向中间进行浇筑，先腹板、再底板、后面板。浇筑时注意锚区的骨料的含量及混凝土的密实度，防止张拉时混凝土开裂。

图4 箱梁分段浇筑示意图

3.2.2.3 混凝土振捣

振捣时，振捣工要分工明确，交圈部位的混凝土要振好。振捣先腹梁、隔梁，后箱底。

浇筑混凝土时特别注意中支点横梁、钢筋密集区、张拉段、波纹管横纵交叉区等关键部位，可以插“信子”作为标记，以便于在振捣时，根据“信子”位置正确插棒振捣，达到密实，防止空鼓和振坏波纹管。在浇筑这些部位时，采用30振捣棒配合50振捣棒振捣。振捣腹梁时，要求在腹梁钢筋中间振，并在波纹管处做出标记，严禁碰撞波纹管。振捣时先找好位置再拔出“信子”，振完后再插上，直至振到面板不再需要“信子”时为止。对锚固区或波纹管密集区浇筑时应保证混凝土必要的骨料含量，禁止以振赶灰。

混凝土振捣时快插慢拔，插入点均匀排列，防止漏振。振捣棒移动间距不超过振动棒作用半径的1.5倍，振捣棒作用半径为30cm，振捣时，50棒振捣间距控制在40cm以内，30棒振捣间距控制在30cm以内。

单棒振捣时间控制在25s左右，避免出现过振现象，与侧模保持5～10cm左右的距离，振捣棒振捣上层混凝土时要插入下层混凝土5～10cm，以保证上层与下层形成整体。

浇筑速度不宜过快，以减小混凝土对模板的侧压力。振捣时按振捣范围错落振捣，至混凝土密实为止，即混凝土停止下沉，不再产生气泡、泛浆。

3.2.2.4 严格控制腹板混凝土的入仓量

箱梁腹板混凝土振捣过程中，须在芯模内八字处进行引流，使混凝土从腹板向底板流动。因采用无底模施工，若腹板下料过多，易造成底板混凝土超厚。

3.2.2.5 加强底板质量控制

a.箱梁底板由于从腹板下料溢出和底板补灰，易造成混凝土不足和骨料集中，故应安排专人进行混凝土补充，均匀骨料。

b.由于箱梁芯模内空间比较狭小，施工不便，为保证混凝土质量，应配备足够数量、型号的振捣设备，并且要求完好适用。

c.振捣施工时，设专人控制振捣棒开关，振捣棒离开混凝土要及时关闭，防止振捣棒触击芯模、底板造成不良后果。

d.振捣完毕后工人应在芯模支撑上收面，严禁踩踏底板混凝土。

e.控制好工作时间间隔。

底板混凝土振捣完毕后，应间隔一定的时间，在底板混凝土初凝前再浇筑腹板和顶板，防止底板混凝土受压上翻。

3.3 现场管理要点

3.3.1 混凝土质量控制

质控人员在现场做到车车检测混凝土的坍落度并做好记录，现场监控混凝土质量情况，严把质量关，不合格的立即清出场。同时，质控人员在进行试块的制作时，采用震捣台，在箱梁混凝土浇筑过程中，试块分组、随机分车次进行制作，同时做好每辆罐车的车号、时间等相关记录。

3.3.2 箱室人员和设备的配备

箱室内工作空间较狭小，每个箱室内配备4名施工人员。其中，振捣工1人，负责混凝土振捣;振捣棒开关控制1人，根据振捣工的意图负责开关、移动振捣器电机及电缆;1人负责底板混凝土收面;1人负责加固模板并与外界及时沟通;箱外配备1人。天气炎热时，还应配一定数量的通风降温设备。质量控制人员应旁站，处理可能发生的质量问题。

3.3.3 工作面管理

由于箱梁底板与顶板浇筑存在时间间隔，底板一般比腹板超前6～10m，形成两个工作面。施工中应重点控制间隔时间，通过混凝土入仓量控制施工进度，设专人及时传递箱室内外部信息，做好箱内外人员及设备的调配。并密切观察芯模的支撑体系、箱梁支排架的稳定情况。

4 结语

箱梁混凝土一次性浇筑的关键工艺是箱室芯模的优化设计，在确保箱梁底板混凝土施工质量的前提下，使箱室芯模占用的空间尽可能少，在保证箱室芯模有足够刚度的前提下，方便组装和拆卸。

要严格控制混凝土的坍落度和控制好混凝土浇筑速度和时间。严格控制混凝土的浇筑质量，防止质量通病的发生。

针对工程特点和工期要求，组建强有力的施工组织机构，优质高效地完成施工任务。

在施工中对施工组织、机械设备的配备、施工方法和施工程序进行监督和控制，达到保证工程质量的目的。

1 JTJ 041—2000公路工程桥涵施工技术规范［S］．152-173．

2 雷俊卿．桥梁悬臂施工与设计［M］．北京:人民交通出版社，2000．

3 范立础．预应力混凝土连续梁桥［M］．北京:人民交通出版社，1988．

4 黄兴安．道路桥梁工程质量通病防治手册［M］．北京:中国建筑工业出版社，2002:329-333．