混凝土连续箱梁一次浇注施工

混凝土连续箱梁一次浇注施工

【摘要】从工程实践出发，为取得在质量、外观、工期等几个目

标的统一，在分析混凝土连续箱梁两次浇注可能出现问题的基础上，提出了混凝土连续箱梁的一次性浇注工艺，本文介绍一次性浇注施

工工艺的有关控制要点。

【关健词】混凝土连续箱梁、一次性浇注、施工工艺、通病与

防治。

由于连续梁桥具有线形舒展、伸缩缝少、刚度大、行车平稳、

养护简便等优点，对与跨度变化大、曲线复杂的立交桥（如城市立

交桥或跨河曲线匝道桥）来说，有着其它结构不可替代的优越性，

成为首选的结构型式。

为了保证梁体轻盈、美观、降低建筑高度、有效控制工程造价，梁体断面高度也正在逐渐优化，使已经成熟的桥梁施工工艺产生新

的问题。

京承高速跨潮白河特大桥西引桥上部结构为现浇预应力混凝土

连续箱梁，共6联。箱梁高度为1.8m，为双室结构。箱最大净高为1.3m。

该工程工期要求很紧，为加快施工进度，保证梁体美观，减少

混凝土接缝，必须克服传统的二次浇注施工工艺的限制，采用一次

性浇注施工工艺。

1、箱粱施工技术难点分析

矮断面箱梁设计高度一般小于1.8m，箱粱部净高一般1.2m左右，对于箱梁的施工，传统工艺采用二次浇注，第一次只浇注梁底

板和部分腹板，有的是将底板和腹板同时浇注，留下顶板和翼缘板，分界线在翼板腋下5cm处。待底板混凝土达到一定强度后，再浇注

剩余部分腹板和顶板混凝土。这样施工的优点是操作人员对底板混

凝土可进行充分振捣，底板质量较好。控制时，可视性好，看得见，摸得着，并减轻支架荷载，对地基承载能力相对也较低。

缺点是增加了一次施工循环，接茬需进行凿毛、接浆处理，并

在梁体外侧留有明显的施工接缝。这种施工工艺不仅工期长，腹板

筋容易污染，接缝影响美观，而且腹板接缝处容易出现质量隐患。

实验证明，二次施工的试件无论抗压，抗折强度较一次成型的

试件均有不同程度降低。影响混凝土结和面强度的主要原因是结合

面的凿毛质量。如果结合面不凿毛或结合面凿毛质量差时，其抗拉

强度竟然接近于0。有资料表明，闭口杆件的最大容许扭矩与开口

杆件相比，相差近17倍。由此可见，箱梁的纵向水平缝质量对梁体

的抗扭能力有重大影响。

潮白河特大桥西引桥若采用二次浇注，施工接缝长达300m，在

工作实践中对任何时间、任何施工队伍的施工质量都进行精确控制

是不现实的。

该桥4个联在河道，2个联在岸上，而且有2联跨河坡，高度

变化大，支架高度为5~15m。地质条件，河道为砂砾料，且部分为

超采回填料，河岸上为粉细砂，河坡为杂填土，地基承载均匀性较差。二次浇注沉降很难控制，有可能造成先浇层腹板和底板的开裂。

端横梁和墩顶横梁是钢筋极密区，同时也是波纹管的交叉区，

对于混凝土凿毛和钢筋除污处理难度极大。

由于施工增加了一个循环和接缝的处理，明显工期延长。

因此，为取得质量、外观、工期几个因素的综合统一，必须克

服箱梁部空间狭小和一次性浇注混凝土方量大的困难。通过专门芯

模来保证作业箱的空间和条件，确保混凝土一次浇注的质量。

2、混凝土箱梁一次性浇注的施工要点

2.1芯模的制做

要保证一次性混凝土的底板施工质量，必须加强底板的振捣。

由于单室底板净宽在2.15m~2.9m，底板混凝土不可能象空心板小直

径芯模那样，通过腹板混凝土的振捣就能保证底板混凝土密实。因

此必须采用无底芯模以保证对底板混凝土的直接振捣和尽可能加大

混凝土的施工作业空间，而且芯模顶板要留有人孔，使工人能够进

入箱。为保证工人在箱的操作空间以及芯模的拆卸方便，对芯模必

须采取特殊措施。

⑴芯模形状如图1所示：

采用木板和多层板加工，箱采用木撑，芯模不设底板。这样，

工人在浇注时，可站在箱梁底模板上进行操作，箱净空可近1.0m，

一般身材的工人可以半蹲或趴着施工。

⑵芯模框架采用10cm×10cm方木制作，每个框架设4根支撑，

立杆之间净距保证充足的操作空间；框架方木采用楔形连接形式，

在支点处用木板钉紧，即保证了支撑牢固，又方便了拆卸。

⑶由于木板或多层板刚度较小，框架木支撑每60cm一道，并且在横撑上钉纵向方木条，使各支撑联成整体，增加安全系数，底板

浇注后，工人可在横撑上趴着施工。

⑷每节芯板长为3m，便于芯模的重复组装、利用，从而尽可能

提高骨架及多层板周转次数和利用率。

⑸木桩架安放在芯模底脚楔形块上，楔形块先垫钢筋马凳，马

凳下垫塑料垫块，这样，芯模的重量全部作用在马凳上，不会对底

板钢筋造成挤压，从而保证底板厚度。

⑹为防止箱施工人员对底层钢筋间距的影响，按每层钢筋的位

置高度加工∮12螺纹钢筋骨架（见图2）。钢筋骨架间用∮12螺纹

筋按0.3m间距焊接成型。钢筋骨架在箱梁横断面上按间距1.5~2m

布置，在人孔处加密，增加支撑力，以保证箱梁部施工践踏不变形。

⑺芯模外側筋上绑塑料垫块，控制保护层厚度。防止因钢筋保

护层厚度不足或裸露腐蚀而产生混凝土裂缝；芯模两側与大箱側板

之间采用钢筋撑杆加塑料垫块固定，确保腹板厚度。

⑻每个芯模的拆除过程从人孔处开始向两边进行，拆除顺序为

1~6，边拆除边外运，完整拆除一个芯模后向里推进，使空间逐渐增加。

采用以上措施可以保证在箱有适当的操作空间，能够充分振捣

混凝土，保证底板混凝土的浇注施工质量。

2.2梁体混凝土的施工质量

2.2.1混凝土配合比设计

连续箱梁的浇注一般采用混凝土泵车，因此混凝土塌落度必须

满足要求，根据规中有关规定，潮白河特大桥西引桥在泵送混凝土

配合比中，对碎石级配的空隙率、砂子的细度模数及砂率、粉煤灰

和外加剂（主要是减水缓凝剂）的掺量都做了严格的控制。由于施

工高度较高。控制入仓塌落度为160~180mm。由于粗骨料为碎石，

混凝土塌落度过大时，梁体外观颜色较差，且易出现流砂、水纹等

质量通病，因此塌落度不易过大。

由于单联混凝土量大（单联900m3），且地基承载不均匀，又

支架高度差较大，为保证在混凝土初凝前全部浇注完毕，防止因上

述的不利因素导致的可能箱体开裂，在混凝土配比设计中加入缓凝剂，控制混凝土初凝时间为14~16小时。

2.2.2混凝土的现场施工控制

箱梁混凝土总的浇注原则是从低处向高处浇注，再者是尽可能

在混凝土初凝前全部浇注完毕。由于该桥纵坡不是很大，故不考滤

程序浇注。

⑴混凝土的浇注速度

为达到单联结构的整体性和防止浇注上层时破坏下层，保证在

先浇注的一层混凝土初凝前完成，根据：

h≥s/t

式中：h—浇注时混凝土面上升速度的最小允许值

s—搅动深度，以浇注时的规定为准，一般为0.25～0.5m

t—水泥实际初凝时间