連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋懸澆施工合攏防止底板張拉崩裂施工要點(diǎn)及崩裂后的修補(bǔ)技術(shù)

　　摘要；本文介紹剛構(gòu)T型箱梁節(jié)段懸臂澆注箱梁施工注意的要點(diǎn)以及每節(jié)段波紋管坐標(biāo)銜接準(zhǔn)確性的重要性，分析了合攏后鋼束張拉箱梁底板混凝土崩裂產(chǎn)生的原因，介紹了底板崩裂后的修補(bǔ)辦法和要點(diǎn)。

　　下面以南百（南寧至百色）高速公路西林右江大橋遇到的問(wèn)題和解決方法為例.

　　一、 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

　　西林右江大橋設(shè)計(jì)為43+57+2×90+57+43米與應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁橋，橋長(zhǎng)390米，主梁為單箱單室箱梁，三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。頂板寬度為12.5米，箱底板寬為7.0米，中跨為兩跨90米，箱梁根部梁高5.75米，跨中梁高2.25米（合攏段），箱梁底板上下緣順橋向按1.8次冪布線(xiàn)，頂點(diǎn)在中跨合攏段中心處，Y=0.001079X1.8+2.25,底板厚度按直線(xiàn)變化h=0.010X+0.32拋物線(xiàn)布設(shè)。

　　在一個(gè)箱梁節(jié)段內(nèi)梁高及底板厚度均按直線(xiàn)變化布設(shè)，每節(jié)段長(zhǎng)：0號(hào)塊為8米，1～12號(hào)塊4.0～2.0米，1、2號(hào)塊段為3.0米，3～6號(hào)塊段長(zhǎng)為3.5米7～11號(hào)塊段長(zhǎng)為4.0米，底板厚度0號(hào)塊為0.65米，　　                                                                                

　　12號(hào)塊（合攏段）為0.32厘米。頂板厚度均為0.26厘米。兩端邊跨43米為托架支架現(xiàn)澆施工，其余梁段為掛籃施工。懸臂塊段最長(zhǎng)為4米，重100.6噸。

　　中跨2×90米跨合攏底板張拉力：Ｂ1束12￠S15.24×2束=2268kＮ，Ｂ2～Ｂ9束19￠S15.24×2束=3591KN，共20束，即底板兩側(cè)各11束，再有兩側(cè)各1束備用束共22束，按底板兩側(cè)設(shè)置，底板兩側(cè)布設(shè)鋼束中間間距為1.98米，底板兩側(cè)鋼束波紋管布設(shè)間距為18厘米，波紋管凈距為8厘米。

　　二.現(xiàn)澆施工合攏后底板張拉鋼束出現(xiàn)混凝土崩裂原因分析

　�。ㄒ唬�、張拉合攏鋼束后底板混凝土出現(xiàn)崩裂狀況

　　全橋合攏混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)C50的100％后進(jìn)行底板合攏段縱向預(yù)應(yīng)力束張拉，張拉完后發(fā)現(xiàn)箱梁底板部分節(jié)段相接處混凝土向下出現(xiàn)不同程度的崩裂，具體位置如下：

　　1、邊跨合攏段：1號(hào)墩和2號(hào)墩跨的7號(hào)塊右側(cè)，面積1㎡；1號(hào)塊左側(cè)，面積1.5㎡。

　　2、中跨合攏段：2號(hào)墩和3號(hào)墩順跨方向的7號(hào)塊右側(cè)，面積3.0㎡，9號(hào)塊與10號(hào)塊右側(cè)，面積2.97×240㎝；10號(hào)塊與11號(hào)塊中央，面積200×570㎝，11號(hào)塊與12號(hào)塊右側(cè)，面積200×570㎝.　                 

　　逆橋跨方向:3號(hào)墩跨2號(hào)墩方向，11號(hào)塊左側(cè)，面積150×150㎝。

　　3、中跨合攏段：3號(hào)墩4號(hào)墩跨方向，11號(hào)塊與12號(hào)塊左右側(cè)（即布設(shè)波紋管位置），150×200和150×150㎝。

　�。ǘ�）、底板混凝土張拉后出現(xiàn)崩裂原因分析；

　　1、崩裂面全部向下，其受力狀況如圖:從崩裂面可以看到：崩裂面是呈鋼束徑向崩裂，鋼束波紋管脫離混凝土距離有1～6㎝不等，底板鋼筋向下呈彎狀，波紋管的排距凈距4～10㎝不等，而設(shè)計(jì)凈距為8㎝。有的底板崩裂面全部露出鋼束布置范圍，如2號(hào)3號(hào)墩跨10號(hào)塊與11號(hào)塊段兩側(cè)布鋼束底板范圍全斷面崩裂，22束管道全部裸露，發(fā)現(xiàn)底板縱向鋼筋布置不均勻，有的誤差值較大，波紋管道定位不準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)為8㎝，實(shí)際間距4～10㎝不等，過(guò)寬過(guò)窄偏差較大，波紋管坐標(biāo)定位上下偏位過(guò)大，混凝土保護(hù)層設(shè)計(jì)為8㎝，實(shí)際有的5～10㎝不等；波紋管定位筋過(guò)疏，設(shè)計(jì)定位筋縱橫50㎝一根，但有的崩裂面長(zhǎng)1m多都不見(jiàn)到定位筋，同時(shí)看到底板設(shè)置的上下層鋼筋整體連接的￠12勾筋被徑向向下崩開(kāi)拉直勾頭或拉斷勾筋，見(jiàn)圖：同時(shí)發(fā)現(xiàn)節(jié)段接頭處工作縫鑿毛處理不規(guī)范，新舊混凝土銜接處崩開(kāi)面整齊干凈，凸顯粘結(jié)不好的缺陷。另外，綜合所以崩開(kāi)面的共同點(diǎn)是：崩開(kāi)面都基本是在節(jié)段與節(jié)段接頭處向兩頭崩開(kāi)，從崩開(kāi)的接頭明顯看到節(jié)段與節(jié)段的接管有彎曲呈折形狀，從崩開(kāi)面看到接頭處的鋼束離開(kāi)混凝土原位最大，接頭處鋼束脫離原位最大的節(jié)段，混凝土崩開(kāi)的面積亦最大；外觀(guān)從板底弧形線(xiàn)檢查，順箱梁邊緣線(xiàn)形目測(cè)可以看到2號(hào)墩跨3號(hào)墩方向10號(hào)塊與11號(hào)塊接頭處呈折線(xiàn)狀，標(biāo)高控制不好，兩節(jié)段接銜接高差約5㎝左右，所有崩開(kāi)面的節(jié)頭錯(cuò)臺(tái)大都都有2～5㎝不等，底弧線(xiàn)呈折線(xiàn)形。如圖:這說(shuō)明縱向波紋管的布設(shè)沒(méi)有按設(shè)計(jì)坐標(biāo)要求定好位，每節(jié)段的接頭處高與低都會(huì)影響到下一節(jié)段順接管道的準(zhǔn)確性，如圖：向上或向下的偏差，都會(huì)導(dǎo)致鋼束徑向力的壓迫，如彎曲了打折了，本來(lái)管道是按1.8次冪拋物線(xiàn)整個(gè)板底弧形線(xiàn)面均勻受力，但如果出現(xiàn)個(gè)別凸點(diǎn)或凹點(diǎn)，都會(huì)對(duì)局部面積受壓超出極限，就會(huì)產(chǎn)生局部點(diǎn)崩裂的可能。

　　三、防止底板合攏張拉開(kāi)裂施工中應(yīng)特別注意的問(wèn)題

　�。ㄒ唬�懸臂掛籃施工要控制好節(jié)段的標(biāo)高和做好準(zhǔn)確掛籃預(yù)壓工作。

　　1、掛籃的選取應(yīng)是整體重量輕、剛度大、操作簡(jiǎn)單、移動(dòng)方便、調(diào)模靈活，最大工作長(zhǎng)度比最長(zhǎng)節(jié)段長(zhǎng)1米以上，并必須要有足夠的安全操作平臺(tái)。

　　2、做好掛籃荷載預(yù)壓并取得變形值，控制好各節(jié)段預(yù)留標(biāo)高，掛籃的安裝完成后，必須對(duì)掛籃進(jìn)行預(yù)壓，取得其彈性變形值，后半部分由已澆好的節(jié)段混凝土梁所支承，可以對(duì)前半部分掛籃進(jìn)行分級(jí)預(yù)壓，即本橋設(shè)計(jì)各節(jié)段的長(zhǎng)度重比進(jìn)行分級(jí)預(yù)壓，預(yù)壓預(yù)加超重20％左右進(jìn)行，以確保施工過(guò)程中的一些不平衡加載的因素，獲取預(yù)壓的彈性變形值作為施工控制標(biāo)高的重要參數(shù)。各節(jié)段施工時(shí)，坐標(biāo)標(biāo)高加上彈性變形值的準(zhǔn)確控制好，可以有效地控制節(jié)段標(biāo)高問(wèn)題。預(yù)壓方法根據(jù)項(xiàng)目工地?fù)碛匈Y源情況而定，可以用水箱法、沙袋法、鋼絞線(xiàn)千斤頂錨拉法等。

　�。ǘ�）、各節(jié)段鋼筋安裝特別注意勾筋（箍筋）及波紋管坐標(biāo)準(zhǔn)確定位問(wèn)題

　　1、鋼筋的安裝從上面崩開(kāi)面現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可知，由于底板鋼筋布設(shè)上下層沒(méi)有箍筋環(huán)連整體，只設(shè)勾筋每縱橫50㎝一根￠12勾筋，在局部節(jié)段鋼束布設(shè)不按坐標(biāo)弧形時(shí)混凝土被崩開(kāi)，勾筋被向下拉直或拉斷地現(xiàn)象，所以，鋼筋的安裝必須嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行，縱向接頭綁扎的鋼筋必須嚴(yán)格按規(guī)定長(zhǎng)度綁扎，上下層鋼筋網(wǎng)必須每隔交點(diǎn)綁扎，確保鋼筋布設(shè)的準(zhǔn)確間距和整體性，應(yīng)特別注意的是用于上下層連接整體的勾筋，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)制作和安裝，上下勾頭必須勾住底面和上面主筋，上下勾頭必須勾住上下面筋緊貼，并綁扎牢固，或點(diǎn)焊牢固。在鋼束布置范圍，最好勾筋設(shè)為￠14，間距30×30㎝布設(shè)，或在鋼束范圍內(nèi)設(shè)置環(huán)形箍筋，以加固上下層鋼筋的共同受力情況。

　　2、要特別注意波紋管（鋼束）坐標(biāo)的拋物線(xiàn)布置。節(jié)段與節(jié)段標(biāo)高控制不準(zhǔn)確，鋼筋布設(shè)不合理，節(jié)段與節(jié)段接頭產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，節(jié)段接頭波紋管成折點(diǎn)不順直，這都最終導(dǎo)致節(jié)段合攏后鋼束張拉不均勻受力的結(jié)果，鋼束縱向布設(shè)與坐標(biāo)弧線(xiàn)不符，導(dǎo)致鋼束與折點(diǎn)沖突，折點(diǎn)越多，沖突點(diǎn)越多，混凝土崩開(kāi)面越多，折點(diǎn)越大，徑向鋼束徑向力沖突越大，崩開(kāi)面越大。波紋管的縱向接頭不能出現(xiàn)小半徑彎曲、打折，即使節(jié)段已經(jīng)出現(xiàn)了錯(cuò)臺(tái)，也不能將波紋管將錯(cuò)就錯(cuò)的打折形裝接，應(yīng)在整個(gè)節(jié)段與前后管道按設(shè)計(jì)坐標(biāo)弧形安裝，以保證波紋管縱向的弧形順適性，避免小半徑或接頭打折而導(dǎo)致局部徑向力增加而產(chǎn)生混凝土崩裂的現(xiàn)象。

　　四、崩裂面的修補(bǔ)方法

　�。ㄒ唬┖蠑n段鋼束未壓漿的修補(bǔ)方法

　　1、松放已張拉的鋼束，增加補(bǔ)強(qiáng)筋補(bǔ)強(qiáng)

　　合攏段張拉鋼束后發(fā)現(xiàn)底板混凝土崩裂時(shí)，請(qǐng)不要急于對(duì)預(yù)應(yīng)力管道壓漿，要檢查崩裂面的具體情況，對(duì)崩裂面較寬較深，明顯影響到預(yù)應(yīng)力損失時(shí)，（有的張拉錨固定后才發(fā)現(xiàn)混凝土崩裂）應(yīng)對(duì)崩裂面加固修復(fù)后，再?gòu)男率┘宇A(yù)應(yīng)力。具體做法是：將張拉錨固的鋼束松放，對(duì)崩裂面較小（＜10㎡）的，先將崩裂面的松散剝落混凝土清除掉，并把四周鑿成臺(tái)階狀，檢查波紋管是否損裂，如波紋管損裂的，先把波紋管裹纏封閉好，調(diào)直被崩裂彎的底面筋，在崩裂面加筋補(bǔ)強(qiáng)，增設(shè)同原設(shè)計(jì)筋直徑10×10㎝縱橫間距鋼筋網(wǎng)，交點(diǎn)點(diǎn)焊，電焊時(shí)注意不要燒傷波紋管。加設(shè)￠14環(huán)形箍筋穿過(guò)底筋，交環(huán)于底板頂面加筋網(wǎng)上彎曲搭接，縱橫間距為36㎝，但要視兩條波紋管的間距而定，從板底往上定位引孔，然后從板頂照引孔鉆好環(huán)形箍筋的加固孔位，這樣從下面看到波紋管和鋼筋，定位鉆孔不會(huì)再損傷到波紋管及鋼絞線(xiàn)。在崩裂底板頂面布設(shè)1.5倍于崩裂面的￠12＠10×10㎝鋼筋網(wǎng)。環(huán)形箍筋穿上后扳曲搭接10ｄ單面焊接，使上下層加強(qiáng)筋共同受力。

　　2、鉆灌注混凝土孔及安裝底模                                    

　　鉆灌注混凝土孔也要從底板向上定位引孔，然后從上面鉆夠灌注孔徑。根據(jù)崩裂面的面積，每㎡鉆三個(gè)￠60㎜灌注孔，布設(shè)的壓漿孔要能夠保證小石子混凝土能流動(dòng)覆蓋整個(gè)修補(bǔ)面，同時(shí)還要鉆出氣孔，崩裂面較寬時(shí)，更應(yīng)布設(shè)出氣孔至邊緣，以保證灌壓混凝土在振搗是能流到四周邊。

　　加設(shè)鋼筋和灌注孔做好后，在崩裂面四周涂上界面劑，裝上足夠剛度平整的模板，可以采用底板吊夾的辦法固定。

　　3、灌注混凝土宜用微膨脹小石子混凝土，塌落度為20～22㎝，灌注漏斗要高出2～3米，以盡量增大灌注壓力，使混凝土灌壓入易達(dá)到修補(bǔ)面四周，邊灌注邊振搗，振至所有氣孔都全部冒出濃混凝土漿時(shí)即可。

　　4、崩裂面過(guò)大的修復(fù)方法。崩裂面過(guò)大（＞10㎡）時(shí)，可考慮將1/4底板混凝土鑿穿，但不能同時(shí)將整個(gè)斷面鑿穿�？煞謮K鑿除，增設(shè)加強(qiáng)筋及勾筋箍筋并裝好模板后，然后澆注混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，再開(kāi)始鑿除另一側(cè)板塊、加筋、裝模、澆注混凝土，這樣確保底板受力均衡安全。

　　5、重新張拉鋼束。待全部修補(bǔ)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，換掉原先的鋼束，重新穿束張拉，張拉24小時(shí)后沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，可以壓漿，使修補(bǔ)混凝土整體重新獲得施加的預(yù)應(yīng)力。

　�。ǘ�）、合攏鋼束已壓漿崩裂面的修補(bǔ)方法。

　　1、修補(bǔ)方法基本同上，但鉆孔時(shí)更應(yīng)該要注意不能損傷到已張拉的鋼絞線(xiàn)。

　　2、已張拉鋼束的底板不能鑿穿斷面混凝土板加固鋼筋施工，如局部必須鑿穿處理，面積不能超過(guò)計(jì)算壓應(yīng)力支撐的極限。

　　結(jié)束語(yǔ)：

　　西林大橋箱梁底板張拉混凝土開(kāi)裂重新修補(bǔ)處理后，經(jīng)過(guò)對(duì)橋梁進(jìn)行靜、動(dòng)荷載試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　連續(xù)剛構(gòu)箱梁懸臂施工的質(zhì)量保證，重點(diǎn)要放在事前控制和事中控制，制定好各個(gè)施工環(huán)節(jié)的操作控制方法和嚴(yán)格的檢查制度，工作要到位、檢查要到位、落實(shí)要到位。首件工作要做好自檢和專(zhuān)項(xiàng)檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題或偏差，要及時(shí)分析原因，及時(shí)解決問(wèn)題和糾正偏差，絕不能將問(wèn)題積累、延伸。懸臂施工每個(gè)節(jié)段都是一個(gè)獨(dú)立的單元，如果有一單元有問(wèn)題，就會(huì)直接影響下一單元的準(zhǔn)確性。坐標(biāo)標(biāo)高的準(zhǔn)確性，直接影響下一節(jié)段以及整個(gè)底板的受力情況。波紋管的安裝折點(diǎn)越多，折點(diǎn)所受的徑向力點(diǎn)局部壓迫越多；折點(diǎn)越大，折點(diǎn)處所受的徑向力壓迫越大，崩裂的可能性就越大。所以，施工單位精心組織、精心施工、科學(xué)管理，建立健全質(zhì)量保證體系，規(guī)范每項(xiàng)工作操作行為，才能保證工程質(zhì)量，使工程順利進(jìn)行。監(jiān)理工程師要嚴(yán)格把關(guān)，認(rèn)真檢查，把問(wèn)題解決于萌芽中，不要留下質(zhì)量隱患，也要做好事前監(jiān)理和事中監(jiān)理，這樣才能有針對(duì)性的開(kāi)展工作，才能保證工程結(jié)構(gòu)安全。