桥梁箱梁施工的主要影响因素及防治策略

摘要：桥梁箱梁施工发展至今，可以说的上是一项较为成熟的桥梁工程技术，不过我们同时也可以发现，相关工作人员在施工过程中仍然会因为各种主客观因素而忽略一些问题，不仅导致了质量缺陷，也容易留下安全隐患，严重时甚至还会诱发重大的安全事故。本次研究在结合实际工作经验的基础上，对桥梁箱梁施工中的主要影响因素进行了介绍，并对如何提高施工质量进行了讨论与总结。
关键词：桥梁箱梁；施工；影响因素；防治策略

1 引言
    随着改革开放的深入进行，我国的国民经济得到了突飞猛进的发展，基础设施建设，尤其是公路建设水平大幅提高。人民群众生活水平的提升使他们对交通工程的要求由以往单纯的重质量、重实用转变为对内在质量和外在形象的双重追求。在这样的时代背景下，箱梁桥以其外形美观、技术成熟、耐用性好的优势在城市、乡村以及很多旅游地区得到了非常广泛的应用，在满足人们出行要求的同时为当地带来了一道亮丽的城市风景。可以预见，箱梁桥在未来的发展当中，必将因为设计与景观协调搭配、空间结构布局的优化、外形轮廓美观度的提升而得到更多的应用。不过就现阶段的实际情况来看，受施工管理和施工经验的限制，箱梁桥在施工的各个阶段也存在着一些不尽如人意的地方，这些问题轻者降低桥梁的使用功能和使用寿命，提高建成后的维护成本，重者甚至会威胁到桥梁以及过往群众的生命财产安全。所以在施工过程中，对箱梁施工的主要影响因素进行研究和总结，对于桥梁整体质量和安全性的保障具有重要的意义。
2 箱梁施工各个阶段的主要影响因素分析
2.1 支架与模板的安装
    首先是支架细节问题的忽略。尽管大多数施工单位都会谨慎的对待立杆，但下面两个问题却往往被忽略：（1）对腹板外模的支撑构造与计算没有给予足够的重视，并使用扣件钢管斜撑将外模固定在支架上。底模在底板浇筑的过程中，会出现一定程度的下沉现象，而外腹板外模却不会轻易下沉，这样就造成了侧、底模之间的缝隙，也是导致箱梁底板阳角出现色斑或露砂的主要因素。更为严重的情况是，外模在混凝土浇筑的过程中发生涨模甚至是跑模，进而导致重大质量事故。（2）轻视对内模支撑的计算。在某鱼腹式箱梁桥的建设过程中，内模支架方案的计算不够准确，使立杆间距过大，在浇筑过程中，内模架发生坍塌，浇筑被迫停止，工作人员不得不对所有的顶板钢筋进行清理以重新搭建内模板。
2.2 钢筋的绑扎
钢筋绑扎阶段的主要影响因素有三点：
首先是没有合理设置保护层。很多施工单位的技术人员都对钢筋的接头、数量等问题给予了足够的关注，但是对却没有很好的设置钢筋保护层。在某次施工中，施工单位将地砖碎片作为垫块对箱梁底板底层钢筋进行保护，脱模后发现相当比例的钢筋保护层存在偏小的问题，有些地段甚至可以看到钢筋网格。而在箱梁的端头部位，钢筋的密度相对较高，如果采用先绑扎钢筋后铺设锚垫板的方法，就容易造成钢筋的变形和断裂，给张拉留下崩裂的安全隐患。
    其次是施工规范性较差的问题。固定圈间距和预应力筋位置设置是预应力孔道设置的老问题，除此之外，有些施工人员为了更加方便的将钢绞线穿入，采用了加注黄油的方法，降低了水泥浆与钢绞线之间的黏结力。另外，有些锚垫板产品的尺寸不足，这将导致锚垫板受压面积减少的问题，进而诱发张拉端断裂。
    最后是预埋件的设置没有按照设计要求进行。在实际工作中，大多数的预留孔和预埋件的固定都是通过钢筋骨架进行，而无论是路灯线路、管廊支架、透气孔、防震挡块，还是预应力孔道，都有过未预埋的实际案例，对预埋件的清理工作也是被经常忽视的一项重要工作内容。
2.3 混凝土的浇筑
在混凝土的浇筑阶段，主要存在着以下三方面问题：
首先是配比不合理的问题。施工单位对于混凝土的强度往往给予高度关注，而对其本身的可操作性却大多予以忽视。一般来说，箱梁采用的是早强、缓凝、泵送的高强度混凝土，对于此类混凝土，生产厂家应预先进行实际性能检验。曾经在一次施工中，混凝土在入仓后，表层出现了快速失水凝结且无法人工抹平的问题。如果施工是在夏季高温或是春秋大风的时候进行，更应对此类问题给予高度重视。
其次是混凝土密实度不足的问题。在箱梁桥的施工过程中，混凝土密实度不足主要集中在腹板、底板的下倒角位置和预应力锚下位置。前者的产生原因是底模板采用了敞开式，混凝土在浇筑过程中会随着震动由底板上翻，操作工人因此不敢进行过多的振动，若此时未能进行严格的检查，就会出现倒角蜂窝。后者的产生原因是钢筋密度较高，振捣很难达到混凝土的内部。
    最后是外观质量较低的问题。在大量的文献中都对不规范操作导致外观质量降低的问题进行了讨论，其中，以过振所导致的波浪形色斑所造成的外观质量影响最为严重。这种现象的产生原因是振捣棒在对混凝土进行驱赶时，由于长时间的集中振捣而使混凝土离析，最终表现为腹板的波浪色斑，该缺陷目前尚无有效的消除方法。
2.4 养护及张拉阶段
养护及张拉阶段的主要影响因素有两个，首先是伸缩缝的留置。在目前的施工中，二联箱梁之间伸缩缝留置的填充大多使用聚乙烯泡沫板进行，在这一阶段，非常容易出现对伸缩缝设置的直顺度和宽度设置不合理的问题。如果在伸缩缝的安装工作结束后，没有及时对泡沫板进行清理，那么在伸缩缝变宽时，泡沫板就容易脱落，影响整体美观性。
其次是机械使用方面。压浆设备的主要问题包括锚头密封性能较差、真空泵的功率不足，难以保证设计要求的真空度，该问题的存在较为普遍。张拉设备的主要问题包括精轧螺纹钢在张拉后依靠人工打紧而非使用自动拧紧设备，难以对预应力损失进行很好的把握。千斤顶和油泵车的密封不足或出现漏油，无法保证压力。
3 如何高质量的完成箱梁施工任务
3.1 做好施工材料的准备工作
首先是钢筋。除了要拥有必须的出厂合格证明外，箱梁施工所使用钢筋从验收到运输和储存，都应该严格按照有关规范的要求进行，质检人员应通过抽样的方式对其进行力学性能测验，确保所使用的钢筋符合设计要求。一般来说，若钢筋的直径≥12mm，接头应采用焊接；若不足12mm，则应采用绑扎。焊接和绑扎长度的选择也应严格遵循相应的技术规范。在对钢筋进行使用之前，应进行表面清理和整直加工。
其次是预应力钢材。预应力钢筋、钢绞线、钢丝均应具备出厂质量合格证明，质检人员应对其进行抽样检查，确定其质量符合国家现行标准后方可使用。材料的运输和储存也应有专人进行，以免在这一过程中发生质量影响问题而使钢材质量出现下滑。
    最后是硂材料。施工所使用的全部水泥必须具备相应的合格证明，若出厂时间超过三个月或者出现结块现象，应重新进行质量检测。材料进场后，应放置在专门的储存区域内，堆叠高度应控制在1.5m范围内，与墙面和地面的距离应超过20cm。不同批号、标号和品牌的水泥应分别储存，尽量使用那些进场时间较早的材料。储存点应注意保持干燥，尽可能减少门窗开放时间。粗骨料应选择质地坚硬的碎石，其最大粒径应控制在25cm的范围内，以免造成振捣密实度不足的问题。细骨料应选择颗粒清洁、质地坚硬的河沙，且其中不应含有有机粘土、盐碱或其它有害物质，在使用前应进行冲洗，细度模数应进行合理选择。
3.2 硂工程的管理与控制
    首先是对配合比进行合理选择。选择标准为在满足耐久性和设计强度要求的同时，具有和易性好、早强、徐变和收缩较小的特点。为了对材料进行更加合理的使用，不宜采用加大水泥和含砂率的方法提高硂的和易性，其强度也应进行合理控制。配合比的选择应根据施工条件、设计要求和施工季节预先形成若干理论配合比，并通过实际检验的方法做出最终选择，从而在最大程度上降低硂的徐变和收缩，尽可能缩短工期。
    其次是硂的生产。施工使用硂应尽量采用集中生产的方式，采用强制中拌和机或集中拌合站的方法保障施工所需硂的供应。在集料入斗时，应注意对碎石和砂进行清洗、筛选，并查看其中是否混入了泥土等的杂质。每完成一次灌注，都应对料斗进行一次冲洗，以保证其清洁度。硂计量和配料必须按照设计要求进行，配料应尽可能采用自动化系统进行计量，同时安排试验人员值班。每隔半年，自动计量熊汤尼盖的各个衡器就应进行一次校换，若在施工中发现异常现象，应立即进行校核。
最后是减水剂的使用。工作人员应注意将减水剂的使用量控制在水泥使用量20%的范围内，具体使用量应根据试验结果进行合理选择。减水剂溶液应在正式使用的前一天配置完成，在使用前，要对溶液进行充分的搅拌，及时清理容器底部存在的沉淀、固体以及其它杂质。如果在施工过程中发现异常情况，施工人员应及时反映情况，切忌擅自处理。
3.3 预应力体系的注意事项
    首先是施工过程中应注意的一些细节问题。（1）要对钢绞线、喇叭口、锚垫板上的杂质进行清洗，夹具和锚环必须要保持清洁，切忌在尚未清理的情况下将其应用于施工当中。（2）要根据钢绞线的不同批次对其直径进行实际测量，并据此调整千斤顶的限位尺寸。一般来说，以钢绞线无刮痕只存在夹片的牙痕为最佳尺寸。（3）在锚具的安装过程中，务必要将锚环设置在锚下垫板的止口环当中，夹片需外露一致且均匀打紧。构件端部工作锚与千斤顶上的工具锚孔位应排列一致，避免钢绞线出现交叉。在进行张拉设备的安装时，应注意将千斤顶、锚环、孔道三对中。（4）正式张拉前，要对千斤顶和油泵进行至少两次的空转，避免在施工过程中发生漏油等故障。
    其次是张拉伸长值的管控。在进行预应力筋的张拉时，应将理论值与实际值之间的差距控制在±6%的范围内，根据以往的实际施工经验，只要相关人员能够按照标准和规范的要求去做，都能够将其控制在±3%的水平。若因各种主客观因素导致二者差距超过6%，则应通过其它同组结构对张拉力的灵敏度以及预应力束张拉结果对该差值能否被接受进行判断。不过，在实际工作中，张拉力的精确度并不能依靠理论与实际值之间的差距进行判断，其原因主要是存在仪表精确度不足、千斤顶、预应力束的几何位置差异、分布实际值与理论值之间的差异等问题。
3.4 断丝及滑丝的预防
首先是断丝的预防。施工单位应对材料的力学性能进行严格检查，严禁使用强度相同但是延伸率方面存在较大差异的不同批次材料。在施工过程中，应做好波纹管和锚垫板喇叭筒的连接工作，在安装千斤顶的时候，应严格按照相关规范的要求进行，并做到与垫板方向的垂直。
其次是滑死的预防。在张拉之前，应对夹片、锚环等部位进行彻底的清理，在进行夹片的安装时，应做到顶面平齐。锚具的选择应根据所使用的钢束种类合理选择，若使用高强钢丝，应尽量采用XM型锚具，其原因在于该锚具夹片不存在偏转角，锚固全方向无间隙存在。若使用钢绞线，应采用OVM型锚具。
4 结语
    桥梁箱梁施工大多采用的是一次性浇筑，具有工艺先进，施工效率高等特点，但是在实际操作中，仍然会因为各种主客观因素的影响而出现一些不利于工程美观度和使用质量提升的问题。可以说，施工质量的高低直接影响着桥梁的使用寿命，因此相关工作人员在实际工作中应注意对以往的施工经验进行总结，使施工成果完全达到预期的设计要求。

钢筋（乾盛成钢铁 13601239698）绑扎阶段的主要影响因素有三点，谢谢楼主的分享。