支架现浇预应力连续箱梁监理技术浅析
关键词：支架现浇,连续箱梁,监理,质量
1、引言
预应力混凝土连续梁桥由于其具有变形小、结构刚度好、行车舒适度高等优点，在40m～200m跨径范围内具有较高的技术、经济等优势，是国内外普遍使用的一种桥梁结构形式。
20世纪70年代后期，在桥梁建设上，各种体系的预应力混凝土桥梁获得了迅猛的发展，各国应用最多的预应力混凝土连续梁桥在国内开始兴建，主要采用顶推法、移动模架法、逐跨架设法、膺架法、预制拼装法等进行施工。
结合武汉二七长江大桥北引桥岸滩区一联5×50m预应力混凝土连续箱梁支架法施工，阐述支架法现浇预应力混凝土连续箱梁监理技术。
2、工程实例
2.1 工程概况
武汉二七长江大桥是武汉市二环线东北段的重要组成部分和控制工程，桥位距上游的武汉长江二桥约3.2km，距下游天兴洲长江大桥约6.7km。
北引桥岸滩区为一联5×50m预应力混凝土现浇箱梁，采用C50级混凝土，截面为等高度斜腹板箱梁，左右分幅设计，双向八车道;桥面采用箱梁刚性旋转形成2%横坡，产生的高差通过调整支座垫石高度完成;箱梁横桥向分上下游两幅，采用单箱单室、单箱双室及单箱三室等截面形式，单幅梁宽14.7m至24m，梁高2.8m，顶、底板宽度根据结构变化。主要工程量：C50混凝土5145m3，HRB335钢筋963t，钢绞线243t。，支架及模板钢料1930t。箱梁平面布置图见图1。
2.2 主要施工工艺
北引桥5×50m预应力混凝土连续箱梁采用支架法逐跨现浇施工，主要施工工艺流程如下：
箱梁施工方案编制→支架基础处理→支架搭设安装→底模安装→支架预压→底模标高调整、侧模安装→钢筋绑扎，预应力体系安装、定位→内模安装→混凝土浇筑→混凝土养护→预应力张拉、压浆→转入下一节段施工→支架拆除→节段箱梁中间验收。
2.3 施工监理控制要点
2.3.1、施工方案审查
在箱梁施工前，督促施工单位编制箱梁施工方案，报监理机构审查，并督促施工单位提前进行混凝土配合比、孔道压浆水泥浆配合比、材料试验等各项技术准备工作。
2.3.1.1、审查施工单位关于支架现浇箱梁施工的质量、安全生产、文明施工管理体系是否建立健全，主要管理人员、技术人员、施工操作人员、安全生产、文明施工管理人员数量及技术管理水平是否满足合同要求、主要施工机械设备、材料物资进场计划是否满足施工需要。
2.3.1.2、支架现浇箱梁施工高度大，属危险性较大的分部分项工程，需要编制专项施工方案及安全专项方案，并组织专家论证会。督促承包商编制相应的专项方案并按规定组织专家审查，根据专家意见修改完善后报监理机构审批。重点审查支架结构安全性、稳定性和支架计算书，并审查高处作业安全防护措施。
2.3.1.3、箱梁混凝土质量要求较高，监理机构应审查施工单位关于箱梁混凝土所用骨料粒径、颗粒级配、水泥标号及用量、粉煤灰级别及掺量，配合比设计及强度等是否符合设计及规范要求。
2.3.1.4、审查现浇箱梁施工方案中关于钢筋、模板、混凝土及预应力施工工艺流程及质量控制措施是否可行，各项技术指标是否符合设计文件及施工规范等的要求。
2.3.2、支架基础验收
根据地质情况，施工单位支架基础设计为夯扩桩，桩身直径45cm、夯扩头直径80cm，桩长12m，桩身混凝土强度等级为C25，按构造要求配筋，每个支点处设置2根夯扩桩，桩顶设小承台。
夯扩桩基础施工过程中，监理对桩长、桩径进行现场核实，对钢筋笼下放及混凝土灌注工序进行旁站。夯扩桩施工完毕及达到规定的间歇期后，即可开挖，并对桩头松散混凝土进行凿除整平，按照规定的比例进行检测，其中工程桩完整性检测比例要求不低于10%并不少于10根，竖向承载力检测不低于1%且不少于3根。
经委托专业检测机构检验，抽检合格率为100% ，承载力合格率100% 。夯扩桩检测合格后即可进行夯扩桩顶小承台施工及后续支架钢结构施工。
2.3.3、支架验收
箱梁支架下部构造采用钢管少支架结构形式，上部采用型钢及贝雷梁结构。箱梁每跨布置6个排架钢管立柱，排架间距9m。上、下游幅排架独立，排架随箱梁的结构变化，由2到4根φ800×10钢管立柱组成，立柱与承台基础上的预埋件螺栓连接。为满足上部箱梁施工宽度要求，两边立柱钢管上设双拼 [28a组合型钢斜撑，立柱间采用双拼 [28a组合型钢作为立柱间横向及纵向联系撑，立柱顶部依次布置卸荷块、3拼I56b主横梁、贝雷架及I12.6分配梁，分配梁间距0.75m。墩身盖梁处设三角撑与贝雷架相连以满足施工要求。
监理应对进场支架钢结构及附件的出厂合格证明文件进行核查，并现场检查外观及几何尺寸验收，合格后方可使用。支架钢结构安装过程中，监理随时巡视现场，督促施工单位按照支架方案进行施工，钢结构现场焊缝的应进行100%外观验收及20%无损检测，确保支架钢结构施工质量。
支架搭设完成后，在支架预压前应督促施工单位组织临时验收，确认支架搭设安装质量符合支架设计施工图要求后方可进行支架预压。按照设计文件规定，全部支架都需要120%箱梁重量预压。督促施工单位做好支架预压及沉降监测。
监理对支架预压进行巡视监督，对支架预压沉降监测进行全过程旁站监理。支架预压完成后，应督促施工单位编写支架预压报告，并计算沉降量、弹性变形量、非弹性变形量，结合设计提供的预拱度值计算底模施工标高，书面报监理机构审批后予以实施。
2.3.4、模板验收
箱梁模板主要分为外模和内模,外侧模采用竹胶模，底模采用大块钢模，内模采用组合钢模。为确保箱梁外观质量，模板应使用专用配套脱模剂，并进行现场试验验证后方可使用，严禁使用废机油、色拉油等其他油类替代。
模板分块加工制造完成后，监理应进行验收。分块验收合格后，应进行箱梁模板试拼装，监理对试拼装情况进行验收，验收合格后允许进行现场安装。底模验收时，重点检查高程、平整度、拼缝及预拱度设置情况;侧模验收时，重点检查平面位置、垂直度、模内尺寸、拉杆及内支撑固定情况。
模板工程与钢筋工程施工相互干扰的，可以交叉施工，分段、分片验收，并做好现场记录。如底模、外侧模应在钢筋安装前进行验收，底板及腹板钢筋钢筋应在内模安装前进行验收。
2.3.5、钢筋及预应力验收
箱梁所用所有钢筋、焊条的品种、牌号、规格和技术性能必须符合国家现行标准规定和设计要求;钢筋进场时必须按批次进行力学和工艺试验;钢筋接头接头形式必须符合设计要求，接头位置、同一截面的接头数量、搭接长度应符合设计及规范要求;钢筋焊接接头质量应符合规范要求，并按照批次进行取样进行力学试验。合格后方可使用。
钢筋安装时，其品种、规格、数量、形状必须符合设计要求，表面不得有裂纹、结疤、折叠、锈蚀和油污，钢筋焊接接头表面不得有夹渣、焊瘤。
预应力波纹管、钢绞线、锚具、夹片等必须符合国家现行标准规定和设计要求;进场时监理检查其质量证明文件、包装、标志和规格，并按照批次进行各项试验，以检验其性能指标如力学、硬度、静载锚固性能等，合格后方可使用。
预应力安装时，其规格、数量、形状必须符合设计要求，波纹管不得破损，锚垫板及锚下螺旋筋必须定位准确并固定可靠，与轴线垂直。
箱梁钢筋及预应力制作安装可能与模板交叉进行，对隐蔽后难以检查的部位，应分阶段进行验收并做好隐蔽记录;安装完成并自检合格后，监理进行检查验收，检验频率100%，允许偏差符合设计及施工规范要求。
2.3.6、混凝土浇筑及养护
施工节段钢筋、模板等各项验收合格后，方可进行现浇箱梁混凝土浇筑施工。因箱梁混凝土一次浇筑方量较大，底板、腹板、横梁、顶板等部位的浇筑顺序及坍落度调整等方面，应督促施工单位提前制定严密的浇筑方案;采用商品混凝土供应的，还需要提前对商混站的备料、生产及运输线路等进行实地考察，确保浇筑过程顺利。
监理对箱梁混凝土浇筑工序进行全过程旁站，浇筑过程中督促施工单位按照规定的浇筑顺序和方向进行混凝土浇筑及振捣，防止出现底板翻浆、腹板空洞、顶板不平等常见质量问题，特别注意预应力锚头部位的振捣密实。箱梁混凝土浇筑应避开雨雪天气，并做好各种预防、应对措施，如遮挡防护、保温保暖等等。
在浇筑过程中督促施工单位安排专人检查支架、模板，防止出现松动;并督促在浇筑过程中，进行沉降监测，发现异常，立即停止浇筑，待妥善处理后方可继续浇筑。
督促施工单位按要求制作规定数量的脱模、张拉、验收评定用混凝土抗压强度试块。
浇筑结束后，督促施工单位及时对箱梁顶面进行收浆、收面，确保顶面标高及平整度，并及时进行养护，养护期间，监理应不定期对养护情况进行现场巡视检查，督促落实。
2.3.7、预应力张拉压浆
箱梁混凝土现场同养试块强度、弹模、龄期满足设计及规范要求后，方可进行预应力张拉。张拉应按照设计规定的顺序及程序进行张拉，每次张拉前监理应检查张拉设备的标定证书及现场配套使用情况，检查锚具、夹片及钢绞线安装质量，并对张拉进行全过程旁站监督，及时核对延伸量，按照“双控”原则进行控制，即张拉力满足设计要求，实际延伸量误差在±6%之内，否则必须停止张拉，查明原因后方可继续张拉。断丝或滑丝数量控制在允许范围内，否则必须进行退锚换线重新张拉或与设计单位联系，协商处理。
张拉完毕后对多余钢绞线进行切割，强调用砂轮机切割，不得用火焰切割，端头钢绞线预留3~5mm，采用封锚胶泥或水泥砂浆进行锚头封闭后，及时进行预应力孔道压浆。
水泥浆液设计强度为M40，配合比应提前进行配合比试验确定，泌水率最大不得超过3%，拌合后3h 泌水率宜控制在2%，泌水应在24h 内重新全部被浆吸回;通过试验后，水泥浆中可掺入适量膨胀剂，但其自由膨胀率应小于10%;水泥浆稠度宜控制在 14-18s 之间。
孔道压浆前，督促施工单位用高压水及压缩空气对预应力孔道进行清洗干净并保持干燥，孔道宜采用真空辅助压浆，真空负压控制在-0.01MPa左右，压浆压力控制在0.5~0.7MPa。待出浆口冒出与压浆端相同稠度的浆液后，稳压2分钟后，方可完成压浆。监理督促施工单位应核对每孔实际灌入方量。
监理对预应力张拉及孔道压浆进行全过程旁站监督，督促施工单位做好现场记录，并留置足够数量的支架拆除及验收评定用的水泥浆抗压强度试块。
2.3.8、支架拆除
根据设计要求，本跨现浇箱梁施工完毕后，转入下一施工跨，待下一施工跨箱梁施工完毕并完成预应力孔道压浆后，方可开始本跨支架拆除。
支架拆除应严格按照“后搭先拆、先搭后拆”、“先中间、后两边，对称拆除”的原则进行拆除，监理随时巡视支架拆除施工工序，督促施工单位做好支架拆除期间的安全防护工作及场地清理工作。
2.3.9、中间验收
支架拆除后，监理应对现浇箱梁节段进行中间竣工验收，对混凝土强度、轴线偏位、顶面高程、
断面尺寸(高度，宽度，顶、底、腹板厚度)、长度、横坡、平整度等数据进行检查，并对现浇箱梁施工节段的结构表面进行外观检查，应无孔洞、露筋、蜂窝、麻面和宽度超过0.15mm的收缩裂纹。
3、结语
武汉二七长江大桥北引桥岸滩区5×50m预应力混凝土现浇箱梁工程于2010年12月开始支架基础夯扩桩施工，采用平行流水作业，至2011年9月，完成双幅现浇箱梁的所有工序施工。在施工过程中，通过有效的监理质量控制和现场管理，坚持巡视、旁站与检查验收相结合的工作方法，施工过程较为顺利，各工序施工质量满足设计及规范要求，验收合格,没有出现现浇箱梁施工过程中的常见质量问题。
参考文献
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