连续刚构箱梁桥悬浇施工合拢防止底板张拉崩裂施工要点及崩裂后的修补技术
摘要；本文介绍刚构T型箱梁节段悬臂浇注箱梁施工注意的要点以及每节段波纹管坐标衔接准确性的重要性，分析了合拢后钢束张拉箱梁底板混凝土崩裂产生的原因，介绍了底板崩裂后的修补办法和要点。
下面以南百（南宁至百色）高速公路西林右江大桥遇到的问题和解决方法为例.
一、 设计要点
西林右江大桥设计为43+57+2×90+57+43米与应力混凝土连续刚构箱梁桥，桥长390米，主梁为单箱单室箱梁，三向预应力结构。顶板宽度为12.5米，箱底板宽为7.0米，中跨为两跨90米，箱梁根部梁高5.75米，跨中梁高2.25米（合拢段），箱梁底板上下缘顺桥向按1.8次幂布线，顶点在中跨合拢段中心处，Y=0.001079X1.8+2.25,底板厚度按直线变化h=0.010X+0.32抛物线布设。
在一个箱梁节段内梁高及底板厚度均按直线变化布设，每节段长：0号块为8米，1～12号块4.0～2.0米，1、2号块段为3.0米，3～6号块段长为3.5米7～11号块段长为4.0米，底板厚度0号块为0.65米，
12号块（合拢段）为0.32厘米。顶板厚度均为0.26厘米。两端边跨43米为托架支架现浇施工，其余梁段为挂篮施工。悬臂块段最长为4米，重100.6吨。
中跨2×90米跨合拢底板张拉力：Ｂ1束12￠S15.24×2束=2268kＮ，Ｂ2～Ｂ9束19￠S15.24×2束=3591KN，共20束，即底板两侧各11束，再有两侧各1束备用束共22束，按底板两侧设置，底板两侧布设钢束中间间距为1.98米，底板两侧钢束波纹管布设间距为18厘米，波纹管净距为8厘米。
二.现浇施工合拢后底板张拉钢束出现混凝土崩裂原因分析
（一）、张拉合拢钢束后底板混凝土出现崩裂状况
全桥合拢混凝土达到设计C50的100％后进行底板合拢段纵向预应力束张拉，张拉完后发现箱梁底板部分节段相接处混凝土向下出现不同程度的崩裂，具体位置如下：
1、边跨合拢段：1号墩和2号墩跨的7号块右侧，面积1㎡；1号块左侧，面积1.5㎡。
2、中跨合拢段：2号墩和3号墩顺跨方向的7号块右侧，面积3.0㎡，9号块与10号块右侧，面积2.97×240㎝；10号块与11号块中央，面积200×570㎝，11号块与12号块右侧，面积200×570㎝.
逆桥跨方向:3号墩跨2号墩方向，11号块左侧，面积150×150㎝。
3、中跨合拢段：3号墩4号墩跨方向，11号块与12号块左右侧（即布设波纹管位置），150×200和150×150㎝。
（二）、底板混凝土张拉后出现崩裂原因分析；
1、崩裂面全部向下，其受力状况如图:从崩裂面可以看到：崩裂面是呈钢束径向崩裂，钢束波纹管脱离混凝土距离有1～6㎝不等，底板钢筋向下呈弯状，波纹管的排距净距4～10㎝不等，而设计净距为8㎝。有的底板崩裂面全部露出钢束布置范围，如2号3号墩跨10号块与11号块段两侧布钢束底板范围全断面崩裂，22束管道全部裸露，发现底板纵向钢筋布置不均匀，有的误差值较大，波纹管道定位不准确，设计为8㎝，实际间距4～10㎝不等，过宽过窄偏差较大，波纹管坐标定位上下偏位过大，混凝土保护层设计为8㎝，实际有的5～10㎝不等；波纹管定位筋过疏，设计定位筋纵横50㎝一根，但有的崩裂面长1m多都不见到定位筋，同时看到底板设置的上下层钢筋整体连接的￠12勾筋被径向向下崩开拉直勾头或拉断勾筋，见图：同时发现节段接头处工作缝凿毛处理不规范，新旧混凝土衔接处崩开面整齐干净，凸显粘结不好的缺陷。另外，综合所以崩开面的共同点是：崩开面都基本是在节段与节段接头处向两头崩开，从崩开的接头明显看到节段与节段的接管有弯曲呈折形状，从崩开面看到接头处的钢束离开混凝土原位最大，接头处钢束脱离原位最大的节段，混凝土崩开的面积亦最大；外观从板底弧形线检查，顺箱梁边缘线形目测可以看到2号墩跨3号墩方向10号块与11号块接头处呈折线状，标高控制不好，两节段接衔接高差约5㎝左右，所有崩开面的节头错台大都都有2～5㎝不等，底弧线呈折线形。如图:这说明纵向波纹管的布设没有按设计坐标要求定好位，每节段的接头处高与低都会影响到下一节段顺接管道的准确性，如图：向上或向下的偏差，都会导致钢束径向力的压迫，如弯曲了打折了，本来管道是按1.8次幂抛物线整个板底弧形线面均匀受力，但如果出现个别凸点或凹点，都会对局部面积受压超出极限，就会产生局部点崩裂的可能。
三、防止底板合拢张拉开裂施工中应特别注意的问题
（一）悬臂挂篮施工要控制好节段的标高和做好准确挂篮预压工作。
1、挂篮的选取应是整体重量轻、刚度大、操作简单、移动方便、调模灵活，最大工作长度比最长节段长1米以上，并必须要有足够的安全操作平台。
2、做好挂篮荷载预压并取得变形值，控制好各节段预留标高，挂篮的安装完成后，必须对挂篮进行预压，取得其弹性变形值，后半部分由已浇好的节段混凝土梁所支承，可以对前半部分挂篮进行分级预压，即本桥设计各节段的长度重比进行分级预压，预压预加超重20％左右进行，以确保施工过程中的一些不平衡加载的因素，获取预压的弹性变形值作为施工控制标高的重要参数。各节段施工时，坐标标高加上弹性变形值的准确控制好，可以有效地控制节段标高问题。预压方法根据项目工地拥有资源情况而定，可以用水箱法、沙袋法、钢绞线千斤顶锚拉法等。
（二）、各节段钢筋安装特别注意勾筋（箍筋）及波纹管坐标准确定位问题
1、钢筋的安装从上面崩开面现场调查可知，由于底板钢筋布设上下层没有箍筋环连整体，只设勾筋每纵横50㎝一根￠12勾筋，在局部节段钢束布设不按坐标弧形时混凝土被崩开，勾筋被向下拉直或拉断地现象，所以，钢筋的安装必须严格按规范要求进行，纵向接头绑扎的钢筋必须严格按规定长度绑扎，上下层钢筋网必须每隔交点绑扎，确保钢筋布设的准确间距和整体性，应特别注意的是用于上下层连接整体的勾筋，应严格按设计制作和安装，上下勾头必须勾住底面和上面主筋，上下勾头必须勾住上下面筋紧贴，并绑扎牢固，或点焊牢固。在钢束布置范围，最好勾筋设为￠14，间距30×30㎝布设，或在钢束范围内设置环形箍筋，以加固上下层钢筋的共同受力情况。
2、要特别注意波纹管（钢束）坐标的抛物线布置。节段与节段标高控制不准确，钢筋布设不合理，节段与节段接头产生错台，节段接头波纹管成折点不顺直，这都最终导致节段合拢后钢束张拉不均匀受力的结果，钢束纵向布设与坐标弧线不符，导致钢束与折点冲突，折点越多，冲突点越多，混凝土崩开面越多，折点越大，径向钢束径向力冲突越大，崩开面越大。波纹管的纵向接头不能出现小半径弯曲、打折，即使节段已经出现了错台，也不能将波纹管将错就错的打折形装接，应在整个节段与前后管道按设计坐标弧形安装，以保证波纹管纵向的弧形顺适性，避免小半径或接头打折而导致局部径向力增加而产生混凝土崩裂的现象。
四、崩裂面的修补方法
（一）合拢段钢束未压浆的修补方法
1、松放已张拉的钢束，增加补强筋补强
合拢段张拉钢束后发现底板混凝土崩裂时，请不要急于对预应力管道压浆，要检查崩裂面的具体情况，对崩裂面较宽较深，明显影响到预应力损失时，（有的张拉锚固定后才发现混凝土崩裂）应对崩裂面加固修复后，再从新施加预应力。具体做法是：将张拉锚固的钢束松放，对崩裂面较小（＜10㎡）的，先将崩裂面的松散剥落混凝土清除掉，并把四周凿成台阶状，检查波纹管是否损裂，如波纹管损裂的，先把波纹管裹缠封闭好，调直被崩裂弯的底面筋，在崩裂面加筋补强，增设同原设计筋直径10×10㎝纵横间距钢筋网，交点点焊，电焊时注意不要烧伤波纹管。加设￠14环形箍筋穿过底筋，交环于底板顶面加筋网上弯曲搭接，纵横间距为36㎝，但要视两条波纹管的间距而定，从板底往上定位引孔，然后从板顶照引孔钻好环形箍筋的加固孔位，这样从下面看到波纹管和钢筋，定位钻孔不会再损伤到波纹管及钢绞线。在崩裂底板顶面布设1.5倍于崩裂面的￠12＠10×10㎝钢筋网。环形箍筋穿上后扳曲搭接10ｄ单面焊接，使上下层加强筋共同受力。
2、钻灌注混凝土孔及安装底模
钻灌注混凝土孔也要从底板向上定位引孔，然后从上面钻够灌注孔径。根据崩裂面的面积，每㎡钻三个￠60㎜灌注孔，布设的压浆孔要能够保证小石子混凝土能流动覆盖整个修补面，同时还要钻出气孔，崩裂面较宽时，更应布设出气孔至边缘，以保证灌压混凝土在振捣是能流到四周边。
加设钢筋和灌注孔做好后，在崩裂面四周涂上界面剂，装上足够刚度平整的模板，可以采用底板吊夹的办法固定。
3、灌注混凝土宜用微膨胀小石子混凝土，塌落度为20～22㎝，灌注漏斗要高出2～3米，以尽量增大灌注压力，使混凝土灌压入易达到修补面四周，边灌注边振捣，振至所有气孔都全部冒出浓混凝土浆时即可。
4、崩裂面过大的修复方法。崩裂面过大（＞10㎡）时，可考虑将1/4底板混凝土凿穿，但不能同时将整个断面凿穿。可分块凿除，增设加强筋及勾筋箍筋并装好模板后，然后浇注混凝土，待混凝土达到设计强度，再开始凿除另一侧板块、加筋、装模、浇注混凝土，这样确保底板受力均衡安全。
5、重新张拉钢束。待全部修补混凝土达到设计强度后，换掉原先的钢束，重新穿束张拉，张拉24小时后没有问题时，可以压浆，使修补混凝土整体重新获得施加的预应力。
（二）、合拢钢束已压浆崩裂面的修补方法。
1、修补方法基本同上，但钻孔时更应该要注意不能损伤到已张拉的钢绞线。
2、已张拉钢束的底板不能凿穿断面混凝土板加固钢筋施工，如局部必须凿穿处理，面积不能超过计算压应力支撑的极限。
结束语：
西林大桥箱梁底板张拉混凝土开裂重新修补处理后，经过对桥梁进行静、动荷载试验，各项指标均达到设计要求。
连续刚构箱梁悬臂施工的质量保证，重点要放在事前控制和事中控制，制定好各个施工环节的操作控制方法和严格的检查制度，工作要到位、检查要到位、落实要到位。首件工作要做好自检和专项检查，发现问题或偏差，要及时分析原因，及时解决问题和纠正偏差，绝不能将问题积累、延伸。悬臂施工每个节段都是一个独立的单元，如果有一单元有问题，就会直接影响下一单元的准确性。坐标标高的准确性，直接影响下一节段以及整个底板的受力情况。波纹管的安装折点越多，折点所受的径向力点局部压迫越多；折点越大，折点处所受的径向力压迫越大，崩裂的可能性就越大。所以，施工单位精心组织、精心施工、科学管理，建立健全质量保证体系，规范每项工作操作行为，才能保证工程质量，使工程顺利进行。监理工程师要严格把关，认真检查，把问题解决于萌芽中，不要留下质量隐患，也要做好事前监理和事中监理，这样才能有针对性的开展工作，才能保证工程结构安全。
