现浇箱梁施工工艺探讨

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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现浇箱梁施工工艺探讨

黄志宏

广东鸿高建设集团有限公司

摘要:随着公路事业的发展,人们越来越追求在保证工程质量的前提下,施工工期尽量缩短,施工工艺最简单。现浇箱梁应力结构好,免去了装梁的麻烦,对于一些异形构造,可以很简单通过模板安装来解决,本文从实际施工中阐述此结构的优点。

关键词:现浇箱梁;地基处理;支架;预压;浇筑

随着公路行业的日益发展,桥梁和道路的设计形式越来越多,其中大型现浇箱梁就是一个典型。目前我国的高速公路逐渐向网络化发展,在一些地方连接两条及两条以上的高速公路就采取修建大型互通的形式,互通里的匝道一般都是弯道,在这些弯道上的桥梁就采用现浇混凝土。预制的梁板不能产生很好的弯度,而且将来的吊装也较繁琐,因此我们一般采用现浇的形式,这样成品桥梁会有较好的曲线,外表也很美观。

大广高速衡大段因地制宜根据平原区的特点,参照本地其他工程设计、施工的成功经验,在确保工程质量情况下,本着尽量减少工程实施对沿线环境及自然景观造成的破坏,成功设计了互通上的现浇箱梁匝道桥。下面以大广高速的匝道现浇混凝土箱梁来谈一谈这种桥的施工工艺及注意事项。

现浇桥梁的施工一般采用满堂红支架进行,由于混凝土方量大,一般分两次浇筑,先浇底板和腹板再浇顶板,便于保证施工质量。

1.地基处理

地基横桥向处理范围较箱梁单侧宽2m,填料采用砂砾石,填筑层厚不超过30cm,高出原地面40cm,填筑完成后采用振动压路机碾压压实,碾压顺序为:1遍静压—1遍弱振—3遍强振—1遍弱振—1遍静压。碾压完成并满足地基承载后,铺筑10cm厚C20素混凝土。

2.支架搭设

(1)现浇箱梁支架一般采用直径529mm,壁厚10mm的钢管,横梁45B、纵梁32B工字钢,60cm~70cm一道,经实践证明比碗扣式支架具有工作量小,强度高,稳定性好,变形小,便于架设和拆除等优点。支架受压杆件按JTJ025公路桥涵钢结构及木结构设计规范验算模板及支架在自重和风荷载作用下的抗倾覆稳定性系数不小于1.3。

(2)支架预压。支架搭设好以后,在浇筑之前必须进行预压以检验支架设计合理性和支架结构的可靠性并校验支架的变形情况。支架预压可以使用砂袋或事先做好的混凝土块,预压重量为设计梁体重量的1.05倍~1.1倍,以消除地基的下沉及支架的非弹性变形。加载分三个阶段进行,即50%,80%,100%。预压过程中需进行沉降观测,同时检查支架整体有无偏移,杆件有无压弯及变形,方木有无压裂等。在支架沉降变形稳定后卸载,确定弹性下沉量及非弹性下沉量,根据下沉量调整底板标高。

(3)支架拆除。a.钢筋混凝土连续箱梁、钢筋混凝土连续板梁,当混凝土强度达到90%,龄期大于15d才可以落架,落架必须缓慢进行,由正弯矩区向负弯矩区逐步卸落。b.支架卸落应一联同时进行,均先由每跨跨中向两端均匀、缓慢、分次松动调节螺杆,横向也由中间向外侧对称作业,避免一次松动过多,造成梁体上部开裂和梁体压死螺杆。根据梁体与底膜脱离情况,确定梁体自重全部发挥作用后,全部拆除底膜、支架。

3.支座安装

(1)支座在安放前应用酒精清洗四氟板面和不锈钢板面,在四氟板的储油槽内涂、注硅脂油。

(2)支座安装时支座中心须对准设计支点,上下纵横轴线必须对正,垫板与支座间必须密帖,使整个支座在承压面上受力均匀。

(3)锁紧上、下钢垫板紧固螺栓,并固定好以防硅脂油滑动而使支座偏位,装好防尘罩,偏位支座要设置相对于设计支承中心的预偏值。

4.模板安装

(1)底模板。梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于5cm,模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆,相邻模板之间的错台不超过1mm。模板拼接缝要纵横成线,避免出现错缝现象。

(2)侧模板和翼缘板模板。根据测量放样定出箱梁底板边缘线,在底模板上弹上墨线,然后安装侧模板。翼缘板底模板安装与箱梁底板模板安装相同,外侧模板安装与侧模板安装相同。

(3)箱室模板。由于箱梁混凝土分两次浇筑,箱室模板分两次安装。第一次用竹胶板做内模板,用碗扣支架做内模横撑,然后用钢管扣件连接碗扣支架成一整体,并拉通线校正模板的位置和整体线型。为方便内模的拆除,在梁跨1/4处的顶板上预留天窗。待内模拆除后,用与箱梁顶板同标号的微膨胀混凝土封闭“天窗”。

5.钢筋加工及安装

钢筋应按不同钢种、牌号、等级、规格及生产厂家分批验收,分别堆放,不得混杂,且设立识别标志。钢筋露天堆放时,应垫高并加覆盖,防止钢筋锈蚀。钢筋加工厂地必须平整、硬化,钢筋混凝土箱梁的钢筋安装程序为:梁底板→梁肋板→横隔梁→梁顶板,钢筋定位准确、牢固,钢筋混凝土底板的保护层采用预制高强度砂浆垫块,确保混凝土保护层厚度合格,满足设计要求。

6.混凝土的浇筑

由于现浇箱梁混凝土方量大,中间不能停顿,所以除了保证混凝土拌和质量外,还要选择适宜的天气条件,保证电力供应、拌合站、运输设备、浇筑设备、振捣棒设备都要始终保持完好状态,还要有一定的备用设备并做好应急方案,人员也要安排好,保证施工人员始终保持充足的精力和体力,以保证施工质量。现浇箱梁分两次浇筑,第一次浇筑底板和腹板,腹板混凝土表面进行凿毛处理;第二次浇筑顶板,混凝土表面刷毛处理。

7.预应力张拉和孔道压浆

混凝土强度达到设计强度的85%以上后方可张拉,张拉工作应由经过培训有经验的人员操作。

(1)张拉准备。千斤顶和压力表使用前送交检验部门进行检验和标定,目前采用较多的是智能张拉设备。

(2)钢绞线张拉。张拉采用两端同时张拉或单端张拉的方法,张拉一般采用穿心型千斤顶,钢绞线张拉时采用张拉应力和伸长值进行双控制。实际伸长值与理论伸长值相差控制在6%以内,否则暂停张拉,查找原因。预应力钢绞线张拉程序为0→初应力→100%应力(持荷2min锚固),初应力取值一般为张拉控制应力的10%~20%,如果设计没有特别要求,可不进行超张拉,同类型钢绞线左右两侧应对称张拉。预应力钢绞线的理论伸长值要根据钢绞线取样试验的结果情况进行计算,计算时需要将千斤顶内的钢绞线伸长量同时考虑在内。预应力钢绞线张拉时的实际伸长值L,应在初应力后开始量测,量得的伸长值,应加上初应力以下的推算伸长值,并扣除混凝土构件在张拉过程中的弹性压缩值,即L=L1+L2-[L0-(2mm~3mm)]。

其中,L0为张拉前夹片的外露量,L1为从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值,L2为初应力以下的推算伸长值,2mm~3mm为张拉完成后夹片的外露量。

(3)孔道压浆。孔道压浆前用清水冲洗孔道,排除孔内粉渣,保证孔道畅通,冲洗后用空压机吹去孔内积水,但要保持孔道湿润。在张拉后及时进行压浆,灰浆强度不小于设计值。压浆使用活塞式压浆泵,压力控制在0.5MPa~0.7MPa,每个孔道压浆至最大压力时,稳压一段时间,压浆达到孔道另一端饱满出浆,并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止,为提高压浆质量,最好采用二次压浆,即在第一次压浆完成稳压后再次注浆。

8.施工质量与安全控制

(1)钢筋与波纹管施工、钢筋加工时计算好下料尺寸,特别注意在墩顶、箱梁顶板和跨中箱梁底板受力钢筋不得出现接头,现场焊接时不得烧伤波纹管,波纹管现场安装完成后要仔细检查是否有漏洞,变形等,波纹管以顺致圆滑为标准,街头出要缠紧防止漏浆。

(2)严格控制混凝土施工,合理安排好施工顺序。为防止浇筑腹板时混凝土在底模处向上翻浆,故先将底板混凝土超前于腹板浇筑5~10cm,在已浇筑的底板混凝土和易性变得较小且未初凝时浇筑腹板。

(3)预应力张拉时人员不得位于钢绞线前方。

(4)现浇箱梁为高空作业,箱梁两侧要安装好防护栏、安全防护网。

(5)若跨高速主线施工,须在桥两端各50m范围处设立警示标志,车辆减速慢行,同时给门式支架安装防撞设施。

结语:近年来,随着我国科学技术的发展,桥梁设计及施工技术取得了很大的进步,但与先进国家相比还存在着一定的差距。目前,预应力箱梁由于其具有较好的经济与社会效益,越来越受到各国建筑界的青睐,得到了广泛的推广应用。

在预应力现浇箱梁的设计与施工方面虽然有了较为成熟的计算及施工方法,但还不够完善。通过这次的施工,使我们在预应力现浇箱梁的施工方面积累了一定的经验,其中还有较多不足的地方需要在以后的工程实际中不断的积累完善,努力达到国际先进水平。

参考文献:

[1]浅谈现浇箱梁施工工艺_金刚

[2]浅谈现浇箱梁施工工艺_齐保珠

[3]谈现浇箱梁施工工艺_方立耿

[4]现浇箱梁施工工艺及质量控制探讨_杨大勇

[5]现浇箱梁施工工艺_闫东杰

[6]现浇箱梁施工工艺浅谈_安斌

[7]现浇箱梁施工工艺探讨_李强