河南省公路工程局集团有限公司,河南 郑州 450000
摘要:文中以某公路桥梁工程为例,分析了先简支后结构连续桥梁施工技术,并提出了合理可行的质量控制措施,以推动桥梁工程施工技术的发展。
关键词:混凝土浇筑;防水层;先简支后结构;连续桥梁;
1 工程概况
某公路桥梁总长为2327m,桥宽25m,上结构为6m×30m先简支后连续箱型梁,30m小箱梁梁高160cm,25m小箱梁梁高140cm,上面铺设整体化层,厚度为8cm,桥面则铺设沥青混凝土,厚度为10cm。下部结构为采用双柱式墩,25m的小箱梁柱状尺寸是D130/D150,30m的小箱梁柱状尺寸为D140/D160。桥台后接挡墙选择壁式台,桥台桩桩基础则是D120桩。桥位设计流量610m设计流,设计水位200.461m,设计流速3.55m/s,中心桩号K49+550,相交角度为45°。
2 先简支后结构连续桥梁施工技术
先简支后结构连续桥梁施工流程为:制作底模——清理底模——绑扎钢筋和腹板钢——安装侧模——钢绞线、内模安装——绑扎顶板钢筋——浇筑、养护混凝土——拆除模板、预应力张拉——压浆、封锚、移梁。
2.1 施工准备
在施工准备阶段,主要内容是简支架体,明确施工重点内容,如墩梁刚构、桥面连续构造以及墩顶结构连续等环节,要做好设计施工工作,合理安排施工工序,编制切实可行的施工方案,施工人员需要在指导后,确保施工活动规范有序进行。
2.2 预制主梁
预制主梁依据设计图纸要求进行,保证梁的各类标准符合要求,桥梁刚度、强度以及稳定性均符合精品预制梁模板系统。模板以预制梁横坡与锚固齿板等为设计前提,增强其可调控性能。预制主梁多是在施工现场进行,预制场地为500m×40m,台座浇筑一层砼,厚度为20cm左右,铺设一层钢板为底模,厚度为8mm,以增强预制梁板底光洁度。台座宽度要超出梁板底宽,台座设置一层橡胶,防止振捣时出现漏浆问题。台座制作时要平整、准确,台座底板纵向、横向位置精准。
2.3 墩顶湿接头浇筑
在墩顶湿接头浇筑环节,应加强全过程质量控制。浇筑前,连续墩永久支座位置应按照设计要求,设置板式橡胶支座并安装底模。底模材料为竹胶板,涂抹一层液压油,并且保证永久支座和底模缝隙紧密贴合,避免漏浆。梁板就位后,及时对梁板预留钢筋除锈,并将表面水泥浆清理干净,绑扎钢筋,按照设计要求连接纵向钢筋。在现浇段桥面铺装内设置顶部连接筋,保证预制梁板对应束道有效连接,防止漏浆问题出现。梁端伸出预留纵向筋,按照技术要求牢固焊接,上下左右对称,避免焊接温度过高而造成梁板端部错位。浇筑过程中,选择C50高标号砼进行湿接头浇筑,并控制砼石子粒径在2cm以内,按照规范加入一定量的减水剂和微膨胀剂,浇筑砼后,及时拉毛处理,同桥面铺装砼充分密实。确定砼浇筑顺序,桥梁共有1-4孔、5-7孔、8-13孔、14-16孔几段,主要是在4、18、14墩区域高质量设置伸缩缝。1-4孔浇筑2#墩湿接头,然后在量测墩顶砼对称浇筑,浇筑顺序是先中间、后两侧。浇筑后,及时养护处理,避免裂缝出现,保障砼浇筑施工质量。
2.4 设置永久支座和临时支座
2.4.1 合理选材
结合桥梁工程的设计和施工要求,逐孔安装主梁,设置永久支座及临时支座,形成高质量的桥梁主梁简支结构,采用横梁钢筋与桥面钢筋来增强桥梁主梁结构稳定性。在梁板架设中,要避免临时支座受损或是沉降,可在四周采用硬木板条,用拉杆锚栓箍紧方箱装砂层办法处理。搁置T梁临时支座,选择钢管截成筒状,比永久支座高3~5mm左右,体系转换后拆除即可。在完成了永久支座和临时支座安装工序后,做好结构体系转换,编制合理方案,依据设计中的时间和顺序达成转换目的。
2.4.2 支座安装
多孔桥梁先简支后连续,连续长度对于空心板而言不超过100m,T梁适当延长,但不应该超过200m。伸缩缝区域选择GTZF4以及GJZF4支座,连续墩采用GTZ或是GJZ支座,支座下设5cm支座垫石,但是GTZF4和GJZF4支座禁止倾斜安装。对于体系转换永久橡胶支座,当纵坡1%时,采用合理措施水平设置支座,如果遇到纵坡情况,选择梁底预埋钢垫板调整,符合要求后才可以设置支座。
2.4.3 连接
梁板到达指定位置后,邻近孔梁间距为40~50cm,28连接钢筋选择帮条焊,12钢筋选择搭接焊,第一孔梁板质量检查符合要求后,进行第二孔安装,使用冷挤套管接头对28预埋钢筋连接,然后逐根挤压连接安装。
2.5 连续预应力索张拉
桥梁墩顶现浇砼强度满足标准,经过项目经理审核同意后,方可对墩顶负弯矩正预应力索张拉处理。根据设计长度,选择砂轮锯切割钢绞线,每根牢固绑扎,编成钢束,避免缠绕在一起。穿束前,要仔细检查孔道质量,孔道内部无杂质,对称分级张拉,从外向内张拉。张拉检验数据如表1所示。
表1 张拉检验数据
10%F/cm | 20%F/cm | 100%F/cm | 实际伸长值/cm | 调整率/% |
20 | 32 | 120 | 107 | +2 |
24 | 34 | 119 | 107 | +3 |
21 | 31 | 120 | 108 | +1 |
20 | 30 | 118 | 108 | +1 |
22 | 33 | 116 | 106 | +1 |
2.6 体系转换
结合工程设计标准要求,建立完善的预应力体系,确保预制梁的管道、锚固齿板几何尺寸符合要求。拆除临时支座,混凝土强度不小于35MPa,同时保证逐孔对称、均匀、稳定,体系转换后永久支座与墩紧密贴合。梁板横向连接,模板制作、钢筋加工,混凝土浇筑与湿接头方法相一致,并选择C40混凝土横向连接梁板。
3 先简支后结构连续桥梁施工质量控制
3.1 梁板预应力波纹管位置
遵循次筋让主筋原则绑扎梁板钢筋,绑扎钢筋骨架后,遵循设计要求定位钢筋,并使用电焊固定,传入波纹管。波纹管要长出梁头5~10cm,避免砼浇筑振捣时,水泥渗漏到管道中,保证管道通畅。控制预制梁段偏差不超过2mm,连接可靠,规避漏浆问题。
3.2 预应力张拉
试件养护强度在100%时,进行预应力张拉,张拉前,清理干净预应力孔道中的杂质,使用高压风吹干净,穿预应力钢绞线,全部工作结束后预应力张拉。双端同时张拉,严格控制伸长量和预应力大小。
3.3 混凝土浇筑
3.3.1 清洗表面杂质
在桥梁结构接头位置钢筋处理后,做好新旧混凝土连接面处理施工,施工质量直接关乎桥梁结构稳定性。因此在具体施工中,要严格遵循浇筑顺序进行,采用缓凝水冲法施工,喷洒高效混凝剂到混凝土表面,缩短构件3~5mm范围内混凝土凝结时间,超出构件内部混凝土凝固时间,使用冲洗设备对表面混凝土冲洗处理,将表面浮浆清理干净,最终形成符合要求的粗糙表面。
3.3.2 混凝土规范化浇筑和养护
结合区域结构受力情况,选择C50混凝土浇筑施工,加入适量的膨胀剂,可以有效消除混凝土收缩诱发的开裂情况。钢筋布设较为密集,所选石子粒径在2cm以下,同时控制好其他原材料用量。在混凝土浇筑时,选择插入式振捣器充分振捣,保证混凝土浇筑质量符合要求。在浇筑混凝土后,及时养护,在混凝土表面上覆盖一层塑料薄膜,可以有效规避早期收缩裂缝问题。初凝前,拆除塑料薄膜,泛水到表面二次收浆,尽可能降低裂缝出现概率。另外,主梁预制到浇筑,然后到横向湿接缝时间控制在3个月以内。选择吊模进行湿接缝混凝土浇筑施工,基于钢模板进行,保证模板具有合乎规范的强度和刚度。牢固安装模板后,对混凝土表面充分凿毛处理,然后冲洗表面,涂抹一层水泥净浆。混凝土浇筑与振捣要求相同,基于插入振捣棒充分振捣,保证振捣充分,符合设计要求。
4 结语
综上所述,我国的桥梁工程建设规模越来越大,施工难度随之提升,先简支后结构连续桥梁施工技术作为一项前沿技术,可以更好地满足大规模桥梁工程施工质量要求,为后续桥梁行车安全提供坚实保障。
参考文献
[1]季显刚.先简支后结构连续桥梁施工技术探析[J].江西建材,2023(01).
[2]金星.先简支后结构连续T梁施工技术探讨[J].黑龙江交通科技,2020,43(07).
[3]刘建军.先简支后结构连续桥梁施工技术研究[J].交通世界,2020(18).