公路橋梁施工現(xiàn)澆箱梁施工工藝研究
時間:2022-03-08 11:10:54
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摘要:公路橋梁建設(shè)施工中,現(xiàn)澆箱梁因兼具穩(wěn)定可靠、形狀多樣、施工便捷等多重優(yōu)勢而得到廣泛的應(yīng)用。以蔣坊互通E匝道橋的預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁為例,分析現(xiàn)澆箱梁施工工藝,梳理施工思路,總結(jié)作業(yè)要點,以供同行參考。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;現(xiàn)澆箱梁;施工工藝;質(zhì)量控制
1工程概況
某一級公路第8合同段起訖樁號為CBK0+360.000—CBK11+835.000,全長11.475km。其中,蔣坊互通E匝道橋的第1聯(lián),采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁,箱梁頂寬15.5m,箱梁底寬10.5m,兩側(cè)翼緣寬2.5m,單箱雙室斷面,橫向、縱向均有預(yù)應(yīng)力鋼束,屬于二向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。
2施工現(xiàn)場的處理
平地機和推土機聯(lián)合作業(yè),清除施工范圍內(nèi)的雜物并整平,集中堆放場地處理過程中產(chǎn)生的表層耕植土,將其用于施工后的回耕作業(yè),提高既有資源的利用水平。用鏵犁翻松表層土,深度按30cm控制,采用壓路機做碾壓處理,直至實測壓實度超過90%。局部存在淤泥時,按照先清淤、后換填的思路操作。之后,填筑30cm厚的毛砟,設(shè)坡度為2%的橫坡。
3現(xiàn)澆箱梁施工工藝分析
3.1支架搭設(shè)
采用滿堂支架,用Φ48mm碗扣式腳手管搭設(shè)成型。每根立桿頂端設(shè)頂托,于上方橫向鋪設(shè)Ⅰ10分配梁;箱梁底模面板材料為12mm厚的竹膠合板,設(shè)10cm×10cm硬雜枋木,作為縱向次肋;內(nèi)模采用12mm厚的竹膠合板,并配套縱橫向主次肋(此部分采用10cm×10cm木枋);外側(cè)模、翼緣底模兩部分所用材料均為12mm厚的竹膠合板;橫縱梁采用10cm×10cm木枋,橫橋向、順橋向的布設(shè)間距依次為300mm、200mm。
3.2支架預(yù)壓
支架預(yù)壓主要有以下作用:①檢驗支架的力學(xué)性能,例如承載力、剛度;②消除非彈性變形,優(yōu)化支架的使用條件,以免在使用過程中出現(xiàn)不均勻沉降。預(yù)壓堆載物為沙袋,以箱梁自重為基準,取該值的120%作為壓載重量,據(jù)此準備足量的沙袋堆載。堆載期間加強檢測,完整記錄數(shù)據(jù)并分析。滿載經(jīng)48h后卸載。
3.3模板施工
3.3.1腹板側(cè)模和翼緣板底模腹板側(cè)模、翼緣板底模材料均為12mm厚的膠合板,按照橫橋向300mm、順橋向200mm的間距依次設(shè)置枋木,構(gòu)成穩(wěn)定可靠的縱橫梁。拼裝時,需要在接縫處粘貼雙面膠,起到封堵作用,再用膩子刮平。為提高施工效率,采取25t汽車吊配合人工進行模板安裝,精細化操作,安裝后加強對位置準確性、穩(wěn)定性、剛度的檢查,確保無誤。3.3.2內(nèi)模采用吊裝的方式將內(nèi)模逐片裝至內(nèi)腔,經(jīng)連接后構(gòu)成完整的結(jié)構(gòu)體。內(nèi)模的材料組成包含竹膠板和雙拼[12框架。內(nèi)模支撐裝置為腳手管配合可調(diào)頂托,共同保證內(nèi)模的穩(wěn)定性。設(shè)10cm×10cm枋木,以形成橫向支撐??紤]到內(nèi)模拆除及底板鋼束張拉的便捷性要求,提前在每跨預(yù)留尺寸為1.2m×1.2m的工作窗。3.3.3支座安裝安置支撐前,鑿除混凝土墊石,清理預(yù)留地腳螺栓孔內(nèi)的雜物,并用壓縮空氣將地腳螺栓孔烘干。采用鋼楔楔住支撐的4個角,調(diào)平支撐,使其達到設(shè)計高程,支撐底面與軸承間預(yù)留20~30mm間隙。安置注漿模板,注漿模板應(yīng)高于承重底面5cm,嚴格檢驗支撐核心位置和標高后,采取重力注漿法將環(huán)氧砂漿注入。計算泥漿數(shù)量和混合后灌漿材料數(shù)量(按約超出10%的泥漿計算數(shù)量)。料筒需抬高至距離墊石約1m處。首先延長灌漿管至螺栓孔的位置,對螺栓逐一注漿,然后將灌漿管插入支撐底面中心,進行注漿。注漿時,泥漿受重力影響將沿著管道向下流,直至緩慢流到支撐底部,待底板周圍都有泥漿溢出時結(jié)束注漿。
3.4鋼筋施工
(1)在加工場根據(jù)工程要求對鋼筋進行加工成型,得到特定規(guī)格的鋼筋,掛標識牌,以免混用。操作時,嚴格依據(jù)設(shè)計圖紙加工,將尺寸誤差控制在許可范圍內(nèi)。正確連接骨架鋼筋,使其處于同一平面,無異常變形、翹曲。主梁上下緣主筋的布設(shè)位置在中跨L/4(L為主梁長度)周邊并且必須有足量的鋼筋接頭。鋼筋與外界潮濕空氣等環(huán)境因子接觸后有銹蝕的可能,因此存放時于其下方支墊、上方遮蓋,做到有效防護。(2)鋼筋綁扎時,首先確定合適的綁扎順序,再有序完成綁扎作業(yè)。主筋所處位置及間距必須滿足要求,彎起鋼筋的彎起點尤為關(guān)鍵,不可出現(xiàn)位置偏差。鋼筋的交叉點用鐵絲綁扎牢固,必要時進行點焊焊接。對鋼筋骨架做焊接施工時,從骨架中心開始逐步向兩端同步推進,優(yōu)先完成骨架下部的焊接作業(yè),確認無誤后轉(zhuǎn)向骨架上部,最終整體焊接成型。
3.5箱梁混凝土澆筑施工
按照縱向分段、水平分層的思路施工,從一端開始澆筑混凝土,有序向另一端轉(zhuǎn)移。澆筑施工時加強協(xié)調(diào),保證混凝土供應(yīng)充足、機械設(shè)備運行正常、各崗位人員配置到位,做到連續(xù)施工。布料時,先從箱梁底板一端開始,有序向另一端推進。底板澆筑后及時抹平,使其表面平整,然后將施工點位轉(zhuǎn)向腹板兩端,同步澆筑,最后完成頂板的混凝土澆筑施工。兩腹板槽的混凝土澆平后,開始施工橋面板。此部分也分段完成,每段2m,從一端向另一端澆筑混凝土。
3.6預(yù)應(yīng)力施工
3.6.1鋼絞線的下料、編束(1)鋼絞線易銹蝕、受損,因此需妥善保管。每批次交貨前,應(yīng)詳細檢查質(zhì)量合格證等相關(guān)資料,對該批次鋼絞線的實際質(zhì)量作出判斷,并在使用前組織試驗,確定材料尺寸、彈性模量、伸長量等指標是否符合要求,若不符合則不予使用。錨具是鋼絞線張拉施工中的關(guān)鍵裝置,需按要求配置并標定,盡可能減小誤差。(2)按照設(shè)計圖紙的要求,用砂輪機精準切割鋼絞線,得到尺寸合適的材料后編成束。在此期間理順每根鋼絞線,使其保持平順,不可纏繞。為保證鋼絞線的穩(wěn)定性,按照1~1.5m的間距有序綁扎鉛絲,將綁扎后的鉛絲扣朝內(nèi)。鋼絞線經(jīng)下料、編束、綁扎后,掛牌分類堆放,采取下墊上蓋的防護措施。3.6.2穿束采用套管法,將提前編好的鋼絞線束穿至波紋管內(nèi)。穿束前仔細檢查錨墊板和孔道,確保錨墊板的位置準確,孔道暢通,否則不可進入鋼絞線穿束環(huán)節(jié)。對于施工縫鋼絞線連接部位,尤為關(guān)鍵的是提高連接套筒和錨頭的定位精度,經(jīng)調(diào)整后使施工縫兩端的鋼束中心處于同一直線上。此外,錨墊板口、外露鋼筋的密封等細部作業(yè)內(nèi)容均需落實到位,避免水泥漿滲入。3.6.3預(yù)應(yīng)力張拉混凝土的實測強度達到設(shè)計值的90%并且同時滿足7d齡期要求后,進入張拉環(huán)節(jié),分級逐步張拉,即“0→20%σk→100%σk(持荷5min)→錨固”。整束張拉采取“雙控標準”,即張拉力和鋼絞線伸長量均要滿足要求。預(yù)應(yīng)力張拉的關(guān)鍵參數(shù)為:管道摩阻系數(shù)為0.16,管道偏差系數(shù)為0.001,鋼束松弛率小于3%,鋼束彈性模量為1.95×105MPa。預(yù)應(yīng)力張拉時,加強對鋼絞線的檢查,同一斷面的斷絲率不得超過1%,并且任何情況下均不允許出現(xiàn)整根鋼絞線被拉斷的情況,否則不滿足張拉施工要求。3.6.4張拉施工中的安全操作(1)安裝機油泵時,務(wù)必擰緊螺紋扣,使用高壓耐油橡膠管,將油泵與手動液壓連接好,接頭必須完整、緊固,有保護套,油路貫通,確保在持續(xù)超過5min的最高油壓下不漏液。如有破損,應(yīng)盡早修復(fù)或替換。(2)電路系統(tǒng)的維護不允許帶電操作,油路系統(tǒng)的維護不允許帶壓操作。在張拉力加載和卸載過程中,油泵應(yīng)按命令均勻地進油或回油,工作結(jié)束后,需松開油閥門,切斷電源,禁止非油泵操作人員操作油泵。手動操作液壓泵張拉鋼筋時,不可拉至最大拉力及最遠徑距;測量預(yù)應(yīng)力鋼筋的延伸值時,需停止手動液壓泵。
3.7壓漿
預(yù)應(yīng)力張拉完成后,檢查預(yù)應(yīng)力束和錨具,若無失穩(wěn)等異常狀況,則在張拉結(jié)束后的24h內(nèi)進行壓漿。采用真空輔助壓漿的方法,材料為專用壓漿料,具體要點如下:(1)壓漿前做好準備,用高壓水泵深度沖洗孔道,將附著的雜物清理干凈并使孔道保持濕潤,但不可積水,否則用吹風(fēng)機清除積水。一端張拉時,宜采用抽真空的處理方法。(2)準備工作完成之后,開啟壓漿泵,試運行以便判斷裝置的實際性能,待其達到設(shè)定壓力并且整機裝置無異常時,正式壓漿。壓力穩(wěn)定在1.0MPa,通過外部壓力,緩慢、均勻地將漿液壓入孔道。在此過程中密切觀察另一端的情況,該部位飽滿并且出漿,表明孔道內(nèi)的漿液注入狀態(tài)良好,壓漿效果較佳。在整個壓漿過程中,箱梁一端的排出物會發(fā)生“空氣→水→稀漿→濃漿”的變化,排出濃漿后適當加大壓力并穩(wěn)壓片刻,以使?jié){液注入更加飽滿,再將噴嘴拔出,及時塞入尺寸契合孔道的木塞,予以封堵。
4結(jié)語
現(xiàn)澆箱梁常被應(yīng)用于公路橋梁建設(shè)中,但受現(xiàn)場施工環(huán)境復(fù)雜、箱梁尺寸較大、質(zhì)量要求較高等因素影響,存在一定的施工難度。施工方應(yīng)立足于實際條件,制定科學(xué)可行的施工方案,將支架搭設(shè)、模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等各環(huán)節(jié)的各項工作落實到位,以保證現(xiàn)澆箱梁的施工質(zhì)量。
參考文獻:
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作者:蘇巧嫻 單位:廣東大禹水利建設(shè)有限公司