□趙志剛(河南省水利第一工程局)
橋梁預應力連續箱梁一次性完成混凝土的澆筑施工
□趙志剛(河南省水利第一工程局)
在南水北調總干渠工程安陽段跨渠橋梁的箱梁混凝土澆筑施工中,對澆筑的施工方案進行了多方論證和優化,并借鑒以往的施工經驗,將箱梁的混凝土澆筑由兩次改為一次澆筑成型的施工方案。該方案通過十幾座橋梁預應力連續箱梁混凝土的澆筑實施,經質量檢測和外觀的質量評定都能滿足質量要求,這樣既縮短了澆筑周期,同時又解決了施工縫處理難的問題,確保了箱梁整體結構強度,取得了較好的質量效果。
預應力連續箱梁;混凝土澆筑;質量保證;措施
南水北調中線一期工程總干渠安陽段生產橋標段,起點位于安陽市所轄湯陰縣與安陽縣交界羑河北岸,終點止于漳河建筑物南端,渠段長度40.32km,標段范圍內擬建17座跨渠生產橋和1座跨渠公路橋。橋梁結構型式下部基礎均為鉆孔混凝土灌注樁,上置承臺、墩柱、橋臺蓋梁與箱梁連接形成鋼筋混凝土結構。連續箱梁高度分別為1.5m、1.8m,頂板寬度分別為4.5m、5.5m,底板寬2.5m、3.0m,橋梁分為3跨,邊跨長度分別為20m、25m、30m,中跨多為30m,混凝土標號為C50。預應力連續箱梁現場澆筑,待混凝土的強度達到設計要求后,采取后張法完成預應力鋼束的張拉,使梁體強度符合質量要求。
2.1 成立現場指揮小組。為確保澆筑過程中不出問題,由項目經理、技術負責人、質檢員、施工員組建現場澆筑指揮小組,全面負責協調、組織安排、落實現場各項施工方案。各項工序實施落實到人,定崗定責,統一指揮,做到有序澆筑,均勻振搗,快而不亂,避免多人指揮導致施工出現混亂現象。
2.2 做好倉位的檢查驗收。澆筑混凝土前,應會同監理工程師對全部支架、模板、鋼筋進行檢查驗收,所有的予埋件按照圖紙要求逐個檢查,并做好相關的記錄資料,整體檢查驗收合格經監理工程師簽字同意后方可進行澆筑施工。
2.3 混凝土的質量控制。箱梁混凝土標號為C50,根據橋梁的規模,所需混凝土拌和應采用大型拌和樓進行拌制,混凝土攪拌車將料運至澆筑現場。有條件的優先使用商用混凝土,其質量有保障、有條件集中力量保證供應,確保混凝土澆筑連續進行。混凝土所需的水泥、粗細集料、摻和料都要符合質量要求并提供合格證,所有材料要取樣復檢,質量合格后方能使用,嚴禁不合格材料進入流程。
2.4 設備機具及供電系統的檢查落實。澆筑的設備機具主要是振搗器、混凝土攪拌運輸車、混凝土泵車等。為了保證澆筑的順利實施,指定專人落實檢查工作。根據所需混凝土數量,安排足夠的運輸車輛,準備足夠的φ50mm、φ30mm棒式振搗器和平板式振搗器。施工前要逐臺檢查并及時更換和維修。施工電源及附屬的電纜、配電裝置及夜間照明的布設要逐一檢查,使其滿足施工要求并運行安全,確保澆筑施工順利進行。
施工過程中,在保證質量的前提下,我們對混凝土施工方案進一步論證和優化,并借鑒以往的橋梁混凝土澆筑經驗,提出將箱梁混凝土澆筑由兩次改為一次澆筑成型的施工方案。即根據橋梁規模,將橋梁縱向劃分成澆筑段,然后逐段澆筑混凝土,兩側入倉,先澆筑底板,再澆筑腹板及頂板。澆筑為了避免垂直通縫,澆筑從一端向另一端呈階梯狀分層連續澆筑。在混凝土初凝前,完成一段再進行下一段混凝土澆筑,逐段完成逐段推進至直完成整體澆筑施工。
根據橋梁的實際情況,順縱斷方向劃分成若干澆筑段,其長度6~8m,然后按照澆筑方案均勻有序進行澆筑施工。混凝土拌制好后,采用混凝土攪拌車將料水平運至現場,通過混凝土泵車垂直入倉澆筑。每段從兩側人工均勻有序入倉平倉,分層澆筑,每層厚度30~50cm。一般按箱梁高度分四層澆筑,第一層澆筑底板,第二層澆筑腹板下倒角以上,第三層澆筑腹板,第四層澆筑頂板。澆筑頂板后人工抹面平整使其光潔順暢。分段澆筑每層要留有1~1.5m長的錯開澆筑臺階,使其形成階梯狀斜面而避免垂直接縫。施工中保證混凝土連續供應連續澆筑,在混凝土初凝前,完成一個澆筑段后再進行下一段澆筑,逐段完成逐段推進,直至完成橋梁整體混凝土澆筑。
箱梁混凝土澆筑的施工中,振搗工序是保證澆筑質量的重要環節之一,特別是厚度大,鋼筋間距小,跨度大的連續箱梁,若振搗出現漏振或不到位的問題,就會造成梁體有狗洞、蜂窩、麻面等質量缺陷,嚴重的會直接影響箱梁的整體質量,為此要十分重視這一振搗工序的施工。針對橋梁澆筑容易出現的問題及有關振搗的技術要求進行崗前培訓,挑選合格人員組成專業的振搗隊伍來完成澆筑振搗施工。振搗主要采用棒式振搗器和平板式振搗器,一般多用φ50mm的振搗器,鋼筋密集的端梁處配合φ30mm的振搗器,箱梁頂面用平板式振搗器拉平使其光順平整。振搗時定位定責,相互協調配合,振搗范圍間距、振搗時間嚴格執行操作規程,做到振搗均勻有序,不漏振不過振,達到表面不下沉不冒氣泡,呈現平坦泛漿為好。對于箱梁腹板上下倒角處及波紋管底部容易出現漏振,澆筑時隨機敲打倒角處模板,檢查是否空鼓,若發現問題及時采用小型插入式振搗器或鉛直的鋼筋棍插搗進行補振。箱梁頂面經平整后可人工抹面,一般分兩次進行,第一次粗面找平,在近于凝固,表面無泌水時二次抹平收面,然后橋梁橫面作拉毛處理,最終使其表面平整呈毛面狀利于橋面混凝土鋪筑。
安排專業養護人員,養護時間不少于14d。橋面抹平拉毛后,通體覆蓋塑料布和棉氈篷布,定時灑水濕潤。箱梁側面模板拆除后,利用兩側拉絲將棉氈篷布貼面覆蓋嚴密并經常灑水保濕。冬季施工,混凝土的保暖、保濕養護十分重要。除了通體覆蓋棉氈布外還要在外層貼面覆裹雙層保暖篷布來保暖保濕,確保混凝土在強化過程中不受凍害影響。
4.1 C50 混凝土由大型拌和樓集中拌制,澆筑前指派專業質檢員進駐拌和站,對所需材料如水泥、粗、細骨料、粉煤灰、減水劑等進行質檢,要求全部合格;對混凝土的配合比標準及攪拌進行全過程質量監控,嚴禁不合格混凝土入倉澆筑。
4.2 混凝土由拌和車運至現場后,質檢專職人員首先直觀檢查混凝土是否有良好的均勻性、活易性,然后取樣檢測坍落度并保證其測試參數在180~200mm之間,否則應查明原因給予處理。正常澆筑過程中,隨機取樣制作試塊進行混凝土強度試驗,其數量應符合規范要求。
4.3 混凝土泵車的操作是一項專業技術工作,操作人員必須專門培訓合格后方可上崗。泵車的安裝及運行都要符合操作要求,確保施工安全。開始泵送時應處于慢速均勻狀態,泵送的速度應先慢后快,逐步加速,同時應觀察混凝土泵的壓力和各系統的運行情況,待各系統運轉順利,再按正常速度進行泵送混凝土入倉澆筑。
4.4 混凝土澆筑施工中,指派專人對支架地基、支架、模板的質量進行全過程全方位的巡視檢查。若發現有漏漿、支撐松動、模板變形等現象應及時進行處理糾正,消除隱患,杜絕事故發生,確保澆筑施工順利進行。
4.5 混凝土振搗采用快插慢提的方式,移動間距不超過振搗器作用半徑的1.5倍,并與側模保持5~10cm的距離。不能隨亂插點,要均勻有序,插入下層混凝土5~10cm,每處振完后應邊振邊徐徐提出振動棒。振搗應避免碰撞波紋管,嚴重的會造成波紋管移位或變形,導致后期預應力鋼束張拉受到影響。
4.6 箱梁張拉端鋼筋較密,為防止澆筑時不到位,所以澆筑混凝土應在張拉端側面下料,保證混凝土流入張拉端。箱梁的頂板與腹板的結合部位混凝土厚度差異較大,在澆筑時應注意,必要時采取二次振搗,確保混凝土的密實,消除隱形裂縫。
4.7 由于C50混凝土為高標號,在通常情況下混凝土的初凝時間較短,在溫度較高的季節施工更是如此。這樣一來,在實施一次性完成橋梁整體澆筑的施工中,應統籌安排協調,施工緊湊不窩工,一環扣一環。同時相應的加大機械設備、人力資源的投入,特別在混凝土質量及數量的供應、澆筑振搗、后期的完善施工等作為重中之重。集中力量加快澆筑速度,確保在混凝土初凝前完成澆筑段的施工。
4.8 澆筑施工的前一天,應對拌和站所有投入運行設備都要進行檢查維修保養,使用商混時,派員進駐廠家進行監督檢查。混凝土運輸、泵送的機械也要全面檢查,根據澆筑量配置足夠的攪拌運輸車、混凝土垂直入倉的泵車,使之保持最佳工況。有條件的盡量配置備用機械設備,以便急需時隨機調用,確保澆筑正常有序進行。
在橋梁預應力連續箱梁混凝土的澆筑施工中,經過多次論證,提出了箱梁一次性完成混凝土澆筑的施工方案,這也是在箱梁混凝土澆筑施工工藝上的初步探討和嘗試。這一方案通過十幾座橋梁預應力連續箱梁混凝土的澆筑實施,橋梁的質量檢測都能滿足設計要求。在橋梁的外觀質量上,有的梁體表面局部出現麻面現象,我們根據缺陷的實際情況,采用北京生產的高聚物快速結構修補材料進行專項處理,使其梁體整體外觀平順光潔,取得較好的質量效果。今后的箱梁混凝土的澆筑施工中應進一步完善,加大投入力度,統籌安排搞好各工序的重點環節,搞好全過程的質量控制,采取多項質量措施,只有這樣才能保證澆筑的施工質量,創建精品工程。
2012-09-03