楊 輝
青建集團股份有限公司,山東青島 266071
對于懸澆箱梁的監理,按施工工序分:
臨時支撐體系,是箱梁懸臂施工中的主要受力構件。當箱梁兩懸臂偶爾出現不對稱荷載作用時,臨時支撐體系要承受壓力和拉力,它是保證施工安全及懸臂傾覆穩定的重要措施。
臨時支撐體系,承包人應有專項報告,進行設計和計算。監理要對其進行復核。并按批準的方案進行施工。檢查臨時支撐體系(包括與橋臺錨固)。必要時進行試驗。另外,從某種意義上講,在懸澆箱梁施工過程中,支座不能完全承受橋重壓力,特別是偏壓。
臨時支撐三角墊塊,可保證工字鋼頂面與箱底板、預應力束錨板與底板密貼,三角墊塊應與箱梁底板施工同步制作,并根據縱橫坡度進行調整。
(1)安裝前,把支座上板打開,檢查不銹鋼板與聚乙烯板相對滑移面是否有污物,用乙醚或酒精清洗除污,再重新涂抹硅脂5201-2型潤滑劑,使支座滑移靈活;(2)支座頂面的高程和滑移伸縮方向符合設計要求;(3)支座中心線與主梁中心線應平行或重合,其誤差<2mm;(4)支座四角應水平,誤差<2mm;(5)支座底板與墊石(墩身)接觸面應密貼,安裝時可在墊石上面抹一層環氧樹脂砂漿,坐漿法安裝支座。特別注意盆式支座的方向。監理應全過程旁站支座的安裝。
箱梁線形復雜,模板立體交叉,又分內、外模板,承受荷載大。應對模板、支架及拱架結構按受力程序分別驗算其強度、剛度及穩定性。模板板面之間應平整,接縫嚴密,不漏漿,保證結構物外露美觀,線條流暢。其允許偏差按《公路橋涵施工技術規范》執行。
支架底部如果立于地面上,還要進行地基處理及承載力計算,對支架進行壓,預壓的重量可取本節段砼重量的1.1倍
鋼筋加工及安裝,與一般結構物相同。但是,由于箱梁鋼筋密集,立體交叉,監理要提前加入。對底板、腹板(橫隔板)、頂板的鋼筋要分門別類進行檢查。
預應力筋的管道,要檢查其位置、尺寸、規格、固定情況。波紋管安裝要順直,彈簧筋安裝正確,錨固牢固,還要檢查錨壓板的位置、尺寸。注意錨墊板應與預應力筋垂直。如預應力筋采用精軋螺紋鋼,埋在結構物端的螺紋鋼要伸出螺帽(錨具)以外,豎直鋼筋應垂直。
懸澆箱梁各節段砼用量多、體積大。在澆筑中,應按設計澆筑順序進行。如果設計沒有說明時,應遵循“先下后上,先遠后近,先懸臂后根部,對稱均衡,振搗密實”的原則。
具體來說,先澆筑腹板(橫隔板)高度的1/3,使之與底板連接處砼密實,在后續的澆筑時使不外溢——底板——腹板(橫隔板)——頂板。在澆筑頂板時,特別要注意從翼板最遠處分別向箱中心線靠近。整個澆筑過程都要前后左右對稱進行,防止產生偏載引起砼裂縫。
應分層振搗密實,特別是兩個立體面的交錯處,最易發生漏震,致使砼松散或產生蜂窩、空洞。節段間新老砼密切結合,是至關重要的。監理必須檢查前一節段老砼鑿毛情況,鑿毛以不留平面,見到石子為止。
張拉、壓漿的準備及張拉后的工作,與一般結構物相同。
懸澆箱梁一般采用縱、橫、豎三相預應力體系,因此預應力筋比較多,一定要注意張拉順序。其基本原則是“先縱后豎、橫,先長后短,先中后邊,先腹板后頂、底板,對稱均衡”。
具體來說先張拉腹板,后頂板、底板鋼束。張拉和壓漿對懸澆箱梁來說,都是關鍵項目。因為懸澆箱梁是建立在預應力基礎上,在施工和使用中,預應力筋起到主要的抗拉作用,因此,監理必須進行全過程旁站,防止漏拉、漏壓。
張拉完成后,應檢查錨墊板有否發生向內凹進或裂縫,有否發生斷絲、滑絲。滑絲的檢查方法是張拉結束后,在千斤頂的工作錨具外緣,對每束鋼絞線用特種紅鉛筆畫記號,待千斤頂回油取下后,觀察這些記號是否仍在同一平面上。滑絲最易發生在張拉后半小時內,也有個別在張拉后兩天發生。一旦發生滑絲,往往長度會超過5mm。
另外,還要檢查夾片平整情況。如兩片(有的為三片)高低相差2mm以上,必須進行退錨調換鋼絞線、夾片重新張拉。
掛籃預壓的目的是消除結構的非彈性變形,測定結構的彈性變形值,繪制掛籃彈性變形曲線,給箱梁的撓度控制提供依據,為以后逐段立模標高提供可靠預調數據。同時也驗證掛籃各部分結構的安全性。
掛籃變形的主要位置,掛籃主桁,前上橫梁,前吊帶,后錨及前支點。設立觀測點進行測量。掛籃拼裝完成后,要對各連接件,前后錨梁的連接螺栓進行檢查,要做到受力點連結牢固,行動自如,安全可靠。掛籃是懸澆箱梁最主要的機具,其安全性特別重要。
施工監控的目的是確保結構的安全和穩定,使成橋后的軸線和橋面線型達到設計要求,并且使結構的內力分布與設計理想的內力狀態基本吻合。
施工中存在著許多誤差,這些誤差將不同程度地對成橋目標的實現產生干擾,并且可能導致橋梁合攏的困難,成橋線型、內力狀態可能與設計不符。
施工控制是根據連續梁橋箱梁成形要求對梁段施工變位(及標高)實行監控,監測箱梁中軸線平面位置跟蹤測量分析。基本方法是采用預測控制法,包括施工控制模擬結構分析、施工監測、施工誤差分析以及后續施工狀態預測。
監測小組由設計、施工、監理或專門隊伍組成。目前,國內通用的做法是由具備資質的專門監控單位擔任。為了保證本工程的質量和順利施工,建議聘請專業單位專職進行。監理的責任是按照監測小組根據實測進行分析計算后的數據,即立模高程,中線糾偏數據,監督施工單位執行,并對其抽查是否準確,發布指令。
施工現場實測是監控計算的基礎和依據,實測質量的好壞,直接關系到計算的正確性。因此,監理必須在現場進行旁站,抽查施工單位的測量數據,對已成型節段的箱底曲線定期進行測量。
合攏的順序按設計要求,如無設計要求時,一般先邊跨,后次中跨,再中跨。合攏的一個基本原則就是合攏段砼在澆筑和養護時不產生應力,不受其他外力作用,為此經常采取:
(1)采用合攏勁性骨架,使之具有足夠的剛度和強度,能夠完全控制因溫度、濕度、風載等荷載引起合攏段兩端的相對位移,以致發生剪切應力;(2)根據梁的收縮、徐變以及溫度變化確定梁的軸線變形,確定其變形的外力,預先施加外力來達到控制變形的目的。可用千斤頂相對橋軸線對梁段預壓,壓縮值等于箱梁收縮、徐變值;
(3)在合攏段兩節段頂板放置水箱,容積一般為30m3,作為合攏段的平衡重。在合攏段砼澆筑時,逐步放水,保證砼澆筑期間,受力基本不變以維持兩端負荷和撓度不變;(4)合攏段砼應一次澆筑完成,待砼強度達到設計要求后,按順序施加工況后預應力。
在合攏前,測量箱梁頂面標高及軸線,連續測試溫度影響偏移值,觀測合攏段在溫度影響下梁體長度變化。復查、調整兩懸臂端合攏施工荷載,使其對稱相等,如不對稱時,應用壓重調整。
監理應認真檢查測量數據的正確性,按合攏的順序進行合攏,對于勁性骨架和預埋筋、預埋構件,要檢查其位置、尺寸、規格及電焊的質量。
懸澆箱梁的一個特點,就是對溫度影響特別敏感,懸澆箱梁是一個節段一個節段施工,新老砼的結合和養護,也是一個重要的問題。懸澆箱梁一般砼用量大,表面積大,又要求四天以上就達到早期強度,以便進行預應力束的張拉,加快施工速度。因此,砼的早期養護尤為重要。在砼終凝后,就要蓋上覆蓋物,進行灑水養護,養護時間一般為七天,這里要提出的是,懸澆箱梁的養護,不僅僅是頂板,還要對其底板及拆模后的腹板進行養護,以達到箱梁各部位溫度差異不能太大。
箱梁的裂縫,簡單地可分為兩種,一種是由荷載直接作用(或由于結構次應力的疊加作用),砼超過拉應力的極限而引起的裂縫,亦稱荷載裂縫或結構性裂縫。還有一種由于變形變化引起的裂縫,如結構由溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降等因素而引起的裂縫,亦稱變形裂縫,大多為非結構性裂縫。這種裂縫的產生一般會有個“時間過程”。不是瞬時產生的,有一個應力累積的過程。就變形裂縫來說,又可分為砼收縮裂縫和溫度變化引起的裂縫,對于監理來說,要控制因施工問題引起的荷載裂縫。
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