楊榮棟 劉勝林
【摘要】隨著經濟的發展,道路交通網絡不斷得到擴展,道路橋梁的施工場地千變萬化,造成施工的技術各不相同,為了更好地進行連續箱梁的施工,本文通過具體的施工工藝要求對支架現澆預應力砼連續箱梁的施工控制進行闡述。
【關鍵詞】支架;預應力;砼連續箱梁;施工
中圖分類號: TU991 文獻標識碼: A
一、前言
科技不斷地發展,橋梁的施工方式也越來越多,砼連續箱梁的施工方式也逐漸被應用,為了更好的應用這項施工技術,筆者對其施工技術進行了簡單的介紹,希望有助于提高施工的控制管理。
二、施工工藝流程
現澆預應力砼連續箱梁滿堂支架施工的工藝流程大致為: 地基處理→支架搭設、底模拼裝及預壓→外側模、翼板底模拼裝及加固→腹板及橫梁鋼筋安裝綁扎→預應力管道安裝→內模拼裝及加固→底板、腹板、橫梁(第一次)砼澆灌→箱梁頂板底模、鋼筋及翼板鋼筋安裝及綁扎→箱梁頂板及翼板(第二次)砼澆灌→預應力張拉→管道壓漿與封錨→拆模與卸架。
三、基底處理
地基作為承受箱梁的自重以及加載在箱梁的施工荷載的最終部位,因此對基地的處理的目的就是為了提高地基的承受能力,這樣可以提高地基的承受能力,以便滿足箱梁承受各種荷載的作用。基底處理作為支架上進行澆筑箱梁施工過程的第一步,對于基地的處理要求十分的高。這將在很大的程度上決定著現澆連續箱梁施工中沉降量的大小以及支架的持久穩定性。因此,針對基底處理這一環節需要引起施工部門的重視。
支架
支架是現澆的砼連續箱粱的主要承重結構,常用的支架形式有普通的鋼管支架、門式支架、碗扣式支架等多種多樣的形式。不同的形式有不同的優缺點,主要表現在普通鋼管對于基地的平整度要求比較低,而對于結構中的立桿要求則比較高,比較適用于地形比較復雜的地理位置。普通的鋼管結構形式承重主要是由上層扣件的摩擦力進行承重。由于單個扣件的承受能力有限,因此需要多個扣件同時使用方可滿足需求,對于扣件的密度,以及穩定性都有極高的要求。但是由于扣件過多,造成施工過程過于麻煩,施工效率比較低。而碗扣式的支架則相反,對于地面的平整度要求比較高,對于支架的立桿要求比較低,碗扣式的支架比較適用于平整的地面,但是由于承載能力差,支架間距比較大,造成支架穩定性比較低,因此需要較多的剪力支撐結構,但是施工速度比較快,施工效率較高。
1.支架的施工要求
搭設前,根據箱梁底面與原地面標高計算各部位立桿配置,繪制支架搭設示意圖,計算立桿頂標高時要考慮支架下沉量、予拱度調整值等。按照箱梁支架縱、橫斷面示意圖要求搭設剪刀撐,以提高整體穩固性。
2.支架搭設
滿堂支架可采用門型、碗扣、輪扣和鋼管扣件等定型鋼管支架產品。對滿堂支架搭設型式的確認和設計計算,應根據結構荷載大小、跨徑、施工組織設計、及相關的施工技術和設計規范進行,并應繪制支架的總裝圖和細部構造圖,同時應制定支架結構的安裝、使用、拆卸等有關技術、安全措施和注意事項。
3.支架預壓
支架預壓目的是消除支架和地基的非彈性變形。支架預壓程序為加載一觀測一沉降曲線。
(1)加載
先計算出每平方米底板、翼板砼重量,然后在按照相對應的重量的1.2倍,然后逐層堆放,并均勻進行加載。
(2)觀測
第一,觀測點布置。預壓觀測點,采用吊鋼筋棍法,即在鋼筋棍頭焊一鐵釘,通過鐵釘、綁線將鋼筋棍懸掛在相應觀測點處竹膠板上,在砼墊層鋼筋棍投影點處做標記和編號,通過調整綁線使鋼筋棍底端距墊層投影點統一高度。
第二,沉降觀測曲線。通過觀測時間(h)與沉降量(mm)來繪制沉降觀測曲線。
(3)預壓卸載
當沉降觀測連續二天觀測點標高趨于穩定時,即可卸載,卸載后及時進行末次觀測,以此計算卸載后的支架及地基回彈量,調整設計要求設置的預拱度。
4.支架與底模的預壓
根據施工方案進行支架的搭設與底模拼裝后,宜按照設計文件的要求對其進行水箱或砂袋的預壓,以消除地基和支架的非彈性變形,并觀測支架頂面的沉降量。地基及支架預壓觀測點的布設一般為:地基觀測點布置在每跨的1/4、1/2 及3/4 跨徑處;支架觀測點在墩柱邊緣、1/4、1/2 及3/4 跨徑處,并分左、中、右對稱布設。
預壓荷載包括鋼筋混凝土及除底模外模板的重量,一般以箱梁自重的1.2倍并模擬混凝土實際施工時受載情況,分級分布預壓荷載并分級觀測。加載后每天按規律地進行觀測,除觀測點測量外,還需檢查支架、模板及地基受壓后的變化情況,做好記錄并進行資料的整理:計算各點沉降值和平均沉降值。一般預壓時間為7天左右,且最后兩天支架的累計日沉降量不超過2至3毫米后方視為沉降穩定,并應持續3天左右便可進行卸載。卸載后同樣要進行觀測點的測量和數據整理;根據對地基及支架的沉降觀測數據進行分析、計算,得出支架和地基彈性沉降變形量及非彈性沉降變形量;根據平均彈性變形量確定合理的底模拋高調整值(施工預拱度),并依此進行卸載后的底模高度調整,使箱梁在卸落支架后能獲得符合設計要求的標高和外形。
五、其它施工過程的控制
1.鋼筋、模板及砼的施工
通過對支架的預壓及底模拋高的調整并驗收符合要求后,進行鋼筋、模板及混凝土澆灌的施工,其施工技術及質量要求與一般鋼筋混凝土結構相同,但尚需注重的相關要點包括:
(1)鋼筋所用規格的鋼筋都要有出廠合格證,并對其進行抽檢,各項指標合格并經批準后方能投入使用。
(2)模板要求均勻地涂刷有脫模劑。拼裝加固好后,所有地楔、拉桿、支撐均要牢固,以保證模板在灌注砼過程中不產生變形和移位。
(3)砼施工采用泵送砼,分二次灌注,第一次灌注底板及兩側腹板。然后鑿毛,支立頂板及翼板模板,進行第二次灌注頂板砼施工。第一次灌注時。從每聯梁的低處向高處推進,每一截面的砼入模順序對稱,即先灌注兩側腹板,再灌注中問底板,腹板砼分層灌注,每層厚度30cm左右,同時,加強振搗,特別是底板內坡腳處、波紋管密集處、錨后處更要加強振搗,澆注底板砼時,及時將多余的砼清除掉,減小因粱體自重增加而生產的永久荷截,同時要及時清理附著在鋼筋和波紋管上的混凝土。腹板砼灌注高度倨持乎順,亮出棋板2cm,利于鑿毛,接茬整齊。確保砼外觀質量。
2.管道安裝及穿束
現澆預應力連續箱梁其預應力管道通常采用埋置式的金屬波紋管。必須嚴格按照設計文件的要求進行施工:控制好波紋管的安裝位置,保證其管道坐標及角度;用“井”定位鋼筋精確定位并將其與箱梁縱、橫向鋼筋點焊連接牢固;在其曲線段增設“U”型防崩鋼筋,在錨具端墊板后布置多層加強鋼筋網或螺旋加強筋;管道連接的接頭管采用比其大1 號的同型波紋管,并應在連接處用膠帶纏裹密封和加固;預應力管道錨具處空隙大時用海綿泡沫填塞。在施工過程中注重對波紋管的保護,防止其發生變形或損壞,避免管道漏漿造成堵塞。
3.預應力張拉
預應力材料進場后,必須按要求對鋼束強度、外形尺寸、物理性能等進行嚴格檢驗,就實測的彈性模量和截面積對計算伸長量作出修正;同時還應包括錨頭裂縫探傷、夾片硬度檢驗、錨具-鋼絞線組裝件的錨固性能試驗,以及張拉設備的標定。經檢驗均能符合質量要求且取得監理工程師的簽證認可后方能投入使用。
4.管道壓漿
預應力張拉完畢后用砂輪機切割錨外鋼絞線,錨具外面的預應力筋間隙應采用環氧樹脂水泥漿包裹,以免冒漿損失灌漿壓力。管道壓漿需及時進行,并宜采用真空輔助壓漿工藝。
5.拆模與卸架
模板、支架的拆除期限應根據結構物特點、模板部位和混凝土所達到的強度等級來決定。預應力箱梁壓漿后其箱梁砼強度達到規范允許卸架強度的要求后方能進行卸架拆模。
六、結語
伴隨著經濟的快速發展,人們出行的需求越來越大,為了滿足人們的需求,道路交通網絡不斷得到擴展,即便是地形比較復雜的道路橋梁也可以進行施工,為了更好地滿足道路橋梁的需求,我們可以對施工技術進行研究,以便提高道路橋梁的安全性和穩定性。
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