曹木凌(中交二公局第二工程有限公司)
混凝土連續箱梁施工技術研究
曹木凌
(中交二公局第二工程有限公司)
摘要:隨著預應力技術的不斷發展和成熟,預應力混凝土連續箱梁在橋梁工程中得到了越來越多的應用,特別是連續梁橋伸縮縫少,行車舒適,具有較好的強度和剛度,箱梁的箱型截面能夠使用各種條件,徐變變形較小,本文就是針對混凝土連續箱梁施工技術展開研究。
關鍵詞:連續梁;箱梁;施工技術
中圖分類號:U445
文獻標識碼:C
文章編號:1008-3383(2015)04-0116-01
在橋梁工程施工過程中,隨著就地澆筑、預制安裝、懸臂施工、頂推施工的先進施工技術的不斷出現,大大促進了預應力混凝土連續梁橋的發展。但是在實際施工過程中需要涉及到影響施工質量的因素較多,雖然施工方法對中多樣,也要結合工程的實際情況,橋梁的結構類型等因素來選擇合理的施工法案。隨著混凝土箱梁結構的廣泛應用,箱型橋梁在使用過程中也暴露出來了許多問題,其中較為突出的問題是在箱梁的腹板位置處比較容易出現斜裂縫,在底板和頂板位置處出現縱向裂縫,這些病害的出現會直接對橋梁的使用壽命和結構安全構成威脅,所以特別是在連續箱梁施工過程中要注意好地基的處理,選擇合適的支架類型及支架搭設方案,針對預應力混凝土連續梁橋,在施工過程中要設置好合適的施工預拱度,嚴格施工過程中的各個環節,通過切實可行、科學合理的措施來保證混凝土土連續箱梁橋的施工質量。
2. 1支架地基處理及施工
支架地基處理是混凝土連續箱梁橋施工中的基礎和關鍵環節,地基作為橋梁上部結構的和施工荷載的承重基礎,其結構的穩定性直接關系到了箱梁的整體施工質量。如果發生地基失穩現象或者是地基產生不均勻沉降,會引起支架變形,梁體出現裂縫,橋面標高失準,嚴重的話會引起這個上部結構在施工過程中出現垮塌。所以在施工過程中為保證上部結構的順利施工,要結合施工現場的實際條件選擇合理的地基處理方案。常見的處理方案有: (1)如果地基土含水量過大可以首先進行拋石擠淤,在此基礎之上鋪筑40 cm左右的沙礫墊層,沙礫墊層要有一定的壓實度要求,通常控制在不小于93%,在沙礫墊層之上鋪筑10~15 cm的混凝土板,施工完成之后進行堆載試驗,觀察地基的沉降量是否滿足施工的要求; (2)清淤回填灰土,一般橋梁施工多在江河湖波附近,在進行地基處理時首先形成圍堰,排除圍堰內的積水,將圍堰內部的淤泥挖除,之后添加5%~10%劑量的石灰土進行分層回填壓實; (3)錘擊沉管樁法,錘擊沉管樁法一般較少采用,其基本處理思路是在橋梁上部結構施工位置的下部打鋼管樁,在鋼管樁之上鋪設橫梁,從而形成剛性支撐。
本文對支架施工探討主要是以滿堂支架施工為例展開分析,滿堂支架能夠將上部荷載較好的進行分散,而碗口式支架以其施工簡便、快捷、承載力高等特點,成為目前橋梁施工中廣泛采用的支架形式,支架施工一般逐孔進行架設,按照合計的位置架設支架底托,縣搭設縱向中間位置處的底層立桿,連接水平桿,在此基礎上進行兩側搭設。由于箱梁的在墩頂前后位置處的壁厚較大,針對箱梁施工,支架要子此位置處進行重點加固,支架搭設完成之后靜寧縣逐孔預壓處理,已消除施工過程中的變形。
2.2混凝土施工
混凝土澆筑質量控制不嚴極易誘發縱向、橫向、豎向等各個方向裂縫的產生,特別是對于細長薄壁結構更容易出現這些問題,所以要嚴格控制混凝土澆筑質量。要控制好混凝土的坍落度,對攪拌機的進水量要做好觀測,避免過多或者過多的水量。在梁腹板位置處由于腹板的高度較高厚度較薄,同時在該位置處腹板跟底板和頂板的連接部位處鋼筋較為密集,并且存在預應力鋼筋束,所以該位置處的混凝土不宜搗實,容易產生漏振現象,要尤為注意。在震動過程中也要注意避免碰觸到模板及鋼筋以及預先埋設的構件,對于震動的判斷標準主要是以混凝土表面不在冒出氣泡唯一,為避免震動過量,要注意控制單個為主處的震動時間,一般控制在30~50 s左右。
在箱梁混凝土的澆筑過程中,一般采用逐跨進行澆筑,從跨中想兩側澆筑,澆筑時沿著箱梁的橫截面呈斜坡形式不斷向前推進。混凝土的澆筑要避免出現空洞、蜂窩和麻面現象,所以混凝土澆筑要確定合理的澆筑方案,考慮到各方面的影響因素,使各個部位都能夠得到振搗,根據現場的天氣狀況合理的調整混凝土的坍落度和水灰比,保證混凝土的供應,避免出現長時間的供料不足出現澆筑中斷的現象產生。對橫隔板、腹板及腹板與頂底板的倒角處等復雜部位進行重點監護,確保振搗到位。混凝土在澆筑之后硬化之前的這個階段較為容易產生裂縫,主要是是混凝土的收縮和骨料的沉降兩個方面的因素導致的,所以要嚴格混凝土的養護,控制好混凝土的養護時間和強度,根據季節、水泥標號等合理控
制拆模時間,并且要做養護措施到位,及時覆蓋,及時灑水。箱梁的外露部分可以采用土工布或者麻袋進行覆水養護,對于箱梁的內部可以之間進行灑水養護,要結合混凝土箱梁的強度形成規律,確定合適的養護時間。
2.3預應力施工
預應力管道的位置必須按照設計要求進行準確定位,當混凝土強度達到設計強度之后才可以進行預應力張拉,一般箱梁的預應力鋼束都是采用兩端固定張拉的形式,應該按照設計要求的張拉順序進行施工,在進行箱梁預應力張拉過程中采用引伸量和張拉量兩個指標來進行控制,預應力鋼束的截面斷絲率要控制在1%一下,不能出現單根鋼束斷裂的情況,控制好張拉完成之后混凝土箱梁的預拱度,要滿足設計規范的要求,當出現數值不穩定時要及時停止預應力施工,從混凝土的強度等方面查找施工中的原因。
在混凝土連續箱梁施工過程中,保證預應力鋼筋避免發生腐蝕的主要方法是通過高壓灌漿來控制,另外通過高壓主講能夠保證預應力鋼筋跟混凝土的共同作用。特別是在預應力混凝土施工過程中,由于鋼絞線的布設方式較多為曲線方式,在這種情況下水泥漿的泌水蒸發會導致部分預應力鋼筋得不到應有的水泥砂漿的保護,預應力筋在高應力(現代預應力結構中,預應力筋的應力通常在1 000 MPa以上)狀態下對腐蝕損壞相當敏感(即應力腐蝕),造成預應力筋的腐蝕部位斷面缺損,影響了預應力混凝土結構的安全性和耐久性。因此,灌注質量的好壞直接影響到預應力筋的防腐蝕性能、預應力構筑物的安全性能和耐久性能。孔道壓漿的作用是保護預應力鋼筋在長期工作中不被過早銹蝕,保證預應力筋與混凝土長期共同工作,更好地發揮預應力的有效作用,增強預應力構件的使用耐久性。要達到上述目的,孔道壓漿必須做到孔道內水泥漿體的飽滿和密實。
為了更好的保證孔道壓漿能夠達到預期的效果,在施工過程中可以采用真空壓漿的方式進行施工,真空灌漿法是在孔道的一段進行抽真空,使得孔道內部形成真空度,之后對水泥漿施加一定的壓力,將其灌注到真空孔道當中,采用真空法灌漿會使得水泥漿更加的密實和飽滿,另外孔道壓漿所采用的水泥漿要盡量降低其水灰比,可以適當添加部分諸如膨脹劑和減水劑之類的外摻劑,在一定程度上可以提高水泥砂漿的密實程度,提高其耐久行和強度,從而起到減少水泥用量、降低空隙率,避免出現離析現象。
混凝土連續箱梁施工是橋梁工程中的施工難點,本文針對施工過程中的一些關鍵環節進行了詳細的闡述,針對工程的實際情況要重點做好支架搭設、混凝土的澆筑以及預應力的施工。從各個方面來保證混凝土連續箱梁的施工質量,由于混凝土連續箱梁施工工藝相對復雜,工程中涉及到的環節較多,好需要結合工程實踐來不得提升其施工質量。
參考文獻:
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收稿日期:2015-01-03