田 峻 巍
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
現澆連續箱梁施工技術簡述
田 峻 巍
(山西省晉中路橋建設集團有限公司,山西 晉中 030600)
結合工程實例,介紹了現澆箱梁的結構特點,從基礎處理、支架搭設、模板安裝、梁體混凝土施工等方面,探討了現澆箱梁的施工方法,為類似工程施工積累了經驗。
連續箱梁,支架,模板,混凝土澆筑
現澆連續箱梁橋具有變形小、結構剛度好、行車平順舒適、外形美觀、養護簡易、抗震能力強等優點。所以成為了目前常用的橋梁結構體系,在高速公路與城市道路中運用較為普遍。在王城高速公路跨靈山高速A匝道施工中,現澆預應力混凝土連續箱梁施工技術得到了很好的應用,本文將實際施工中的一些技術經驗進行了簡要闡述與分析,希望對日后類似工程的施工有所作用。
王城高速公路A匝道2號橋AK0+821.5上部結構形式9×25+(20+3×25+20)+40+60+36+4×25裝配式/等截面現澆預應力混凝土連續箱梁,全長583 m,第16跨上跨LSK56+979.669處,該箱梁底寬8.5 m,頂寬13 m,高3.5 m,采用雙箱室連續箱梁形式,中腹板厚從0.5 m過渡到1.2 m,邊腹板厚從0.5 m過渡到1.0 m,底板厚從0.22 m過渡到0.7 m,頂板厚從0.25 m過渡到0.45 m。
施工工藝流程:施工準備→地基處理→支架搭設→支架預壓→模板安裝→鋼筋加工及安裝→混凝土施工→預應力施工→壓漿→拆除模板、支架。
2.1 基礎處理
清理并整平場地,對原地基進行夯實后,鋪筑10 cm厚砂礫墊層,用振動壓路機進行壓實,壓實度不小于96%。在砂礫墊層上澆筑10 cm厚C20混凝土,待混凝土達到設計強度時即可開始支架搭設。
2.2 支架搭設
對支架立桿放樣:對橋梁中心線和底座中心線進行放樣并標示,在標示好的位置準確的安裝底座,在底座上安裝支架立桿。
安裝水平桿:在立桿圓盤上插入水平桿,并調整其水平位置,使同一層的水平桿在同一水平面上,再扣下橫桿上的銷并鎖緊,安裝立桿時,同時安裝斜拉桿,最后安裝可調頂托。
2.3 支架預壓
支架搭設完成后,對其進行預壓,一般選用沙袋作為預壓物,重量為梁體重量的1.2倍,預壓前布設沉降觀測點,并記錄原始值和每隔2 h測量的沉降值。支架預壓分四個階段進行,設計重量的60%,80%,100%,120%,每完成一個階段的加載,對全部觀測點進行沉降觀測,達到最大加載后,持續24 h,每個監測點起初24 h內的下沉量平均值在1 mm以內時,視為支架預壓合格;在預壓結束后,按照設計重量的120%→設計重量的100%→設計重量的80%→設計重量的60%→0分級卸載,并記錄支架的沉降值。卸載后6 h,應監測各監測點標高,并計算各監測點的彈性變形。
觀測點的布置:在模板上布置觀測點,底板、翼板上各觀測點分別布置在模板的大小里程及變截面處,觀測點用鐵釘釘牢,并用紅色油漆標記,預壓嚴禁將其遮壓。
2.4 模板安裝
模板做好后,先檢查外觀、尺寸和接縫是否合格,并進行編號,按順序分節存放。模板安裝過程中,要求模板間的間隙不得大于2 mm,并用雙面膠封縫,防止漏漿。
模板安裝時先安裝底模和側模,再綁扎鋼筋籠,最后安裝內模。
模板安裝采用人工配合吊車進行,吊裝過程中不得對模板進行碰撞,防止變形,底板鋪設時線形要順接,從箱梁中間向兩側安裝,橋長方向每隔2 m復核一次模板安裝位置的準確性。
液體肥能夠與節水節肥技術配套使用。大部分企業關注了肥,卻不太關注水。過量灌溉是目前水肥一體化過程中最突出的問題。當水肥結合時候風險非常大,肥料利用率降低,效果也變差了。
2.5 鋼筋加工及安裝
1)材料的選用按設計文件的規定,進場后進行自檢,由監理工程師進行抽檢,滿足設計及規范要求方可使用。2)鋼筋下料、加工嚴格按圖紙要求進行。主筋搭接需保證在同一直線上,焊接人員持證上崗,并需監理工程師取件驗證后才可繼續進行。施焊時搭接長度應滿足設計及規范的要求。3)主梁上、下緣主筋在墩臺處不得斷開,不得焊接。4)綁扎鋼筋的順序以先主筋后箍筋為準,所有鋼筋的間距和位置須滿足設計及規范要求。主筋搭接以焊接為主,鋼筋與鋼筋交叉處可綁扎也可點焊接。 5)所有預埋鋼筋及其他預埋件位置要準確,固定要牢固。保護層的控制主要以在鋼筋和模板間設置混凝土墊塊來保證,需將墊塊牢固地綁扎在鋼筋上。
2.6 波紋管的定位
所有預應力管道采用JT/T 529—2004預應力混凝土橋梁用塑料波紋管標準的塑料波紋管(u=0.17,k=0.001 5),安裝波紋管時,嚴格按設計坐標定位,準確,不位移,不變形。
2.7 梁體混凝土的施工
1)箱梁澆筑所用原材料主要有:水、水泥、碎石和砂,這些材料在進場前都必須經過嚴格檢驗,符合相關規范要求方可進場,進場后進行配合比試配,強度等各項指標滿足要求后報監理工程師審批、認可。2)人洞設置。為拆除內模方便,需在箱梁頂板處設置人洞,每個箱室設人洞兩個,設置時躲開箱梁預應力鋼束,在支架拆除以前必須對其封閉,并對因其設置而截斷的鋼筋進行補全,對封孔混凝土進行澆筑。3)梁體混凝土的澆筑。混凝土用輸送泵澆筑入模。澆筑前,嚴格檢查鋼筋位置是否準確,是否有銹蝕,模板的位置、標高、保護層厚度是否滿足要求,支架是否牢固,預埋件位置是否準確,數量是否滿足設計要求,模板內是否還有雜物、積水等,以上所有檢查都符合要求后方可讓混凝土就位準備澆筑。
澆筑過程中,各個系統必須責任明確,監督機制健全,現場必須有專職安全人員隨時檢查現場安全情況,要有專人指揮現場的設備和人員,以保證箱梁混凝土澆筑能安全、有序的進行。
混凝土運到施工現場,對其和易性、坍落度等指標進行檢驗,坍落度誤差控制在±2 cm之內,滿足要求后,用泵車泵送入模,澆筑時,先澆底板混凝土,再澆腹板混凝土,最后澆筑頂板混凝土,混凝土分次澆筑時,第一次澆筑的混凝土需達到2.5 MPa以上,對其表面進行鑿毛、清洗后,方可進行第二次的腹、頂板混凝土澆筑,混凝土振搗采用人工攜插入式振動器的方式,振搗時,需插入下層混凝土5 cm~10 cm,振動器移動間距不得超過其半徑的1.5倍,振動器拔出時不得觸碰鋼筋、模板和預埋件。
各孔均由跨中向支點對稱分段澆筑,施工結合面必須按規范要求進行鑿毛、清洗,以保證強度。
梁體混凝土澆筑完成后即時進行灑水養護,用土工布將梁體覆蓋,并定期進行灑水濕潤,養護時間不少于7 d。
2.8 預應力施工
當一聯混凝土澆筑完成,達到設計要求的張拉強度,即可進行箱梁的張拉。1)鋼絞線在使用前要檢查其外觀是否有銹蝕與油品,并對其進行抽樣應力檢測,滿足規范及設計要求時方可使用。2)錨具與夾片進場前,對其尺寸、外觀、硬度及錨固力按規范要求進行試驗檢查。發現有一套不符合要求,就再取兩套進行檢查,若還是有不符合要求的,對全部進場錨具進行檢查,合格后方能投入使用。3)嚴格按照圖紙設計長度和根數對鋼絞線進行下料,當梁體混凝土達到設計強度的85%以上時,將預應力管道清理干凈,用穿束機穿束。選擇與錨具相匹配的張拉機具,經標定得到張拉力與壓力表關系曲線后可進行張拉,嚴格按照設計要求的張拉順序張拉。4)張拉采用張拉力與伸長量雙控的方式,以張拉力為主控,以伸長量作為校核項目,張拉時量測箱梁的張拉上拱度值,使其達到設計要求。5)鋼絞線張拉結束后,采用砂輪切割機將多余的長度切除。
2.9 壓漿
1)準備工作。a.張拉施工完成之后,要將外露的鋼絞線切除(注意鋼絞線的外露量不大于30 mm),進行封錨;b.在灌漿施工前,將錨墊板的表面清理干凈,保證平整,保護罩底面和橡膠密封圈間用玻琉膠粘貼牢固,并將錨墊板上的安裝孔與保護罩對正后用螺栓擰緊;c.清理灌漿孔,保證灌漿通道通暢;d.確認壓漿的配合比,檢查原材料、設備的型號、數量和質量符合設計及規范要求。2)拌漿。a.先加水空轉至攪拌機筒內側充分濕潤后倒凈積水;b.將已稱量并扣除固化外加劑所吸水量的水注入攪拌機,攪拌水過程中倒入水泥,再攪拌3 min~5 min至均勻;c.將外加劑倒入攪拌機,再攪拌5 min~15 min,然后倒入盛漿桶;d.倒入盛漿桶的漿體應盡量馬上泵送,否則要不停地攪拌。3)灌漿。a.開啟真空泵,使真空度達到負壓0.08 MPa~0.1 MPa;b.開啟灌漿泵,要求灌漿泵輸出的水泥漿達到規范要求的稠度,此時,將灌漿泵上的輸送水泥漿管接到錨墊板上開始灌漿;c.看到波紋管前端有漿液流出時,將空濾器前端的閥門關閉,再打開排氣閥。待從排氣閥流出的水泥漿稠度與灌入的相當時關閉抽真空端所有的閥門;d.灌漿泵繼續工作,在不大于0.7 MPa下,持壓1 min~2 min;e.關閉灌漿泵及灌漿端閥門,完成灌漿工作。4)對真空吸漿的控制要點:a.孔道壓漿前,先利用空壓機將孔道中的水分或臟物排走;b.整個連通管路的氣密性必須認真檢查,以保證達到規定負壓;c.水泥漿拌和時,嚴格控制水、外加劑和水泥的用量,若水泥漿及時使用流性降低,應禁止使用,不允許用加水來增加其流動性。
2.10 模板拆除
1)梁體混凝土達到設計強度的70%以上時,可進行內模的拆除,拆除內模主要以人工為主,將拆除的內模從梁體天窗運出外面。2)梁體混凝土達到設計強度的100%時,可對箱梁外模進行拆除,拆除以從箱梁一端到另一端,先翼緣再底板的拆除順序進行。3)模板拆除時應派專人負責指揮。拆除區域設圍欄,不得在圍欄范圍內進行其他作業,拆下的模板不得亂扔,在指定地點分類、編號堆放整齊。
2.11 支架拆除
支架拆除前必須先松開頂托對支架進行卸載,然后按從跨中向兩端自上而下的順序進行拆除,拆除時配置專職安全員進行現場安全監督,嚴禁從高處拋下桿件,對拆卸的桿件及配套零件進行及時清理和分類堆整。
在近幾年越來越多的現澆預應力混凝土連續箱梁施工中,不斷地總結了較為成熟的施工經驗,但其質量控制仍是一個大的課題,施工中許多關鍵質量問題我們還需予以重視。本文現澆箱梁相關技術分析與質量控制是結合該工程實際特點進行的闡述,希望能為類似工程提供借鑒。
Abstract: Combining with the engineering examples, the paper introduces the structural features of the cast-in-place box girder, and explores its construction methods from the base treatment, erection of support, model installation, and beam concrete construction, so as to accumulate experience for similar constructions.
Key words: continuous box girder, support, framework, concrete grouting
On construction technique cast-in-place continuous box girder
Tian Junwei
(ShanxiJinzhongRoad&BridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)
2016-03-17
田峻巍(1984- ),男,工程師
1009-6825(2016)15-0166-02
U448.215
A