胡少東
(中交二公局第三工程有限公司 陜西省西安市 710016)
預應力橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的上部結構施工分析
胡少東
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隨著我國社會主義現(xiàn)代化建設的不斷發(fā)展,我國的橋梁工程建設取得了卓有成效的進步。作為橋梁施工過程中一個極為重要的環(huán)節(jié),橋梁預應力箱梁的上部結構施工影響著整個橋梁的施工質(zhì)量,因此,必須真正掌握專業(yè)的現(xiàn)澆箱梁施工工藝,才能促進橋梁上部結構施工的有效性,進而保障整個橋梁施工工程的順利實施。本文將著重對預應力橋梁的箱梁施工工藝進行深入探討,并對當前現(xiàn)澆箱梁過程中出現(xiàn)的問題進行分析,提出具有可行性的建議,為我國的預應力箱梁施工提供一個參考與借鑒。
預應力;橋梁現(xiàn)澆;連續(xù)箱梁;上部結構施工;策略
改革開放以來,我國對交通運輸業(yè)給予了高度地關注。現(xiàn)澆箱梁是近年來興起的一種橋梁建設工藝,它不僅外形美觀、大方,而且具有一定的剛度,在目前的高速公路以及高架橋建設中得到了廣泛地應用。然而,在工程實施的過程中,也存在一些問題。現(xiàn)澆箱梁所涉及的范圍比較廣,實施起來較為復雜,這嚴重影響了橋梁建設的施工效率。因此,必須充分利用連續(xù)箱梁上部結構現(xiàn)澆工藝,保障橋梁工程建設的實施質(zhì)量。
1.1 預應力箱梁拱度較大
當前的預應力橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁普遍存在拱度過大的情況,這嚴重影響著橋梁上部結構施工的順利進行。導致預應力箱梁拱度大的原因復雜多樣。首先要考慮的是對拱度的預算偏差。在對拱度進行預算過程中,對參數(shù)的依據(jù)很大程度上是源于以往的經(jīng)驗判斷,通過基本的觀測對一些數(shù)據(jù)進行初步計算,這種方式不夠精確,也會存在較大的誤差,而且在具體的施工過程中,這種誤差還會隨著實際情況的變化而不斷擴大,地基的沉降情況、支架的彈性情況等都會使這些數(shù)據(jù)存在較大的誤差。除此之外,預應力張力的變化也會影響到箱梁的拱度變化,預應力的張力是有一定的限度的,一旦梁體的混凝土強度超過了預應力所能達到的強度,便會擴大預應力張力,進而造成箱梁拱度過大的現(xiàn)象。
1.2 現(xiàn)澆混凝土箱梁易出現(xiàn)裂縫
在橋梁工程建設過程中,現(xiàn)澆混凝土箱梁出現(xiàn)裂縫是一種較為常見的現(xiàn)象。這是因為在進行混凝土澆筑后,會釋放出大量的熱量,而在內(nèi)部的熱量不容易散發(fā)出去,導致混凝土的溫度持續(xù)升高,這就在一定程度上形成了較大的內(nèi)外溫差,這時,在混凝土內(nèi)部會產(chǎn)生一種壓應力,而在表面則是一種拉應力,兩種力相互作用,其結果就是混凝土箱梁表面出現(xiàn)裂縫。而混凝土內(nèi)部還會持續(xù)慢慢散熱,最終冷卻,這將會使已被澆筑的混凝土接觸處出現(xiàn)極大的拉應力而產(chǎn)生裂縫,甚至使整個混凝土都受到這種影響,出現(xiàn)潛在的安全風險。另外,還會造成混凝土箱梁出現(xiàn)變形,進而使裂縫蔓延,影響到整個橋梁施工質(zhì)量。
1.3 箱梁出現(xiàn)空洞、蜂窩狀
在橋梁箱梁澆筑中,一般采用的箱梁腹板比較薄,具有一定的高度。在其與底板連接處所用的鋼筋數(shù)量比較多,排列也比較密集,在對混凝土進行澆筑時,較大的預應力作用會導致出現(xiàn)漏振現(xiàn)象,呈現(xiàn)出蜂窩形狀。溫度升高時,再加上鋼筋的密集度,很難實現(xiàn)混凝土澆筑振搗,這就造成了蜂窩現(xiàn)象的出現(xiàn)。除此之外,施工人員在箱梁澆筑過程中也發(fā)揮著重要的作用,一旦施工人員出現(xiàn)工作失誤,在施工環(huán)節(jié)中缺乏交叉振搗這一重要的環(huán)節(jié),就會造成混凝土出現(xiàn)松動的現(xiàn)象,同時也會伴隨蜂窩現(xiàn)象的產(chǎn)生。
2.1 模板的安裝工藝
模板的安裝是一個復雜的過程,它需要對鋼筋以及預應力管道進行充分的考察與分析,然后再根據(jù)實際情況進行安裝。①要對模板的外表進行檢查,盡量保持模板的平整與光滑。尤其是對于模板的接口處,要做好清理工作,并仔細檢查這些接口處是否存在變形、故障等現(xiàn)象,各個支架與模板的接口有無裂縫,這些都是模板安裝前必須要考慮的問題,一旦發(fā)現(xiàn)存在有上述問題存在,必須進行有效地處理,保障模板安裝的順利實施。②在進行模板安裝時,要保證模板的側(cè)模可以滑動,而且要對底模板進行位置校準,在安裝的最后階段,做好螺栓加固工作,使拉桿能夠完全連接,同時將其他重要的部件都進行相應的調(diào)整,對這些模板的尺寸以及平整度進行充分地檢查,并做好相應的記錄。如果發(fā)現(xiàn)不合適的部分,要進行及時地調(diào)整。需要注意的是,在進行模板安裝時,要嚴格檢查這些模板的尺寸是否符合要求,并對模板的位置進行精確的定位。
2.2 箱梁鋼筋的安裝工藝
箱梁的鋼筋安裝工藝,對施工人員的技術要求比較高。首先在進行安裝前,要對鋼筋的尺寸進行充分地了解,并要根據(jù)這些尺寸進行設計加工,要把握好鋼筋間的距離,不要過于密集,將鋼筋固定起來,根據(jù)實際情況進行分階段焊接。這樣一方面能夠提高箱梁鋼筋安裝的實施效率;另一方面能夠促進焊縫長度與飽滿度能夠達到相關的要求。鋼筋的存放則是根據(jù)鋼筋種類、質(zhì)量級別以及大小等劃分的,有著不同的存放方法,這能夠在一定程度上防止鋼筋腐蝕,有重要的作用。在安裝箱梁鋼筋的過程中,要有效調(diào)整孔道以及各個埋件的位置,一旦安裝鋼筋位置出現(xiàn)了矛盾,要采取科學、有效地措施進行調(diào)整,保障箱梁鋼筋安裝的順利實施。值得注意的是,在鋼筋焊接過程中,要保持警惕,避免出現(xiàn)燒傷的現(xiàn)象,造成安全隱患。另外,在完成安裝后,要由專業(yè)的監(jiān)管人員進行審查,一旦審查不合格,要進行重新返回,直到安裝合格,方可進行接下來的程序。
2.3 箱梁混凝土澆筑技術
在橋梁施工過程中,對箱梁混凝土的澆筑一般要進行兩次,這兩次澆筑分別針對不同的部件。第一次主要是對底板、腹板進行澆筑,另外一次則是對頂板和左右兩側(cè)進行澆筑。對箱梁混凝土的澆筑一般是采用梯狀分層的方式,距離要保持在2m以內(nèi),上下兩層混凝土的澆筑要掌握一定的技巧,在對下層混凝土進行澆筑時,盡量保證上層混凝土已澆筑完畢,而且在澆筑前,要做好清潔工作,不僅要對支架進行檢查,而且要對重要的機械設備進行故障排除。澆筑的實施一般是從中心向兩側(cè)實施。箱梁混凝土澆筑離不開振搗技術,一般在進行振搗時,要將振搗棒置于混凝土下方大約10cm左右的位置,對混凝土的振搗要達到一定的程度,直到混凝土無氣泡、無泛漿現(xiàn)象方可停止。另外,要密切關注混凝土的裂縫現(xiàn)象,一旦發(fā)現(xiàn)此類情況,要采取及時的處理。
3.1 施工前的準備工作
在進行連續(xù)箱梁上部結構施工之前必須先將準備工作做好,第一,橋梁施工的場地要保證平整、而且還要以碎石塊來填滿較軟的地基,固定好搭建支架的場地,力求避免在混凝土澆筑之后橋梁發(fā)生沉降現(xiàn)象,使地基能夠承受的住施工所需的承載力要求。然后由專業(yè)的測量人員進行放樣測量,用在中心處進行標記,并以中心線為基準向兩側(cè)進行延伸,以此來搭建對稱的塔箱支架。對于排水溝中存在的淤泥、沙子、垃圾等沉積物要及時清理,使排水溝能夠保持暢通。另外,要將山皮山分階段進行填入,一般情況下要低于道路的路面,之后要采用壓路機對這些山皮石進行充分的碾壓,使其不再出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。除此之外,要填入適量的灰土,這些灰土要與路面在一個界面上,盡量保持其平整性。這一方面能夠便于排水,另一方面能夠保證連續(xù)箱梁的上部結構施工的質(zhì)量。在完成這些項目后,要開挖水溝,這樣能夠防止雨水下滲對箱梁過度浸泡造成沉降現(xiàn)象。
3.2 施工的主要流程
在做完施工前的準備工作之后,開始進行安裝,需要注意的是立桿一定要保證在墊塊的最中心部位,進而再順著立桿從下往下將橫桿進行有效安裝,另外,還要安裝相應的斜撐桿,斜撐桿看似可有可無,實際上它的作用是不可忽視的,它是保障整個支架結構實現(xiàn)穩(wěn)定性的重要裝置。然后,再安裝支托,支托一般安裝在立桿的最上端,根據(jù)實際設計方案,在橫向放木部位安裝,它具有一定的調(diào)試功能。在整個支架的安裝過程中,支架的穩(wěn)定性與沉降起到了決定性的作用。因此,一定要嚴格按照支架安裝的要求,有效對立桿之間的距離以及鋼筋數(shù)量進行控制,保障支架的穩(wěn)固性,促進施工的順利進行。
3.3 施工過程中的堆載預壓技術
在對連續(xù)箱梁的支架進行安裝時,一定要嚴格按照設計要求,有效控制支架承載能力,消除支架的變形、沉降等不良因素。除了支架的縱橫梁機構,還要對其進行預壓,這是一項相對繁瑣的工程。首先,預壓需要砂袋作為基本的技術支撐,砂袋的重量要控制在一定的范圍內(nèi),一般要達到箱梁重量的1.5倍左右,過輕達不到一定的預壓效果,過重超越了箱梁的承載力度,會影響到箱梁的施工質(zhì)量。預壓工藝需要按照相應的順序來進行,每一個預壓工藝流程必須保障在10min以上。當加載完全實現(xiàn)后,要保持24h的持荷,同時要對各個部分的支架變形情況進行檢測。密切關注支架的沉降變化,一旦出現(xiàn)較大的差異,要對此進行有效的調(diào)整,使其達到合理范圍。
3.4 安裝過程中的注意事項
在對連續(xù)箱梁支架進行安裝時,需要注意以下幾個重要事項:①要選擇有一定強度的支架,保障支架在安裝的過程中能夠起到穩(wěn)定性作用,它影響著整個安裝過程的順利實施。②在進行脫模時,一方面要注重其可操作性,另一方面要考慮到經(jīng)濟實用性。在進行預壓時,要保證砂袋的重量要大于澆筑混凝土的重量,使預壓能夠達到預期效果。③在進行安裝時,要事先考察好實際情況,并作出科學的設計,在施工過程中盡量保障每一個項目都能夠符合設計的基本要求,合理控制箱梁拱度,保障整個過程中的排水系統(tǒng)能夠正常作用,這都是預應力橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的上部結構施工不可或缺的重要環(huán)節(jié)。
當前,我國的公路建設取得了前所未有的發(fā)展成就,這也在一定程度上導致了交通擁堵的現(xiàn)象。而預應力橋梁現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的建設,能夠有效緩解我國的交通擁擠現(xiàn)象。盡管在整個施工過程中會遇到各種各種的問題,且操作起來比較復雜,但只要我們能夠掌握專業(yè)的施工工藝,嚴格監(jiān)測工程施工的每一個環(huán)節(jié),對施工過程中出現(xiàn)的問題進行及時發(fā)現(xiàn)、有效處理,就能有效保障預應力箱梁的順利實施。
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1004-7344(2016)14-0137-02
2016-4-28