崔嵬
(中交隧道局有限公司南京分公司,江蘇 南京 210001)
近年來,我國路橋建設工程數量不斷增加,現澆混凝土結構越來越受到業內的重視。現澆混凝土結構不僅可以改善結構強度、剛度等性能指標,保證結構安全,同時也具備方便快捷的優點。所以,對現澆箱梁的施工技術進行深入探討,以期為今后的道路建設起到一定的推動作用。
隨著現澆箱梁技術的發展,其結構發生了翻天覆地的變化。在路橋、橋梁等工程中,地質環境復雜、條件艱苦,采用現澆箱梁可以適應各種地質,確保路橋的安全。圖1為連續梁常見布置形式。

圖1 連續梁常見平面布置形式
與傳統的路橋相比,現澆混凝土梁的施工方法更為簡便。在施工過程中,大部分的現澆箱梁會形成多跨連續梁,采用一次澆筑進行連續施工,這樣的連續作業模式可以改善大橋的主要性能指標,保證橋梁的穩定和安全。
現澆箱梁在建造過程中不需要增加橋墩的蓋梁,因此在施工中,常常會將其落在橋墩頂部的位置,這樣的設計方式使橋梁整體結構更加輕盈,美觀度得到改善。
現澆混凝土箱梁法施工時不會占用太多施工場地,與常規施工方法相比,施工更加簡便快捷。
施工前的準備是實施現澆箱梁施工的重要環節,從施工人員、材料、設備等各個方面做好充分的準備工作,可以使施工工作更為順利。在前期施工中,要根據橋梁的施工要求、工期等因素合理布局,材料的備料既要考慮材料的品質,又要注重材料存放、運輸等環節的控制,確保材料的性能符合要求。建筑機械要定期維護,確保工程的正常運轉,避免因機械故障而降低工程質量。在施工現場,要事先進行項目的技術指導,對施工過程中可能出現的問題有一定的預判,確保施工品質。
在道路橋梁建設中,橋基的建設至關重要,因此,對其進行合理的施工是非常重要的。在土壤條件比較好的地區,清理腐殖土和雜物后,將土壤進行翻松,加入石灰粉碾碎,然后再進行填筑。對于軟黏土基礎的工程,通常采用置換方法進行施工,對其進行強化,達到最佳的土壤質量。進行橋基加固時,應在橋墩上加一個斜坡,使橋墩的表面不會因積水而受損。在基坑的兩邊設置排水管,并采用水泥加固,避免地面積水對地基的穩定性產生不利的影響。
在現澆箱梁的基礎上,對其進行基礎加固,確保結構狀況能夠達到現澆箱梁的要求,避免出現基礎沉陷等問題。在施工完畢后即可開始安裝,安裝過程中需要進行基礎數據的檢測和標記,確保支架安裝和施工正常進行。采用墊片和隔板,使結構的總體受力均衡,有效地改善支架的安全性能。如果不采用這種方法,就會造成支撐底座受到外界的干擾。要特別指出,支架的安裝是關鍵工序,要根據工程計劃、嚴格遵循施工的先后次序。在施工過程中,必須按照有關規范進行預壓,以避免發生塑性體的問題,確保基礎的穩定性。
在現澆箱梁工程中,模板的設置效應會對現澆箱梁的施工產生直接影響,因此,模板安裝時,必須根據工程計劃,對預制鋼筋等構件進行預先埋置。確保所有已組裝好的樣板保持整潔。在樣板上不得擺放其他物件,以防損壞樣板。如在施工中出現模板的變形,必須及時進行模板的調整或更換,并在進行過程中對其他樣板進行狀態檢測,確保模板基礎和接頭達到規范要求。對焊縫部位進行檢測,如果出現裂紋等情況,也要進行修復。在進行基礎模板組裝前,要充分考慮預應力、拱度等因素,確保各工序的質量符合設計需要,避免模板出現問題,對現澆箱梁板的施工造成不利的后果。
在預應力混凝土箱梁橋的安裝過程中,應確保其結構的所有性能指標均符合設計要求。在實際施工中,要特別針對安裝數量和間距進行控制,確保整個工程的正常進行。一般在現場澆筑的箱梁柱應在加固后進行焊接,在焊接過程中應控制焊接長度和焊接質量,注意核對加強筋的類型,防止由于零件的模型和尺寸有誤而浪費人力物力。另外,要注意鋼筋的擺放和處理,確保在儲存過程中保持干燥。對現澆箱梁的預埋件和預留孔進行檢測,如出現安裝誤差,應立即糾正。
混凝土澆筑是現澆箱梁的重要組成部分。在拌和過程中應嚴格控制拌和材料的配比、拌和時間等各項指標,確保拌和質量。采用起重機進行混凝土澆筑時,要注意按施工次序的要求進行。一般情況下,在現澆混凝土的過程中,必須進行兩次澆筑。第一次澆筑是針對底板、腹板,第二次是針對肋頂部等部位進行澆筑。正式澆筑前,應事先清除所有的雜物,確保工作表面清潔。加強對模板、鋼筋、底座穩定性的檢查,對保證混凝土的質量至關重要。澆筑完畢后,要根據裂縫的部位分別進行施工。另外,要防止進行預應力管道和模板在振動過程中發生位移,確保工程質量。
在進行預應力施工前,應事先準備好各種材料和機械,確保后續的工作能夠正常進行。如在檢驗過程中出現了安全問題,應立即采取相應措施。在預應力混凝土中,施工單位必須嚴格遵守有關技術規程,根據實際情況確定鉆孔方法,在混凝土的抗剪強度超過設計要求的50%時,就可以進行預應力張拉。
壓漿封錨桿是工程的最后一個關鍵工序。在張拉完畢后48h 之內必須進行壓漿,這樣才能確保鋼筋不受腐蝕。在壓漿期,曲線和垂直孔道應按最低位置進行,最高處才能排出。當孔道中的泥漿強度大于90%時,才能進行底部模具的拆卸。
該橋梁工程包括:1 個在K2+761.476 的箱涵,1 個在K3+112.387 的小橋,2 個匝道橋和1 個加寬橋。H型高架橋墩的起始樁編號為:HKO+137.22、HKO+390.15,全長253.23m。該橋采用單箱、單間截面形式,其整體寬度為800cm,箱形梁的寬度為450cm。第一組采用普通的鋼筋混凝土連續箱梁,其高程140cm;第二組采用預應力連續箱梁,其中部位置為220cm。
3.2.1 10cm×10cm 底模、側模板縱向方木驗算
將底部模板的縱向方木之間距離控制在30cm 左右,代表著每根方木只需對0.3m 區域內的重量進行承載,從而能夠計算得出:
(1)模板和方木的重量為0.10kN/m。
(2)混凝土重量為14.04kN/m。
(3)在施工期間形成的荷載大約為2.5kN/m,集中荷載為0.75kN/m。
(4)在對混凝土進行振搗時,產生的荷載大約為2.0kN/m。
在對強度進行驗算時,始終根據2 跨連續梁的標準進行運算。而方木驗算需要根據組合的形式,在施工期間形成的荷載為支點B 處彎矩的最大值。
3.2.2 10cm×15cm 橫向方木驗算
(1)荷載
從支架設計圖紙可以得知,位于隔斷板下方的橫向方木會承受到巨大的作用力,方木的尺寸為10cm×15cm,間隔80cm,所設計的箱梁高度為1.8m。橫向的方木長度應不小于3.2m,方木間隔設置成90cm。詳細的參數有:
(a)模板與縱向方木的自重為0.48kN/m。
(b)混凝土的自重為42.12kN/m。
(c)在整個施工期間形成的荷載量為1.35kN/m。
(d)混凝土振搗期間形成的荷載為1.8kN/m。
(2)強度驗算
根據方木之間60cm 距離,以及4 跨連續梁的形式進行計算,通過對強度的檢算結果可以得知,支點C處彎矩最大。
3.2.3 碗扣式鋼管滿堂支架荷載計算
將碗扣式支架的設計劃分成以下兩種情況:
在隔斷梁、腹板處安裝立桿,每根立桿的規格為60cm×90cm,水平間隔為120cm;懸臂板部位的立桿水平間距為120cm。依據該參數能夠合理計算出:
(1)底部模板重量為0.339kN/m。
(2)側面模板重量為0.348kN/m。
(3)內部模板重量為0.374kN/m。
(4)在施工期間形成的荷載為1kN/m。
(5)混凝土振搗期間形成的荷載為2kN/m。
(6)隔斷板、腹板位置的立桿距離最大部位受到的荷載為0.86kN/m;現澆結構梁高1.8m;施工期間形成的荷載為0.54kN/m;混凝土振搗期間形成的荷載為1.08kN/m;荷載組合為27.75kN/m。
(7)懸臂板處的立桿距離最遠部位受到的荷載為1.29kN/m;現澆結構梁高0.6m;施工期間形成的荷載為0.81kN/m;混凝土振搗期間形成的荷載為1.62kN/m;荷載組合為16.36kN/m。
3.3.1 支架安裝施工工藝
(1)在安裝支架時,要對接頭進行質量檢驗,確保接頭不出現彎曲、腐蝕等質量問題。在碗扣合部的插頭上,一定要有特殊的插頭。應查看容器固定部件的品質手冊,檢驗其與產品的規格相符。
(2)在固定碗形托架時,應在橫橋和順橋上分別放置一個剪子撐,兩個方向上的剪子撐的間隔均為2m,剪子撐的傾斜支撐與地板的夾角要保持45,底座和襯墊的接觸表面不能太牢固,鋼管接頭必須滿足有關規定。
(3)在裝盤前,應進行量測、下料的適當排列,再進行下料的裝配。首次安裝工作結束后,建筑方要對底層進行平整性檢驗,如果不符合要求,要進行處理。立桿應有垂直支持的側向支持。一般來說,支架應以4 列為一間距,以45~60為宜。
3.3.2 梁模板施工
(1)下層模具的鋪裝
架體安裝完畢后,進行現場澆筑,要量好下模的邊緣,根據施工程序把底板鋪好。如果使用底層的模板作為分布梁,那么它的間隔應當小于30cm,在分布梁處應鋪有板材。如果板材鋪好后出現裂縫,可以用小木頭填補。為保證貨架頂端的穩定,可以調整支架的高度不超過支架的1/3。在進行基底施工時,要反復檢查基面高度,如有誤差,應及時進行校正。同時,根據設計圖的規定,對其進行預加載。
(2)將外部模具豎直
在外模的裝配中,選用木材夾板,其大小為1220mm×2440mm×18mm,木板的后側要有方木釘,方木楞間隔不超過50cm,外面的模板要用鋼管進行加固。
(3)制造和裝配鋼筋
在進行施工和裝配過程中,要保證施工現場有足夠的基礎,達到設計圖的規定。根據設計圖對外部模板進行調試,然后進行樓板和網架的裝配,在全部的鋼筋安裝完畢后,進行品質檢驗。經檢驗合格,即可進行室內模板的裝配,將頂部的鋼筋綁固。在鋼筋捆扎過程中,應保證鋼筋的間隔與設計圖一致,并且有關的技術指標,如搭接長度、焊接厚度等均應達到設計規范的要求。
(4)建造水泥
模板和鋼筋的施工結束后,進行混凝土的施工,在澆筑時,必須確保混凝土溫度達到設計要求,從而保證混凝土在澆筑后的平整度、平順度。同一位置的混凝土盡量一次性澆筑,澆筑完畢后,不允許出現漏筋、空洞等現象。在澆筑時,還要進行連續的振動,按快速插入、緩慢抽出的原則,防止振動桿與鋼筋或預制體發生碰撞。另外,要檢查支撐的沉陷情況,指定人員進行觀察,做好詳細的沉陷紀錄,當出現不正常現象時,要及時采取有效措施。
總之,在公路橋梁工程的施工中,由于地形、交通等諸多因素的制約,使工程的實施更加困難。現澆混凝土箱梁形式能充分符合建筑的空間特性,無須在工程中增設預應力混凝土。在充分調研和分析后,該工程采用“碗扣式”支撐結構,并且制定科學的工程施工計劃,加強對工地的監督,在保證安全生產的前提下,為同類工程建設提供借鑒。