摘要 文章以公路橋梁現澆箱梁施工技術與質量控制為研究對象,系統闡述了公路橋梁現澆箱梁施工技術的關鍵環節及質量控制要點,介紹了現澆箱梁施工的特點和應用范圍,結合項目實踐,深入探討了現澆箱梁施工過程中的工藝流程、關鍵技術和質量控制要點,并總結了施工過程中遇到的問題及解決措施,可為相關類似公路橋梁現澆箱梁施工技術與質量控制提供參考和借鑒。
關鍵詞 公路橋梁;現澆箱梁;施工技術;質量控制
中圖分類號 U415.6 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2024)07-0136-03
0 引言
現澆箱梁作為一種常見的橋梁結構形式,因其結構性能優良、適應性強、施工速度快等特點,被廣泛應用于各類公路橋梁工程中。然而,現澆箱梁的施工過程涉及復雜的工藝技術和嚴格的質量控制要求。在實際施工過程中,由于地質條件、氣候因素、施工設備和人員素質等多種因素的影響,往往會出現各種技術難題和質量風險。因此,對公路橋梁現澆箱梁施工技術與質量控制進行深入研究和分析,對于提高施工效率、保障工程質量、確保工程安全具有重要的理論和實踐意義。
1 公路橋梁現澆箱梁施工技術概述
1.1 現澆箱梁施工技術的特點
現澆箱梁施工技術的特點主要包括以下幾個方面[1]:
(1)整體穩定性好:現澆箱梁在施工過程中,能夠形成一個連續的、整體的結構,減少了預制橋梁段的拼接縫,從而提高了橋梁的整體穩定性。這種技術可以有效抵抗各種外力作用,如風、地震等,增強了橋梁的安全性。
(2)承載能力強:由于現澆箱梁的連續性和整體性,其承載能力較強。與預制橋梁段拼接的橋梁相比,現澆箱梁能夠承受更大的交通負載和重力。
(3)適應性強:現澆箱梁的施工可以根據實際需求進行靈活調整,例如可以根據地形、地貌以及橋梁跨度等因素進行施工設計,從而更好地適應不同的施工環境和條件。
(4)施工周期短:由于現澆箱梁的施工大多在預制場地完成,因此可以提前進行施工準備和材料采購等工作,從而縮短了施工周期。此外,該技術需要的施工設備相對簡單,也降低了施工難度和成本。
(5)對環境影響小:現澆箱梁的施工不需要大量的預制場地和材料,從而減少了施工過程中的環境污染和資源消耗。此外,該技術的施工過程相對簡單,對周圍環境的影響較小。
(6)維護方便:現澆箱梁的結構設計簡潔,使得其維護和保養相對方便。與預制橋梁段的拼接不同,現澆箱梁出現損壞時可以更容易地進行修復和加固。
1.2 現澆箱梁施工技術的應用范圍
現澆箱梁施工技術是一種常用于橋梁、隧道和大型建筑等工程項目中的施工方法,其應用范圍廣泛且多樣化。在橋梁工程中,現澆箱梁施工技術適用于各類橋梁形式,包括簡支梁橋、連續梁橋、懸臂梁橋等。在隧道工程中,現澆箱梁施工技術可用于隧道頂板、側墻、底板等結構的建設。此外,在大型建筑項目中,現澆箱梁施工技術也常用于地下車庫、地鐵站臺、河道排水系統等的建造。總的來說,現澆箱梁施工技術在各類工程中都有著廣泛的應用,并且隨著工程規模不斷擴大和技術的不斷發展,其應用范圍將進一步拓展[2]。
2 公路橋梁現澆箱梁施工技術分析
2.1 項目概況
雅康高速C15合同段起訖樁號:右線K97+405~K100+165,左線K97+373~K100+140,右線長2.76 km,左線長2.767 km。其中大渡河特大橋主橋為1 100 m單跨懸索橋,鋼混疊合橋道系,主梁為鋼桁梁,桁寬27 m,桁高8.2 m。雅安岸為隧道式錨碇,康定岸為重力式錨碇;兩岸均為門形鋼筋混凝土主塔,基礎為鉆(挖)孔圓樁基礎。雅安岸右幅引橋為3×34 m箱梁橋,左幅為3×30 m箱梁橋;康定岸引橋為3×34 m+3×34 m箱梁橋,分幅設計;康定岸均為鉆(挖)孔圓樁基礎,雅安岸均為鉆(挖)孔方樁基礎,樁柱式橋臺。
2.2 現澆箱梁施工工藝
現澆箱梁施工工藝流程如圖1所示:
2.3 施工工藝中的關鍵技術
2.3.1 模板支撐體系設計與施工
(1)支架搭設。該方案箱梁支架鋼管樁位置設計原則為盡量讓貝雷梁與主橫梁接觸點在豎桿上:康定岸及雅安岸右幅,從墩身外側向跨中155 cm為第一排鋼管樁,從第一排向跨中1 040 cm為第二排鋼管樁;雅安岸左幅,從墩身外側向跨中155 cm為第一排鋼管樁,從第一排向跨中900 cm為第二排鋼管樁。支架立桿底腳支撐選用60 cm高度可調的KTZ-60底座,支架立桿頂應選用高度可調的U形KTC-60托撐,其高度應為60 cm,KTZ-60底座和KTC-60托撐,可調范圍均≤45 cm[3]。
(2)支架預壓。預壓荷載按澆筑梁體重量的1.2倍進行加載,可選用袋裝砂或鋼筋進行,一般選用鋼筋加載。按梁體的大致等效荷載進行布載,加載時分四級進行,依次為60%(538.5T)、80%(718T)、100%(897.5T)、120%(1 077T)。現場支架預壓現場圖如圖2所示。
(3)底模安裝。現澆箱梁底模采用規格為2 440 mm×1 220 mm×12 mm的竹膠板,底模下鋪設10 mm×10 mm方木,標準間距30 cm,腹板下方間距25 cm。
(4)內模安裝。箱梁內模采用規格為2 440 mm×1 220 mm×12 mm的竹膠板,且采用腹板、倒角、頂板分塊制作,分塊安裝的方法。先安裝底板倒角,再安裝腹板內模,最后安裝頂板倒角及頂板模板。
2.3.2 鋼筋加工與安裝
(1)底腹板鋼筋綁扎。引橋箱梁斷面使用不同直徑HRB400鋼筋,間距15 cm。底板底層用20 mm鋼筋,頂層及腹板用16 mm,架立筋用12 mm。橫向鋼筋間距15 cm,梁端和墩頂加密至10 cm。
鋼筋現場統一加工,平板車運輸到位,履帶吊或汽車吊配合塔吊垂直提升,人工安裝,底板、腹板鋼筋一次綁扎成形。
(2)預應力筋及其管道施工。引橋預應力管道采用75 mm塑料波紋管,符合設計規定,內橫截面積不小于預應力筋2倍,長于60 m管道需試驗確認面積比。接頭用大直徑同類管,長度為被接管道內徑7倍,需緊密纏裹防水泥漿滲入。
(3)預應力鋼絞線施工。預應力鋼絞線采用公稱直徑D=15.2低松弛預應力鋼絞線,其抗拉強度標準值為fpk=1 860 MPa,彈性模量Ep=1.95×105 MPa。箱梁縱向預應力束采用兩端整束張拉,縱向預應力束均為15-11類型,且均為通長連續束,錨具采用15-11錨具。
(4)頂板鋼筋綁扎。引橋箱梁使用不同直徑HRB400鋼筋,間距15 cm。頂層橫縱鋼筋20 mm,底層16 mm。架立筋12 mm。橫筋加密梁端和墩頂,間距10 cm。
鋼筋連接時,焊接要求焊縫雙面焊為5 d、單面焊為10 d。鋼筋加工及安裝尺寸容許偏差為±10 mm。鋼筋的調直、切斷、彎曲等制作工序均集中在鋼筋加工場內進行。
2.3.3 混凝土配合比設計與澆筑
(1)混凝土配合比。鋼筋混凝土結構的混凝土氯離子總含量不應超過膠凝材料總量的0.1%。混凝土堿量不得超3 kg/m3,宜控制在1.8 kg/m3以下。宜摻加耐久性外加劑、選用多功能復合外加劑。為滿足施工,并保證混凝土工作性可以滿足現場施工要求,引橋箱梁C50混凝土配合比擬定值如表1所示。
(2)混凝土澆筑。混凝土澆筑采用整聯現澆,先澆筑跨中,再澆筑兩端。立模、鋼筋綁扎合格后,梁體C50高性能混凝土由攪拌站集中供應,通過便道、攪拌車運輸,拖泵+輸送管泵送入模,腹板用Ф70振搗棒,底板用Ф50振搗棒。第一次混凝土澆筑到腹板頂部處,第二次再完成頂板混凝土的澆筑[4]。
梁體混凝土澆筑順序:從跨中向兩端,水平分層、斜向分段、對稱連續澆,每層30 cm。澆筑時同一斷面先澆筑底板及腹板根部,其次腹板、頂板及翼板。對伸縮縫位置的梁端封錨混凝土在梁板安裝結束后立模現澆,保證伸縮縫的縫寬、線性符合要求。
①橫隔板及端梁澆筑要點:端橫隔板坍落度21~22 cm,靠近張拉端卸料并振搗,觀察底板、腹板混凝土情況并及時振搗。
②底板混凝土澆筑:底板混凝土從腹板處澆筑,靠振搗棒振動及混凝土的流動性使混凝土流動到底板,箱梁內振搗人員用振搗棒引導混凝土。同時,在內模下倒角模板上開孔,振搗棒插入開孔處進行振搗,確保底板倒角處混凝土密實。
③腹板混凝土澆筑要點:底板澆筑后,接著澆筑腹板混凝土,采用斜向分段、振搗棒振搗,控制初凝時間,及時補充新鮮混凝土,避免冷縫。腹板澆筑前應等底板混凝土達到一定強度后再進行,防止混凝土大量涌入底板,可以用鋼筋從腹板處試插混凝土以判斷是否可以進行腹板混凝土的澆筑。
④頂板混凝土澆筑要點:正常澆筑,降低坍落度,調整位置確保連續。用竹膠板遮蓋翼緣板,控制厚度,避免溢出。
3 現澆箱梁施工中的質量控制
現澆箱梁施工中的質量控制是確保橋梁結構安全、穩定和耐久性的關鍵環節。為了達到預期的施工效果和質量標準,需要進行全面的質量控制,包括以下幾個方面[5]:
(1)施工材料質量控制:對用于現澆箱梁施工的材料進行嚴格的質量控制,包括水泥、骨料、添加劑等。確保材料質量符合設計要求和相關標準,并進行必要的檢測和試驗,防止不合格材料進入施工現場。
(2)施工設備管理:對施工設備進行定期維護和保養,確保其正常運轉和精度準確。在使用前應對設備進行檢查,確保其處于良好狀態,避免因設備故障或操作失誤導致施工質量問題。
(3)施工工藝控制:嚴格按照施工工藝流程進行操作,控制各道工序的施工質量。對于關鍵工藝環節,應加強技術交底和監督,確保施工人員掌握正確的施工方法和技術要求。同時,應定期對施工工藝進行評估和改進,提高施工效率和質量。
(4)模板制作與安裝質量控制:模板是現澆箱梁施工中的重要組成部分,應保證其制作與安裝的精度和穩定性。在模板制作過程中,應對材料進行質量檢查,確保符合設計要求。安裝模板時,應按照施工圖紙進行定位和固定,避免出現錯位或變形。在澆筑混凝土前,應對模板進行全面檢查,確保其密封性和穩定性。
(5)混凝土澆筑與養護質量控制:混凝土澆筑是現澆箱梁施工的關鍵環節,應控制混凝土的配合比、坍落度和澆筑速度等參數。在澆筑過程中,應加強振搗,確保混凝土密實。澆筑完成后,應及時進行養護,保持適宜的溫度和濕度,防止混凝土出現裂縫或強度不足的問題。
(6)預應力施工質量控制:預應力施工是現澆箱梁的重要組成部分,應控制預應力鋼絞線的張拉和錨固質量。在張拉過程中,應按照設計要求進行分級張拉,并確保張拉力的準確性。同時,應定期對預應力設備進行檢查和維護,確保其正常運轉。
(7)質量檢測與驗收:在施工過程中,應定期對現澆箱梁的各道工序進行質量檢測和評估。對于發現的質量問題應及時進行處理和糾正。在施工完成后,應按照相關標準和規范進行驗收,確保橋梁結構滿足設計要求和使用安全。驗收合格后,應進行必要的后續維護和保養工作,保持橋梁結構的良好狀態。
4 結語
在公路橋梁現澆箱梁的施工過程中,采用先進的施工技術和設備可以提高施工效率和質量。該文通過對公路橋梁現澆箱梁施工技術與質量控制的深入分析,揭示了現澆箱梁施工過程中的關鍵技術要點和質量控制措施。通過總結可以得出現澆箱梁施工技術不僅需要科學合理的施工工藝和精細化的質量控制,還需要不斷進行技術創新和管理優化。只有將這些因素有機結合起來,才能確保現澆箱梁的結構性能和安全性達到設計要求和規范標準,為公路橋梁建設提供堅實的基礎保障。
參考文獻
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