
摘 要:現澆箱梁憑借其卓越的結構性能、強大的適應力及優異的耐久性,在公路橋梁工程中獲得了廣泛應用。本文以某公路橋梁項目為例,深入探究現澆箱梁施工的核心技術,旨在增強公路橋梁主體結構的荷載抵抗力,保障工程的穩固性。通過精心實施場地平整、支架搭建與預壓,繼而安裝箱梁模板,最終順利完成混凝土澆筑與張拉作業。這一系列現澆箱梁施工技術的應用,顯著提升了箱梁的承載與抗荷載能力,同時確保了公路橋梁工程的長期耐久性。
關鍵詞:公路橋梁;支架搭設;模板結構;張拉工藝文章編號:2095-4085(2025)02-0055-03
0 引言
公路橋梁作為交通發展的基礎設施,伴隨著工程技術的持續進步,其箱梁施工技術亦在不斷地演進與提升。從傳統的預制拼裝到現代現澆施工,經歷了從簡單到復雜、從低效到高效的轉變。
1 現澆箱梁特點
1.1 結構性能優越
公路橋梁工程建設時,現澆箱梁采用跨連續或簡支變連續的結構形式,可提高橋梁結構的承載力,具備較高的剛度和穩定性。由于現澆箱梁施工技術是一次完成澆筑成型,可確保整個建筑結構更加緊湊、連續,防止出現連接缺陷或裂縫問題,進而提高橋梁的整體抗彎性、抗剪性以及抗扭性。
1.2 適應性強
現澆箱梁技術應用到公路橋梁建設實際中,具備較強的適應性,能夠滿足多種地形環境下的使用需求。城市密集區域、山區、河流、湖泊環境,現澆箱梁都能靈活應對,可滿足不同條件下的施工和運行需求。現澆箱梁施工工藝流程比較簡單,減少了施工工序的數量,降低了施工難度,提高了施工效率[1]。
1.3 耐久性好
在公路橋梁中應用現澆箱梁施工技術時,采用整體澆筑的方法可確保各結構部件連接緊密,避免了接縫、裂縫問題,也能降低材料疲勞以及損壞風險發生的概率。同時,現澆箱梁施工技術選用高性能混凝土和優質鋼材延長使用壽命,具備較高的耐久性。現澆箱梁結構在長期投入使用時能夠保持良好的穩定性,具有抵抗車輛荷載以及自然環境侵蝕的作用,可保障道路交通通行的順暢和安全。
2 工程概況
某一級公路項目全長達27m,其中涵蓋一座互通E匝道橋的第1聯,采用了先進的預應力混凝土現澆箱梁結構。此箱梁設計獨特,頂部寬度為15.5m,底部寬度為10.5m,兩側翼緣各寬2.5m,形成了單箱雙室的斷面布局。在橫向與縱向均精心配置了預應力束,并采用了高效穩定的二向預應力結構設計。
3 公路橋梁現澆箱梁施工工藝分析
3.1 地基處理
本項目施工開始前,組織平地機、推土機進入現場進行場地整平以及雜物清理,并將其存放至規定地點,以防止影響后續施工作業。首先徹底清除表層土,清理深度約30cm,隨后利用壓路機進行壓實作業,確保壓實度超90%后方繼續后續工序。針對局部淤泥地段,需采取清除并換填措施,鋪設30cm厚毛砟層,并設置2%橫坡,以保障排水性能滿足運行需求。
3.2 支架搭設
根據支架的安裝需求先進行現場清理,達到平整、堅實的效果,使其結構承載力達到技術標準。地基處理階段包含壓實、換填、排水等工序,以確保投入使用的過程中避免發生沉降、變形問題。
根據本項目施工需求選擇合適的支架材料,采用鋼管、扣件制作。支架搭設施工時,結構、尺寸、性能均符合國家標準規定,也能保證后續施工時具備較高的質量水平和安全性。支架搭設施工按照規定流程進行,確保其穩定性、承載力符合技術標準。支架的橫橋向、縱橋向間隔距離,按照箱梁的寬度尺寸精準計算確定。依據以往現澆箱梁施工經驗,支架橫橋向間距60cm、縱橋向間距90cm,以提高結構穩定性。支架設計中布局作為重點參數,需結合箱梁的荷載、跨度尺寸計算,通常腹板下部立桿步距為60cm左右,其他位置則調整至120cm左右。
3.3 支架預壓
支架搭設結束后進入預壓階段,需根據箱梁設計荷載、支架承載能力計算預壓荷載參數。通常,預壓荷載要達到設計荷載的1.2倍,從而確保支架投入使用時具備一定的安全儲備。預壓荷載的分布和箱梁實際荷載分布應保持一致,以確保預壓效果的準確性。支架預壓時所選擇的預壓材料通常為砂袋、水袋或混凝土塊,這些材料的重量、穩定性處于最佳狀態,能夠模擬箱梁澆筑過程中的荷載狀況。預壓材料均勻放置在支架上,可防止因局部位置堆載過大造成的支架變形。
支架預壓施工需持續足夠長的時間,一般為24~72h,從而能充分消除支架的非彈性變形。支架預壓階段要隨時進行監測,掌握變形參數以便對支架承載能力進行精準評估。若支架預壓變形超出規定范圍,需及時進行調整和加固,以確保其穩定性和安全性[2]。
3.4 模板施工
3.4.1 腹板側模安裝
腹板側模使用厚度18mm的竹膠板或鋼模板制作,表面達到平整、光滑的效果,無翹曲、變形問題。模板材料選擇完成后進入現場安裝,執行設計方案控制標高位置,采用全站儀精準測量腹板邊線,其誤差在±5mm以內。模板沿著邊線垂直安裝,采用M12對拉螺栓和蝴蝶扣連接,螺栓間隔600mm×450mm布置,以確保模板連接達到緊密性,無漏漿現象。模板垂直度檢測采用鉛錘儀或激光水平儀進行,偏差控制在3mm以內。為確保模板安裝后穩定性及強度達標,設置橫向、縱向支撐,并保證間距在1200mm以內。同時采用斜撐加固措施,與地面夾角保持為45°~60°,可保證模板澆筑時不會出現變形問題。模板安裝完成后,對模板結構進行整體檢查,確保各連接部件緊固性達標,無松動、變形問題。
3.4.2 翼緣板底模安裝
底模使用厚度18mm的竹膠板或鋼模板制作,模板表面平整、無缺陷。按照設計方案加強翼緣底模邊線標高控制,保證偏差在±3mm以內。模板制作結束后沿著邊線鋪設作業,使用方木、鋼管作為支撐,并保證支撐安裝間距在1000mm以下,從而確保模板穩定不下沉。同時模板間使用密封條、泡沫膠進行密封處理,防止施工時出現漏漿現象。為確保模板標高達到精準度,在模板上布置標高控制點,再采用水準儀檢查和調整,使其偏差在±5mm內。此外,內模板安裝階段需預留伸縮縫、欄桿預埋件安裝位置,并保證位置精度達標、固定牢固。
3.4.3 內模
內模板采用組合式鋼模形式,厚度15mm,可提高結構剛度和穩定性。按照設計方案進行內模尺寸加工制作,形狀、尺寸達到標準后運輸至現場進行預組裝,應確保連接緊密再開展現場正式組裝作業。使用起重機將模板吊裝到預定位置,檢測垂直度水平,并調整支撐和拉桿,要確保支撐間距在800~1000mm之間,拉桿間距在600mm以下,從而提高內模穩定性和尺寸精度。內模安裝時需保證預留孔道、預埋件安裝位置的準確度,并加強預應力管道固定與檢查作業,以確保其安裝位置偏差與設計方案對比在±10mm以下[3]。
3.4.4 支座安裝
安裝支撐前,鑿除混凝土墊石,清理地腳螺栓孔雜物并吹凈烘干。設置鋼楔調平支撐至設計高程,支撐底面和軸承需預留20~30mm間隙。安裝注漿模板時,需超出承載結構底面5cm,檢測位置與標高后注入環氧砂漿,注入量要超出設計方案的10%。環氧砂漿注入時料筒抬高至距離墊石1m左右進行注漿作業,注漿過程中通過重力流向下部,灌滿整個支撐底部。
3.5 鋼筋施工
(1)鋼筋材料運輸至現場后,由質檢人員進行結構、尺寸、外觀質量檢測,并運輸到專業場地進行加工成型。進入現場的鋼筋要有明確標識牌,禁止混用。鋼筋加工時執行設計方案,確保尺寸偏差不超范圍。按照工藝方案進行骨架鋼筋連接,將其設置在同一平面,禁止存在異常變形、翹曲等問題。
(2)鋼筋加工結束后運輸至作業現場,先明確綁扎順序,再按照技術標準進行綁扎施工。主筋的安裝位置、間距符合設計方案,偏差在合理范圍內。鋼筋的交叉點位采用鐵絲綁扎牢固,若現場施工條件較為特殊,則選擇使用點焊方式連接。焊接鋼筋骨架時,要加強焊接電壓、電流控制,防止熱量過大造成鋼筋變形或者熱應力。
3.6 箱梁混凝土澆筑施工
箱梁混凝土澆筑采用縱向分段、水平分層法,自一側向另一側推進。施工期間強化現場協調,確保材料供應、人員設備有序作業,實現連續澆筑。底板澆筑時及時抹平表面,由施工點向腹板兩側擴展,至頂板完成。兩腹板槽混凝土澆筑達到平整度后再進行橋面板的澆筑,采取分段施工方式完成,每段長2m[4]。
3.7 預應力施工
3.7.1 鋼絞線的下料、編束
(1)鋼絞線容易發生銹蝕、損壞現象,需采取合理有效的保管措施。每批次鋼絞線交貨前,按照標準檢查質量、性能,并驗證合格證明材料。鋼絞線投入使用前進行性能測試,保證材料尺寸、彈性模量、伸長量各項參數符合標準,一旦存在任何不達標的問題,立即停止使用。錨具作為鋼絞線張拉施工的關鍵部件,按照技術標準進行配置,禁止存在偏差、強度不達標等問題,以免影響結構性能。
(2)鋼絞線檢驗合格后,按照設計方案進行切割加工,采用砂輪機作為切割設備,尺寸精度達標后,再編制成束。鋼絞線加工需理順至平順無纏繞,每隔1~1.5m綁扎鉛絲以確保其穩定性。加工后在現場存放時掛上標識牌,并采取必要防護措施以免造成結構損壞或性能下降。
3.7.2 穿束
鋼絞線加工完畢后,采用套管法穿束,預先穿入波紋管。穿束前檢查錨墊板與孔道位置,以確保精度與順暢,不合格則不進行穿束。施工縫連接時,重點保證套筒與錨頭定位準確,要調整至兩側鋼束中心對齊。
3.7.3 預應力張拉
混凝土強度達到設計標準后即可開展張拉作業,通常超過設計方案90%,且養護齡期7d以上。張拉施工采用分級方式:“0→20%σk→100%σk(持荷5min)→錨固”。整束張拉雙控監測,確保伸長量、張拉力達標。管道摩阻系數0.16,偏差0.001,松弛率≤3%,彈性模量1.95×10^5MPa。張拉施工時加強鋼絞線質量檢測,同一斷面斷絲率≤1%且無拉斷,否則需重新更換鋼絞線[5]。
3.8 張拉施工需嚴格遵守安全操作規程
(1)安裝機油泵時,需擰緊螺栓,用高壓耐油橡膠管連接,確保接頭完整緊固,油路通暢且持續5min以上不漏液。
(2)按照操作規程進行電路和油路檢查,需在不帶電、不帶壓的狀態下進行維護處理,以防止引發人員傷害事故。張拉的加載卸載應依指令操作,完成后關閥斷電。手動液壓泵張拉時,要拉至最大力及最遠距離以檢測其延伸值,然后停機。
3.9 壓漿
預應力張拉作業圓滿結束后,需對預應力束及錨具進行全面檢測,確認無誤的情況下,務必在張拉完畢的24h內著手進行壓漿施工。壓漿作業采用先進的真空輔助壓漿技術,并選用專業適配的材料,具體施工遵循以下關鍵步驟:預先做好充分的壓漿準備工作,利用高壓水泵徹底清理孔道,確保其內部干凈無雜物,同時保持適度濕潤且無任何積水留存;準備工作結束后開啟壓漿泵作業,并且試運行保持系統功能性達到標準,且壓力處于正常狀態。施工時將工作壓力調整到1.0MPa,通過外部壓力緩慢、均勻吸入漿液進入孔道,并且持續觀測另外一端的狀況,達到飽滿且出漿,說明注漿效果合格。壓漿施工時,需按照漿狀態以及壓力參數指標進行施工,從而確保內部漿液填充飽滿(見表1)。
4 結語
在公路橋梁施工中,箱梁施工技術應用普遍,但現場環境復雜多變,常受多重因素影響,難以確保施工效果達標。因此,需依據施工需求,選用現澆箱梁方式,并制定詳盡的工藝方案,確保施工參數精確執行,從而提升現澆箱梁施工品質。同時,還應加強現澆箱梁施工階段的檢驗檢測,全面監控各環節,以增進施工效率和工藝水平,為公路橋梁建設質量的提升奠定堅實基礎。
參考文獻:
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[3]賈林鵬,陳俊霖,解舟,等.淺析公路橋梁工程建設中的預應力箱梁施工技術[J].工程建設與設計,2023(23):198-200.
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作者簡介:周晶(1985—),男,本科,助理工程師。研究方向:現場管理。