柬埔寨O CHIC桥工字梁现浇后张法施工工艺
2009-06-10朱善满
摘要:O CHIC桥为3×25米预应力砼工字梁简支梁桥,每孔五片工字梁,位于68#公路改线路段,共计15片工字梁。根据河床地形,本桥预应力梁采用桥跨间支架搭设现浇的施工方法。文章对柬埔寨道路工程中O CHIC桥工字梁现浇后张法的施工技术作了详细分析。
关键词:O CHIC桥;工字梁;现浇后张法;预制安装;施工工艺
中图分类号:F426文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)08-0190-03
一、工程概况
本工程全线总长185.093公里,全线共计结构物97座,其中箱涵(规格为2m×2.4m×2.4m箱涵)21座,桥梁38座(包括改线部分),圆管涵38道。桩基础采用打入法施工的40×40厘米和50×50厘米的预制砼方桩,上部结构采用10米(5吨/片)、13米(7.9吨/片)、15米(9.7吨/片)先张法空心板梁,一孔17片,共计77孔,1309片。
改线桥为3孔后张法预应力25米工字梁(39.1吨/片),每孔5片,共计15片。
改线段O CHIC桥梁为3×25米预应力砼工字梁先简支后连续梁桥,每孔5片工字梁,位于68#公路改线路段。工字梁采用支架现浇后张法施工工艺,其中第一、第三孔位于岸上,可采用搭设满堂式钢管支架现浇施工,第二孔跨越河道,因为河道较窄,故采用埋圆管回填河床搭设满堂式钢管支架现浇施工工艺,主梁施工顺序为第一孔-第二孔-第三孔。
二、气候特点
该地区属热带季风气候,高温多雨。全年分干、雨两季,5月至10月为雨季,旱季再分为凉季(11月至2月)和热季(3月至4月)。全年平均温度为27℃左右,4月最热。全年平均降水量1800毫米,10月份雨水最多。
三、水文地质
施工沿线在旱季几乎完全处于干旱的状态,38座桥所处位置的河流惟有O CHIC桥一处在旱季有少量的水流,其他的河流全部干涸,施工以及生活用水均靠水车从远处运送,雨季的时侯,施工沿线大部分时间基本上被雨水淹没,工程材料的转运非常困难,取土将是不可能的事情,这时候的施工用水还需要采取措施净化后才能使用,生活用水一样靠车辆运送。沿线的土质基本为沙性土地基,适于打入桩的基础,因此沿线桥梁的基础均采用打入桩基础。
四、沿线情况
56号和68号公路上现有的桥梁大部分是用贝雷或木料组拼的桥梁且有的已年久失修损坏变形严重,原公路路面部分为泥结石路面部分为土路,路况较差。局部路段路基标高较低雨季会漫水需增设涵管,两条公路都不适宜长期通行重型车辆。
从起点诗梳风(SISOPHON)沿56号公路至三隆(SAMRAONG)(距离114公里左右)开车需4到5个小时,从三隆(SAMRAONG)至线路终点格罗兰(KRALANH)(距离81公里左右)开车需4到5个小时,从格罗兰(KRALANH)至诗梳风(SISOPHON)路段为6号公路的一部分,路况很差,梁板无法运输。
全线范围有地雷区,施工前必须探测和排除用地范围内的地雷。
五、沿线未爆炸物品的分布
柬埔寨是世界上埋设地雷最多的国家,到目前为止,柬埔寨国土上还存留着1000多万颗未爆炸的杀伤性地雷。仅从数量来讲就占全世界的10%。柬埔寨平均每人都能摊上一颗地雷,而且还有富余。现在,柬埔寨每250人中就有1人是地雷造成的残疾,这一比率居世界之首。地雷几乎遍及柬埔寨全境,这些地雷大多被埋设在指挥所、防御阵地、兵营、军事建筑物、战略要道、桥梁周围以及实施停火地区的公路、小道和铁路两侧。有的居民甚至还把地雷当做家庭防盗窃和抢劫的工具,晚上埋在自家门口、稻田、仓库甚至院子里,所以说柬埔寨是个大雷场一点也不过。
柬埔寨的地雷有三个主要特点:一是种类多,主要是防步兵和反坦克地雷,大小、形状各异,种类繁多,其杀伤力都很强。二是范围广,除了柬埔寨西北三省和柬泰边境密集外,其他地方也不同程度有不少地雷。三是年代久,柬埔寨从1945年开始抗法战争到后来的内战战争一共延续了几十年,仗不停地打,地雷也就不停地埋。埋雷的人换了一批又一批,现在根本没有人知道它们现在在哪里,地雷埋在什么地方。
柬埔寨地雷的重灾区处于柬泰边境,该雷区范围长约400km,宽度在5~15km,施工沿线基本处于地雷的重灾区范围内,因此施工前的排雷以及未爆炸物品的排除显得极为重要及棘手,施工作业过程中必须采取强有力的确实可行的安全保障措施。
六、3×25米预应力砼工字梁现浇后张法施工工艺
(一)工艺流程框图
图1
(二)施工方法
O CHIC桥为3×25米预应力砼工字梁简支梁桥,每孔五片工字梁,位于68#公路改线路段,共计15片工字梁。根据河床地形,本桥预应力梁采用桥跨间支架搭设现浇的施工方法。其中第一、第三孔位于岸上,可采用搭设满堂式钢管支架现浇施工,第二孔跨越河道,因为河道较窄,可采用埋圆管回填河床搭设满堂式钢管支架现浇施工工艺,工字梁简支梁施工顺序为第一孔-第二孔-第三孔,采用搭设满堂式钢管支架现浇施工的施工方法。
1.准备工作。(1)平整场地:搭设钢管支架前进行场地清理、平整及做好排水措施。合理计划施工场地平面布置;(2)地基处理:用振动压路机压实过场地后进行地基承载力验算。若地基承载力满足上部荷载要求后在地基上铺上地龙木。
2.满堂式支架搭设。使用长度6m管壁厚3.5mm∮48mm的钢管搭设。钢管支架最高处顶纵梁用10×10×400cm方木,横梁用10cm方木。模板用1.8cm厚122×244cm木夹板,纵梁接头处高程逐个观测放样后加横梁及模板。
3.测量放样。为保证工字梁线型流畅美观,纵向高程分3m一段控制。注意侧模安装后的测量复核、浇注砼前测量复核工作。
4.板模的安装。外模采用1.8cm厚122×244cm木夹板。安装时保证模板的正确位置和尺寸,及时测量复核。注意支座、预埋件的位置安装准确。模板拼装力求板缝密贴,直线顺直,圆滑,支撑牢固。底模必须设置反拱度,反拱度值根据实际测量作相应调整,第一次跨中设为1.8cm。
5.钢筋。每一批钢筋进场时应检查制造厂家的出厂合格证、材质分析单和质保书,应按规定进行抽样实验鉴定,其抗拉强度、伸长率、冷弯试验,试验合格后方可使用。
工字梁钢筋的加工制作在钢筋车间进行,制作时严格按图纸设计进行,成品编号堆码,以便使用。
加工好的钢筋运至施工现场,按设计图放样绑扎,在交叉点处用扎丝绑牢,必要时采用点焊,以确保钢筋骨架的刚度和稳定。工字梁钢筋绑扎时,先绑扎底板、腹板钢筋,待预应力孔道和预应力钢绞线安装就位后,自检、报监理工程师检验认可后再绑扎顶部钢筋。
6.混凝土浇筑。混凝土梁体混凝土采用拌和站集中拌制,拖拉机运输,吊机吊装入模,粗骨料选用干净、强度高碎石,砂采用中粗砂,砼拌制坍落度控制在8~10cm,砼浇注采用水平分层斜向推进方式,从两端向跨中一次性连续浇注完成,砼振捣采用附着式振捣器与插入式振捣棒相结合,当砼浇注高度为梁体高度一半时,应停止底振,接近顶板时侧振停止,使用振捣棒振捣。砼浇注时应检查预埋件设置,预埋筋等构件是否齐全,砼浇注设专人填写记录,检查有无漏浆及松动现象,如有发现应及时处理。
每片梁在砼浇注过程中制取标准养护试件置于与梁体同等条件下养护,作为梁体工序的控制试件。
砼浇注完毕,梁顶面应做拉毛处理,湿接缝表面应凿毛、清洗,保证新老砼的良好结合,砼养护应采用布袋洒水养护,保持混凝土面湿润,洒水周期为1~2小时。
7.预应力体系施工。预应力张拉施工方案我们结合该桥的特点以及施工受季节气候影响的因素(该桥须在2007年旱季完成)、预应力损失等的因素,我们用单端张拉的施工方案,采取超张拉3%来弥补预应力的损失来确保预应力的施工质量。预应力钢绞线断面张拉力计算见表1:
通过以上计算得到,如果采取单端张拉,预应力损失最大为3%,平均预应力损失为1%,则我们通过超张拉3%可以弥补以上损失同时确保预应力张拉的质量。
注:断面拉力Fp=F(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
(1)预应力孔道。预应力孔道采用镀锌波纹管制孔,波纹管采用热镀锌钢带,钢带厚度小于0.3mm。孔道严格按照设计坐标准确安装,为确保孔道位置准确,施工时不位移、不变形,波纹管方向每隔1米加设一道定位网钢筋。定位网格本身必须点焊成片,定位网格必须与四周钢筋相连,以加强整体性和稳定性,位置必须准确。
为保证施工质量,波纹管接头采用相应配套的波纹管(直径比接头波汶管大一号)做两根管道对接的外接头,其长度宜为25~30cm,外接头中心应与两管对接处重合,两端采用复合绝缘热缩带密封,严防松动、脱落导致漏浆。压浆预留孔(管)需按照设计图纸及施工规范安装,确保畅通。波纹管加工下料长度应根据箱梁节段的长度及运输条件而定。波汶管下料均采用砂轮锯,不得使用电弧切割。
(2)张拉。根据设计要求,梁体砼强度达到85%设计强度后进行钢束张拉,预应力张拉采用一端张拉的后张法张拉工艺,张拉力与伸长量双控,以油表读数为主,钢绞线伸长量校核,其主要工作内容有:
张拉前准备工作:张拉千斤顶、油泵、油压表均需校验,校正和配套试验,锚具亦进行校验,不合格产品杜绝使用。
将一端的钢绞线束锚固好,另一端的千斤顶安装就位,主油泵同时充油,千斤顶蹬紧,钢绞线束带劲,调整锚具及千斤顶位置,使孔道轴线,锚具轴线和千斤顶轴线互相吻合。加压至初始应力(设计张拉控制应力的10%时),在钢绞线束刻记号,作为测量钢绞线束伸长值的标志。
张拉时,将张拉力增加到设计值并持荷2min,若伸长量符合要求则可回油锚固并拆除千斤顶。
张拉顺序为从上到下依次张拉。
经检查合格后,即用砂轮切割机切割掉钢绞线工作长度,但预留不少于5cm的钢绞线遗留长度,严禁在锚头根部切割钢绞线,并用水泥浆封满锚塞周围钢绞线间隙,等待达终凝。
张拉时,应注意事项:将钢绞线稍加张拉,以消除松弛状态,并检查孔道轴线、锚具和千斤顶是否在一条直线上;当钢绞线初始应力达到设计张拉控制应力的10%时,可在钢丝上作记号,作为量测伸长量的参考,并检查钢绞线有无滑动;将张拉力增加到设计值并持荷2min,若伸长量符合要求则可封闭锚具并拆除千斤顶,如果伸长量和张拉力与要求相差较大,暂停张拉,查清原因并解决后方可继续张拉;如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏,应立即停止作业,进行检查。当滑丝、断丝数量超过规定,应抽换钢绞线;锚具外多余钢绞线可使用手动式砂轮切割机,不得采用电弧焊切割。
(3)压浆工艺。孔道压浆前的准备:安装压浆盖及压浆嘴,用压力水冲洗孔道后用压缩空气吹干孔道内积水。
压浆采用由符合AASHTO M85要求的波特兰水泥和符合AASHTO T26要求的水。压浆水灰比不超过0.45。
压浆采用一端向另一端压注,压浆过程应缓慢均匀地连续进行,并保证排气畅通,待一端流出浓浆后,关闭出浆口并连续加压,水泥浆在搅拌后45分钟必需使用,保持压力为每平方厘米7千克。
(4)封端。压浆强度达到设计强度后,即可浇注封端砼,封端模板采用木模,封端砼可采用梁体砼配合比,振捣密实。
七、结语
柬埔寨道路56—68号公路改建项目是我公司正式中标承建的第一个海外项目,是我公司海外项目的试验田以及发展起飞的基地,自2005年10月18日项目部进驻柬埔寨以来,历时两年零九个月的时间,我们终于提前三个月的时间顺利完成了该项目。经过这个项目的锤炼,我们的参项人员已经完全具备一切的能力去迎接海外项目的挑战,长大的海外施工市场已经在柬埔寨起飞,这是我们项目的目的,也是公司对我们的期待。
作者简介:朱善满(1982-),男,广东省长大公路工程有限公司路桥助理工程师。