连续箱梁挂篮施工监理要点初探

2010-08-15梁文军

山西建筑 2010年7期

梁文军

1 监理工作工艺流程

在墩顶上浇筑0号块混凝土→拼装挂篮→挂篮预压→浇筑对称段混凝土移动挂篮浇筑下一对称段→施工合龙段。

2 连续箱梁挂篮施工监理的主要内容

1)监督施工单位精选挂篮并做好承载试验。在进行挂篮设计计算时,要督促施工单位不仅要考虑挂篮纵向的强度、刚度和稳定性,还要对挂篮横向的强度、刚度和稳定性作分析与计算。在挂篮投入使用之前,一定要要求施工单位做挂篮的承载试验和分级承载试验,以获得挂篮的弹性变形和非弹性变形值以及P—F(荷载—位移)曲线,来作为设置挂篮预拱度的依据,同时为以后的控制标高奠定基础。2)严格控制原材料,并做好混凝土的配合比工作,以减少箱梁的早期裂缝。a.要选择初期水化热较低的水泥。b.控制水泥用量和水灰比。c.注意选用混凝土外加剂,要通过试配来确定掺入量。d.做好泵送混凝土的配合比,严格控制坍落度的大小。3)严格控制张拉力,以保证有效预应力。a.要实际测定预应力管道的摩阻损失,以保证纵向束有效预应力的建立。要认真分析实际伸长值和理论伸长值,并控制好预应力孔道的定位,在浇筑混凝土时要尽量避免孔道上浮、下沉和偏位的现象。b.反复张拉、超张拉,以保证竖向预应力筋有效预应力的建立。要采用二次张拉或反复张拉并旋紧螺母的方式,同时还要督促施工单位加强对操作人员的管理和培训,这样有助于保证预应力的张拉质量。c.及时进行管道压浆。4)严格控制合龙段的施工,以保证结构体系顺利转换。合龙段的混凝土应选用早强、高强、微膨胀的类型,以加速提高混凝土的强度,并及早施加预应力。合龙段浇筑完毕后,混凝土在早期硬化过程中,处于升温受压状态,因此浇筑合龙段混凝土的时间应选在日气温变化幅度较小,且在一天中最低温度时施工(一般在凌晨2:00开始浇筑,4:30左右完成为宜),以减少温度变化对合龙段混凝土的影响。为保证浇筑过程中混凝土始终处于稳定状态,浇筑之前,各悬臂端要配重与合龙段混凝土相等的重量,对称加载,浇筑混凝土时分级卸载。锁定合龙段劲性支撑或解除临时固结落梁时,必须做到“对称、均匀、同步”,使结构体系逐步顺利转换。5)加强养护,防止混凝土早期开裂。a.采取强有力的保温防护措施。其目的就是要在混凝土有足够的抗拉强度以前,不让周围的冷空气把水化热带走。至于保温养护的程度和时间要看周围的气温,尤其是夜间的气温来决定。b.防止混凝土的水分蒸发。水分的快速蒸发会导致产生塑性收缩裂缝。可以要求施工单位使用混凝土养生混合物或在混凝土上覆盖一层薄膜来防止水分蒸发。c.拆模不能过早。在空气中养生的混凝土表面时干时湿,也是造成混凝土开裂的原因之一。因此要使混凝土尽可能长久的保持在模板内,以防止混凝土过早的冷却和干缩,特别是在低温的空气中,能防止过早拆模所引起混凝土表面过早的干燥而收缩。拆模的时间应综合考虑构件的尺寸、气候环境等情况。d.注意炎热季节混凝土的养护。浇筑混凝土时原则上将气温控制在30℃以下,最高不要超过35℃。在冬季寒冷季节必须特别注意保温措施,同样在炎热高温季节,也应注意不使混凝土构件截面产生较大温差。这样应对骨料和水采取冷却措施,以减少内外温差,同时应避免阳光直射,采用钢模混凝土更容易受到日照和降温的影响,必须保护好混凝土。e.因为初期混凝土强度较低,严格防止在混凝土硬化过程中受到振动、冲击和临时荷载的作用。6)要建议业主聘请一家有实力及有经验的单位,对悬臂箱梁的应力、挠度及悬臂不平衡状况等进行实时监测。

3 有关连续箱梁挂篮施工监理中的难点、要点

3.1 0号块的施工

1)对托架的要求。托架在使用前一定要预压。通过预压,可以判断托架的刚度与稳定度及测定其弹性变形,为立模确定预抛高值。2)加强对0号块混凝土的养生。由于0号块存在箱内箱外温差、水化热较大、混凝土干缩等问题,故0号块的养生非常重要。另外,0号块混凝土一般尺寸较大,且施工的空间较小,故施工单位需对0号块作详细的施工组织设计及作好混凝土的配合比工作,以解决0号块施工中混凝土的水化热、浇筑程序、养生等问题。3)0号块常见裂缝分析。0号块常见裂缝往往出现在横隔板的人孔上方,有的裂缝甚至延伸到顶板上,这种裂缝一般是混凝土的干缩裂缝。通常产生的原因是横隔板混凝土的干缩及横隔板周围顶、底、腹板的强大约束。根据以往的经验,对于此类裂缝的防止办法,可以考虑:a.加强混凝土的养护;b.建议设计单位对0号块采用钢纤维混凝土(钢纤维混凝土会造成0号块自重加大,若有其他更好的纤维材料也可考虑)。

3.2 挂篮悬臂浇筑

1)对挂篮的要求。施工单位在确定挂篮方案后,应将有关图纸提交给设计院,以便其对原设计进行复核。挂篮在拼装后必须进行预压,这样不仅可以测定各部件变形量,以更好的控制浇筑高程,同时还可以明确挂篮浇筑混凝土对已完成梁段的作用力,其受力图式必须与计算图式一致,并要注意在最不利工况下对已浇筑构件的局部受力,施工时要严格控制临时作用荷载。2)对称施工的要求。a.浇筑混凝土:不允许不对称浇筑混凝土超过1/4节段的重量。b.挂篮的行走:不对称距离不能超过1/2节段长度。c.挂篮失稳:不允许出现一端挂篮坠落的事故。d.胀箱及缩箱:箱梁的内外模板应采用大刚度、大面积钢模,精确施工,以防止胀缩箱。3)交接面的处理。新老混凝土交接面必须严格按施工缝的要求进行处理,应凿除交接面的水泥砂浆,但在采用人工凿除之前混凝土必须达到2.5 MPa以上。经凿毛处理后的混凝土面,应用水冲洗干净,在浇筑次节混凝土前,要对垂直施工缝刷一层水泥浆,对水平缝应铺一层1 cm～2 cm厚的水泥砂浆。另外,每节段钢筋接长时要严格按照施工规范将接头错开布置。4)立模的标高。要根据施工控制提供的立模标高进行立模,并且立模时要考虑挂篮的变形。由于计算参数的取值与实际存在差别,因此施工过程中要对挂篮移动后、混凝土浇筑后、预应力张拉后等施工阶段对各节段的变形情况进行跟踪监测,并作详细的记录,对应理论计算结果进行分析,以供立模时参考。5)悬臂浇筑阶段常见裂缝的分析。悬臂浇筑阶段常见裂缝一般主要是温度收缩裂缝,这种裂缝的主要成因是浇筑箱梁时人为将它划分成底板、腹板、顶板三部分来进行浇筑,这样容易因温度收缩差及顶底板的强大约束限制而引起裂缝。所以,针对这种裂缝,浇筑混凝土时应尽量减少分层次数并缩短间隔时间,最好采用全断面一次性浇筑,从低向高,从前向后,浇筑顶板混凝土时由外向内,这是一种避免早期裂缝的有力措施。另外,还应特别注意:a.底板混凝土重复振动不能超过初凝时间,否则有可能出现混凝土被振裂的现象。b.在进行全断面一次浇筑时,当浇筑肋板时混凝土经振动易沿下梗肋冒出到底板,这样就要求下梗肋与底板连接处要做好水平模板。

3.3 合龙段的施工

1)浇筑合龙段混凝土宜选择温度变化较小的日期,并在一天中气温最低的时间进行,混凝土浇筑要一气呵成。合龙段施工的时间要尽可能的缩短,可采用早强混凝土,同时要加强对合龙段混凝土的养护。2)在施工合龙段之前,要在悬臂浇筑段的悬臂端压重,压重重量为合龙段重量的1/2,压重可采用水箱,浇筑混凝土时,边浇边卸载。3)在合龙段混凝土的强度达到90%后,要及时按设计程序张拉预应力束,张拉时要左右对称,先长束后短束。4)合龙段常见问题。a.合龙前高程差。合龙前的高程差是老问题,关键是要尽量对称安排施工次序,严格进行监控,以确保高程差在规范允许的范围内。要避免由于高程差而强制压低一段来进行合龙,这样容易造成梁内的次应力,后果严重的甚至导致运行阶段梁体内出现超过规范允许的应力,导致桥梁承载能力直接下降。b.锚下裂缝。由于顶、底板上的齿块构造,势必导致非常大的锚下应力,以及齿块附近较大的局部应力,这样就很容易产生裂缝。对于此设计方面应考虑在此加密构造钢筋,同时对于施工单位,由于齿块构造钢筋非常密,混凝土的振捣有一定的难度,所以施工单位对此要特别注意。