对桥梁工程施工中现浇箱梁施工技术的相关探讨
2012-04-23张朝晖
张朝晖
摘要:随着社会经济的快速发展,桥梁工程现浇箱梁施工技术得到了广泛的应用。本文从多年的实践经验出发,结合工程实例探讨了了工程中现浇箱梁的支架、模板、预应力等施工工艺及相应的施工质量控制。
关键词:现浇箱梁;施工技术;质量控制
Abstract: With the rapid development of social economy, bridge engineering cast-in-place box beam construction technology has been widely applied. The article sets out from old practice experience, combined with the engineering example this paper probes into the construction of cast-in-place box beam bracket, template, prestress construction technology and corresponding construction quality control.
Key words: cast-in-place box beam; construction technology; quality control
中图分类号:U445.4 献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)12-0020-02
一、概述
某大桥上部结构为6×25m预应力混凝土现浇箱梁,共分为上下2联,箱梁均采用等高度预应力混凝土连续梁,混凝土标号为C50。箱梁预应力共分为纵向和横向两种,顶板横向预应力为单根无粘结预应力筋,纵向顶板为9-Φ15.24钢绞线,底、腹板采用12-Φ15.24钢绞线。梁体预应力单跨逐段张拉,用联接器贯穿联接。箱梁主体位于城区内,其外观质量要求严格,因此对于模板和支架的控制要求严格。
模板与支架的设计
根据以往施工经验,结合箱梁的实际尺寸,模板及支架施工方案选定如下。
箱梁砼分为两次浇注,第一次浇注底板和腹板,第二次浇注顶板和翼缘板。如此施工首先考虑施工中模板的支设及内支架的搭设比较方便,再从外观中考虑施工缝设在腹板和翼缘板交接处,比较隐蔽,不致影响美观。支架采用满布式碗扣支架。支架基础分层夯实整平,在其上浇注一层平均15cm厚的砼,砼标号为C25。支架立杆纵向间距80cm,在横隔墙位置加密成50cm,底板横向间距60cm、翼缘板横向间距80cm,横杆步距150~120cm。在立杆的上部放置可调承托螺杆,可调承托螺杆的最大升降量为30cm,在可调承托螺杆的上面顺桥向分布10cm×10cm方木,间距30cm,方木上钉竹胶板(厚1.5cm)作为外模。内模用单光面1.2cm厚的竹胶板,用5×7cm方木做背带。由于箱梁箱内净空较小,只有97cm,混凝土浇筑后顶板内模及内支架拆除困难,为节省材料,考虑内模支架的周转使用,采用型钢加工成标准构件,构件之间用螺栓连接,再用组合钢模板做顶板内模。这样内支架和模板既利于安装与拆除,又可提高劳动效率,一举多得。
三、模板与支架的施工及质量控制
1.支架搭设与质量控制
(1)基础处理
由于现浇箱粱在施工过程中荷载较大且该地区局部为砂性矿渣土,又长期积水,在桩基施工中又曾用于泥浆池,土基较为软弱。为减小支架沉降,在搭设支架前须对地基进行处理:首先把施工区域内的淤泥、杂物及泥浆池中的泥浆清理干净,分层换填好土并压实。局部处理合格,整体整平后,再分层填土压实,压实度按90%控制。最后在其上浇注一层15cm厚的C25混凝土。
(2)支架搭设
浇注完混凝土后到达3天强度便开始搭设支架。根据上述计算,支架支撑体系顺桥向间距严格按80cm,在横隔墙位置加密为50cm,横桥向间距严格按底板60cm、翼缘板80cm控制。横杆上下层的间距按不大于150cm控制,且每根立杆至少要有3层横杆连接。为增强大架体系的稳定性,顺桥向每4.8m设1道通长剪刀撑。横向每隔3跨设1道剪刀撑,剪刀撑与碗扣支架立杆、水平杆相交处,转扣设置数量按大于85%控制,与水平杆的夹角不小于60度。最后按作业要求设置防护栏及连接、加固杆件。
2.模板施工质量控制
(1)铺设外模板
外模板采用15mm优质竹胶模板。铺设时,底板和翼缘板模板牢固钉在方木上,模板与模板之间用双面胶填塞。模板铺设完成后,清除模板表面外露双面胶,竹胶板的横向拼缝下面必须设置通长方木,确保模板拼缝质量。侧面斜腹板先斜向与腹板平行搭一排脚手管,间距和立杆一致80cm,然后在其上顺桥向铺4根10×10cm方木,再钉上竹胶板,外侧横向水平撑一排脚手管,以防止侧模起拱。为使斜腹板与底板和翼缘板接缝处拼缝紧密,将斜腹板模板上下两边缘削成一个角度,使之与底板和翼缘板的角度一致。
为了检查支架的承载能力,减小和清除支架的非弹性变形及地基的沉降量,在支设模板前对支撑体系进行预压。预压材料为砂袋,最大荷载为设计荷载的1.2倍,分段加载,预压48h,预压时每跨5个断面,每6小时观测一次。压载前先在支架上做观测点,分别测出加载前标高、加载后标高和卸载后标高。根据观测结果绘制出沉降曲线,计算出非弹性变形和弹性沉降量。预压后,通过可调承托精确调整底模板标高,其标高设定时应考虑设置预拱度。预拱度设置要考虑梁自重所产生的挠度、支架受载后产生的弹性变形、支架基础的沉降、张拉以后的反拱等因素。
(2)支设内侧模和倒角模板
腹板内模和倒角模板用12mm厚的单面竹胶板,用5×7cm方木作竖向背带。两腹板之间用脚手管内撑,脚手管的一端设可调承托螺杆,以调节腹板尺寸。在浇注砼过程中,三条腹板必须同时浇注,每两条腹板间浇注长度差必须适当,否则砼的侧压力过大会引起未浇注的腹板变形,严重时腹板内撑会凿穿外模板。由于箱梁的倒角比较宽,浇注砼时容易出现模板上浮现象,倒角与侧模之间接缝处漏浆比较严重。总结经验后把倒角模板与内侧模订一起做成整体式,并用型钢压在两倒角之间,再用钢筋与底板钢筋相连,既解决上浮现象又防止了漏浆,效果显著。
(3)支设顶板支架与内模
由于现场有较多废旧材料,顶板内模支架直接采用废旧材料在后场加工成标准构件,其高度比计算高度降3cm。浇注完底板混凝土并到达三天强度后,在腹板钢筋上测出其支架标高,搭设支架时先单片拼装好。上方按测量标高控制,下方悬空的部位垫钢板(此钢板可调节底板砼浇注时的误差,拆除时把钢板拆出,支架整体下落又可相当于卸荷块的作用),支架纵向间距为1.5m,完成后下方用型钢联接成一个整体,增加稳定性,间距以利于铺组合钢模板为原则铺设,最后铺组合钢模板。实践证明,使用这种可装配式内模支架搭设、拆除快捷方便,极大节约施工时间,缩短了施工周期。由于材料的限制,本次内模支架采用废旧材料加工,增大了节段的重量,给操作中带来一定的不便,实际可根据受力情况而选用更小的型钢进行加工。
四、预应力施工控制
箱梁纵向预应力为逐段张拉,用联接器贯穿联接。由于原设计采用单跨逐段张拉,工序重复较多,影响工期,在不影响受力的情况下,将单跨逐段张拉更改为两跨逐段张拉,以加快施工进度。联接器的位置设在距支座中心4.5米处。联接器的安装如下:第一段砼29.5米一端采用P锚,另一端安装好锚垫板,待浇注完砼达到强度后,安装好联接体,进行预应力张拉、压浆。待下一段的钢绞线挤压好后放置联接体的凹糟处,安上保护罩拧紧螺栓。对联接器的使用我们主要控制以下几个方面:
(1)锚垫板的定位安装一定要精确,它直接影响下一跨的预应力束的位置。
(2)由于保护罩比较长,联接器的位置又设在预应力的曲线段处,定位时要注意保护罩的位置,否则会影响预应力束的线形。
(3)必须等前一跨的预应力束压浆完后才能进行下一跨的预应力施工,否则压浆时水泥浆易透过夹片流到联接器中,影响下一跨的预应力施工。
(4)保护罩与锚垫板的接缝要紧密并定位牢固,防止浇注砼时脱落漏浆。
五、结束语
通过精心的组织和安排,箱梁施工在进度和质量上均取得较好的效果,箱梁外观质量良好,棱角分明,施工接缝平顺,无错台,受到了监理和业主的好评。同时在有效的控制下,施工工期大大缩短,300m箱梁仅用了三个月就全部完成施工,并为以后类似工程施工积累了相当的施工经验。
参考文献:
[1] 危龙辉,王俊.浅析桥梁施工中的现浇箱梁施工技术[J]. 商品与质量. 2009(S5)
[2] 罗文光.浅谈后张法预应力砼连续箱梁的施工质量控制[J]. 科技创新导报. 2008(01)
[3] 冯晓玲.先简支后连续桥梁结构的技术应用[J]. 商品与质量. 2009(S7)
[4] 杜宏文.先简支后连续桥梁施工方法探析[J]. 价值工程. 2010(13)