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现浇连续箱梁后浇段施工技术探讨

2012-09-04吴晓华

铁道建筑 2012年6期
关键词:压浆现浇张拉

吴晓华

(中铁十五局集团第五工程有限公司,河南洛阳 471002)

现浇连续箱梁后浇段施工技术探讨

吴晓华

(中铁十五局集团第五工程有限公司,河南洛阳 471002)

现浇箱梁施工在大跨度桥梁中广泛应用,由于进度或工序安排原因,不可避免地会出现后浇段,如何更加安全、有效地进行后浇段施工是一个难点。结合西铜高速公路4标段渭河特大桥后浇段施工,从基础处理、支架布设、混凝土凿毛、钢筋绑扎、模板安装等施工中常见问题进行原因分析,并就预防处理措施进行技术探讨,对同类工程施工具有一定的参考价值。

现浇箱梁 后浇段 施工技术

西安至铜川高速公路XTK-4标位于西安市北郊高陵县及泾阳县内,起点桩号为K7+116,终点桩号为K12+360,设计为双向八车道,全长5.224 km。主要工程为渭河特大桥一座4.96 km(包含聂冯立交A,B两座匝道桥),路基0.224 km。设计桥梁上部结构形式为:(69+7×90)m T构连续梁,(90.00+165.00+95.25)m连续刚构,2.99 km装配式预应力箱梁,现浇连续箱梁1 442 m(共计21联),229 m简支钢箱梁。线路跨渭河、郑西铁路货运专线,穿过泾河工业园区,上跨现有西三公路及咸铜铁路,至泾河南岸河滩。周边居民及工厂众多,交通复杂,施工难度大,工期要求紧。

1 施工方案选择及工艺流程

1.1 后浇段的产生

现浇箱梁后浇段的产生在大跨度桥梁施工中不可避免。由于连续两联现浇梁时有存在,前一联现浇梁张拉、压浆完毕,导致相邻的同一墩上的现浇梁没有张拉空间而无法进行张拉施工,为此必须预留后浇段(见图1),最后通过倒拉钢束完成受力转换。渭河特大桥现浇连续箱梁,包括匝道桥共计21联,需要预留后浇段共计有18处。后浇段混凝土施工的质量,将直接关系到整联现浇梁的质量。

1.2 后浇段施工工艺

后浇段施工是在主体现浇箱梁张拉、压浆完毕后进行的。一联现浇箱梁一般为三孔或四孔,主体梁张拉、压浆后即可拆除碗扣支架。但由于后浇段处主体梁张拉后受力过于集中,全部应力集中在支架上,所以对于存在后浇段的一孔碗扣支架暂时保留,只有在后浇段张拉、压浆完成后才可进行最后拆除。

图1 后浇段示意(单位:cm)

1.2.1 后浇段处基础处理

现浇箱梁支架基础处理是支架整体稳定性的保障。渭河特大桥对基础的处理要求较高:采用20 cm厚3∶7灰土+15 cm厚C25混凝土,支架周围设置环形排水沟,防止支架地基受雨水浸泡而发生沉陷。对于原有桩基施工过程中可能存在的泥浆池重点关注,如果存在泥浆池将采取换填处理,确保万无一失。后浇段是两联现浇梁的交接部位,主体箱梁张拉后后浇段处支架承受较大集中力,集中力通过支架全部传递到基础上,所以实际施工中要对后浇段处基础作单独处理。渭河特大桥后浇段处的基础处理是采用50 cm的3∶7灰土+30 cm C25混凝土,宽度为桥面净宽每边外扩1 m,纵向长度为5.4 m。为了防止雨水汇集于基础内造成沉陷、裂缝,在基础四周做20 cm深环形排水沟,并将水引至支架基础之外。

1.2.2 后浇段处的支架布设

渭河特大桥现浇箱梁全部采用满堂式碗扣支架,支架钢管外径φ48 mm,壁厚 t=3.5 mm,材质为A3钢,轴向容许应力[σ0]=215 MPa。详细数据见表1。

表1 碗扣支架钢管截面特性

后浇段碗扣支架进行了加强,加强段纵向延长5.4 m。支架布设原则是立杆纵横向间距均按照60 cm布置,横杆步距为120 cm,同时按照3 m间距布设纵横向剪刀撑。为了增加后浇段处支架在张拉时的整体稳定性,在靠近墩柱侧按照步距为1.2 m与立柱加固成“井”字形。

1.2.3 后浇段处混凝土凿毛处理

主体现浇箱梁张拉压浆完毕,要及时完成后浇段的浇筑。首要工序是对与后浇段相连混凝土表面凿毛处理。凿毛要求凿除彻底,露出新鲜的骨料(见图2),同时,凿毛依照与水平方向成45°角施工,且凿毛过程中严禁对张拉过的锚具、钢绞线等造成损害。

图2 后浇段处凿毛处理

1.2.4 后浇段钢筋安装

现浇箱梁端横梁宽度为2 m,本标段施工中留设的后浇段宽度为1.02 m,其余0.98 m横梁与主体一同浇筑。所以在主体施工中严格按照横梁图纸预留相应的主筋,并注意预埋横向N5钢筋和纵向的上下两层水平筋,上下层水平筋埋设注意错开35 d搭接长度,避免钢筋在同一断面焊接。

后浇段钢筋安装同其他主体钢筋一样,无论在钢筋焊接、钢筋安装上都要严格按图纸施工。部分横梁后浇段处存在横向预应力钢筋,对于此类后浇段,不可避免出现张拉槽口处主筋与预应力发生干扰现象,在首先保证预应力钢束位置不变的前提下,需要对部分主筋位置进行适当调整。设计图纸中每个箱室在后浇段处布设两束倒拉钢束,在后浇段钢筋安装过程中及时对倒拉钢束进行埋设、包裹、准确定位。

1.2.5 后浇段模板安装

由于借助施工过的梁体为支撑,所以后浇段处模板安装相对比较容易,但重点是要确保底板固定牢靠和密封严实。底板采用竹胶板作为模板,竹胶板下面按照30 cm间距铺垫方木并支撑在垫石两侧的盖梁上,要确保模板与浇筑过的主体梁底接缝密实,防止漏浆现象发生。

1.2.6 后浇段混凝土浇筑

模板加固安装完毕即可进行后浇段混凝土浇筑。混凝土浇筑前用清水对底板进行清洗,同时对凿毛处进行湿润。由于后浇段处横梁钢筋相对比较密集,钢筋间距较小,所以要选用直径较小的震动棒,确保混凝土振捣密实。振捣过程中注意不要对预埋波纹管造成损伤,防止混凝土进入造成堵塞。同时浇筑过程中派专人对底板进行观察,发现有漏浆等事故及时进行处理。浇筑完毕,及时进行覆盖养生。

1.2.7 后浇段张拉、压浆、受力转换

后浇段同体养生试块抗压强度达到设计强度90%时,即可进行后浇段的张拉。采用张拉力和伸长量双控,以张拉力为主的原则。压浆从箱室内齿板处锚垫板位置开始,直到伸出顶板的PVC管向外冒出水泥浆为止。压浆完毕3 d后即可进行边跨处碗扣支架的拆除。使边跨梁板由支架承重转换为通过后浇段在支座上承重。

2 常见问题原因分析及预防处理

后浇段是现浇箱梁施工的最后一道工序,是现浇梁成败的关键。基础处理、支架布设、模板安装、张拉压浆等各个工序环节都要处理得当,每个环节出现问题,处理起来都相当麻烦。处理不当可能酿成质量事故,但若措施采取及时得当,是可以预防和避免的。

2.1 基础出现裂缝

现浇箱梁浇筑完毕,由于基础承受的荷载加重,导致基础出现不同程度的裂缝,一般以横桥向居多,所以在浇筑前和浇筑过程中对支架和基础都要观察。若出现裂缝要认真分析裂缝的走向、长度、宽度和深度,如裂缝发展缓慢且在跨中可不予考虑,若在边跨后浇段位置,就要采取措施对裂缝进行处理。可采取灌浆处理,或者对支架进行加密处理,横向间距由60 cm变为30 cm,减小基础单位面积承受的荷载。

2.2 底板出现漏浆

后浇段浇筑过程中,底板处模板支撑不牢,就可能造成混凝土泄漏,拥堵盖梁现象。一旦出现就要立即停止混凝土浇筑,采取措施对泄漏处模板进行加固支撑,并及时清理泄漏混凝土,直至清理完毕方可进行混凝土浇筑。因此浇筑混凝土之前就要认真检查方木支垫情况,必要时可加密铺垫方木。

2.3 压浆不通

后浇段内倒拉钢束波纹管截面较小,内径为55 mm,同时其端部埋设的PVC管排浆孔就更为细小。在压浆过程中由于水泥浆拌合不均等原因,可能出现PVC管被堵现象,导致无法压浆。解决的办法是用一个3 m长的细钢丝从顶部PVC管内缓慢向内疏通,使堵塞物清理干净,继续压浆。如果由于停留时间较长,压浆困难,就要采取措施,人工从顶部的PVC管内灌浆。人工灌浆注意速度要慢,确保管内空气排出,直至浆液不能下灌为止。因此,在后浇段倒拉钢束埋设节段就要对波纹管认真包裹缠绕,有必要时可变单根排浆孔为双根排浆孔。

3 结束语

通过采取以上施工措施,本标段安全、优质、高效地完成了全桥21联现浇梁的施工任务。施工过程中没有出现一起安全事故,所有后浇段没有发现一处质量隐患或质量缺陷。同时由于后浇段施工效率提高,使得现浇梁模板、碗扣支架的周转速度加快,加快了施工进度,节约了各种材料,降低了机械设备的租借成本。全部现浇梁累计节约资金约75万元,为项目的整体效益做出了贡献。

后浇段是现浇连续箱梁施工中较为繁琐,但非常重要的一个工序。基础处理、支架搭设是关键,张拉压浆完成受力转换是成败所在,每道工序都至关重要。渭河特大桥的施工实践证明,以上基础处理、支架加密等措施很好地满足了施工要求,保证了现浇梁的整体稳定。对在后浇段施工中可能出现的问题做好提前预防和应对措施就能有效避免各种失误的出现。

[1]余常俊,刘建明,张翔,等.连续梁转体后中跨合龙段支架设计与施工[J].铁道建筑,2010(5):16-18.

[2]中华人民共和国交通部.JTJ 041—2000 公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000.

[3]中华人民共和国交通部.JTGF 80.1—2004 公路工程质量检验评定标准[S].北京:人民交通出版社,2004.

[4]中华人民共和国交通部.JTJ 076—95 公路工程施工安全技术规程[S].北京:人民交通出版社,1995.

[5]周水兴,何兆益.路桥施工计算手册[M].北京:人民交通出版社,2001.

Discussion on Construction Technology of Final-Cast Section of Cast-in-Place Continuous Box-Girder

WU Xiaohua
(China railway fifteen bureau group fifth engineering Co.,LTD,Luoyang Henan 471002,China)

The construction of cast-in-place box girder is widely used in long-span bridges.The final-cast section will appear inevitably because of the project progress arrangement and how to more safely and more efficiently carry out the final-cast section is a practical difficulty.Combining with the poured finalcast section of the fourth tender in Xian to Tongchuan highway,this paper analyzed the common problems in construction,such as foundation treatment,bracket arrangement,concrete roughening,steel bar binding,template installation etc.,and had a technical discussion about the prevention measures,which has some reference value to the similar project construction.

Cast-in-place box girder;Final-cast section;Construction technology

U448.35;U445

A

1003-1995(2012)06-0022-03

2011-11-18;

2012-03-07

吴晓华(1982— ),男,河南舞阳人,工程师。

(责任审编 赵其文)

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