公路桥梁上部构造的施工工艺分析
2015-07-04张晓刚
张晓刚
【摘 要】随着我国交通业的不断发展和交通建设的加强,公路桥梁工程越来越多,公路桥梁的病害也逐年增加,及时地对公路桥梁的进行加固或预防性加固很有必要,因此,为了保证公路桥梁的施工质量,工作人员要对公路桥梁上部构造的施工工艺进行深入的分析研究,基于此,本文就模板、拱架和支架、公路桥梁上部结构病害原因分析及混凝土和钢筋混凝土的现浇施工工艺进行分析。
【关键词】公路桥梁;上部构造;施工工艺;分析
引言
随着时代的不断进步,科学技术也在不断革新,新的科学技术能更好的满足人们对工程质量的要求。优质的施工工艺水平能为公路桥梁上部构造施工质量奠定坚实的基础,因此,作为新时期背景下的路桥施工企业,应努力提高自身的施工工艺水平与素质涵养,并结合工程实际情况不断革新自身的施工技术,从而为优质的施工质量提供保障。
一、模板、拱架和支架
(一)模板、拱架和支架的设计
模板包括处于结构外部的模板和结构隐蔽表面模板,有着严格的挠度限制,其各自不应超过的限度分别为1/400跨径和1/250跨径。一旦由于某种因素,包括结构自重和汽车负重(冲击力除外),所产生的向下挠度高于已定的1/1600限度时,预拱度就应该被应用于钢筋混凝土梁、板和拱的底模上了,预拱度值可以用结构自重与一半的汽车负重(冲击力除外)共同产生的挠度来表示,纵向预拱一般模型表示为抛物线或者是圆曲线。反拱的设置发生于在跨度大于20m的预应力简支梁,图纸或者监理工程师的意见是设置的决定性因素。此外,25°则是支架基础预期沉降和接缝压缩的临界值。模板、支架和拱架的设计是保障整个公路桥梁质量的基础,所以在进行施工时一定要遵守既定的标准,这样才能做到严格施工。
拱架和支架的预拱度应该注意一下几点:1.脚手架受到负重时的弹性形变程度;2.混凝土形变而导致超静定结构产生的挠度;3.挤压杆件接头和压缩卸落设备而导致的非弹性形变;4.预拱度在混凝土梁、板、拱的底模板设置。
(二)模板、拱架和支架的施工
钢材和胶合板抛光至少一个侧面和两个边,这是模板、支架和拱架制作的基本材料之一。此外,为了便于脱模,在梁和墩台帽的突出部分要做成倒角或者削边的形状,同时装饰线或凹凸槽要在图纸和工程师的监督和指导下设置并制作。在保证不伤害混凝土表面的前提下,至少在距混凝土表面25mm的地方,才能将模板内的金属连接件和锚固件夹断、拆除。添堵混凝土表面的空洞时,要遵守坚固、平整、均匀、颜色一致等等原则,从而确保混凝土的光滑度。对于模板内部的杂物、砂浆、混凝土块、碎屑要及时清理,防止其影响材料的质量,进而影响整个建设工程的最终审查结果。施工时,除了要对材料严格把关之外,还要重视支架和拱架的建设过程,要严格遵守图纸或者是工程师的指示。同时也要充分考虑周围的环境和天气因素,保证施工的顺利实施。以上三处的施工是公路桥梁建设中的重要组成部分,因此负责规划的工程师要完善图纸的绘画。具体的施工人员要严格遵守图纸施工,评估人员要按照标准规范评价。只有这样,才能保障施工的质量和安全。
二、公路桥梁上部结构病害原因分析
(一)预应力砼空心板底纵向裂缝
裂缝主要分布在空心板底面中央及两侧,位置为预应力钢筋(束)所在处,裂缝形态为沿预应力钢筋分布纵向通长或断续通长裂缝。根据裂缝的部位及特点,产生裂缝的主要原因有:1.预应力钢筋(束)保护层偏低、横向构造钢筋较弱及施工等因素,是造成板底纵向裂缝的重要原因;2.底板横向抗弯承载力不足,既有设计方面的原因,也有施工方面的原因:施工中梁体底板钢筋保护层厚度偏薄或偏厚,消弱了钢筋对表面混凝土的约束能力,产生板底纵向裂缝。纵向裂缝的存在导致水汽等进入砼内,引起钢筋及预应力筋的锈蚀,造成梁体预应力损失加大,从而使梁体的预应力不足,承载力降低。
(二)预应力砼空心板底横向裂缝
预应力砼空心板预应力损失,造成板梁的预应力不足,承载能力降低,跨中下缘混凝土受拉,正弯矩过大产生板底横向裂缝。
(三)砼空心板梁铰缝局部渗水自化
由于桥面防水层破坏及板梁绞缝混凝土开裂,雨水通过桥面渗透入铰缝,形成水迹自化现象,长期会使板梁之间的横向联系破坏,使得单块空心板单独承受车轮荷载作用,降低了桥涵的承载能力,加速了桥涵上部结构病害发展,达到一定程度将会发生铰缝混凝土逐步松散而脱落、桥面行车道上出现纵向贯通裂缝。
三、混凝土和钢筋混凝土的现浇施工工艺
(一)钢筋混凝土梁在支架上浇筑
混凝土梁的浇筑,一般宜按梁的全部横断面斜向分段、水平分层地连续浇筑方法,上下层之间前后浇筑的距离应不小于1.5m,若使用插入式或附着式振捣器进行浇筑时,要保证每层的厚度小于30cm。如果构件不能一次性浇筑完成,要分两次浇筑时,第一次浇筑要做到距梁的底板承托部位上30cm处,在开始第二次浇筑工作前要检查脚手架有无伸缩、下沉现象,要确保最小的压缩和沉降量。对于简支梁桥上部构造的混凝土浇筑要保证一次浇筑完成,具体的可以采用由墩、台两端开始同时向跨中方向进行,也可以采用从一端开始分层浇筑的方式。一般跨径的悬臂梁桥混凝土浇筑,要从跨中间向两端墩台进行,邻跨悬臂要从悬臂向墩台进行。悬臂梁桥吊梁的混凝土要在悬臂梁混凝土强度达设计等级的70%后进行浇筑。对于跨径较大的简支梁和基底刚性不同的支架上浇筑连续梁或悬臂梁,要做好预防支架不均匀沉降引起的混凝土开裂工作。
(二)混凝土拱、钢筋混凝土拱在支架上浇筑
对于跨度小于16m的拱圈或拱肋,要以拱顶为中心向两边开展全宽度的连续浇筑,并在混凝土干燥前完成整个浇筑工艺。如果拱圈与拱肋间的跨度大于或者等于16m,要沿拱跨方向分段浇筑。分段的接缝位置以及拱式拱架的设置位置可以选择在拱架节点、拱脚、拱顶或者拱架受力反弯点处。分段浇筑过程中每个段的混凝土都要连续浇筑,若因故中断,要做垂直于拱轴线的施工缝。处于间隔槽内的混凝土,应在分段混凝土强度达到设计强度等级的70%后进行浇筑,接合面按施工缝处理。
(三)混凝土后张法预应力浇筑
1.梁体混凝土在悬臂处预应力的浇筑,若梁体与桥墩的连接呈非刚性,就必须对桥墩于墩顶的梁段进行临时的加固,确保其稳固,且桥墩两侧的浇筑应保持一致。设计图纸所要求的标准应高于桥段两侧弯力差和梁体同设备的重力差。在采用挂篮的方式对悬架进行浇筑时,在结束浇筑的梁段上向前移动时,应确保其后端仍保持足够的压重力度。混凝土在进行浇筑时,应在结束浇筑的梁段上采用挂篮后端的锚固。
2.进行梁的合龙跨,应是由两侧向中跨位置进行合龙。在实际具体进行合龙时,应先对合龙段的两端进行临时的固定,并施加合理的预应力。在进行合龙段的连续刚构时,应确保其能承受住合龙段和截面的温差变化影响,并合理掺入减水剂与早强剂。在合龙段的浇筑结束后,必须加强养护,并在基于适度张拉强度的前提下,及时实施预应力筋的张拉。
结束语
总而言之,对公路桥梁上部构造施工工艺进行分析探讨,具有十分重要的意义。公路桥梁作为我国交通设施重要组成部分,其质量的优劣将对我国的民生与社会生产造成巨大影响;因此,认真探析公路桥梁上部构造施工工艺,不仅能为整个公路桥梁的质量奠定坚实的基础,还有助于推进我国交通事业的可持续发展。
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