公路桥梁施工中现浇箱梁工艺分析
2020-07-16朱之安
文∕朱之安
1 前言
在公路项目建设的过程中,现浇箱梁技术是常用的一项技术。该技术具备施工效率高、施工质量好等优势,在建设领域中得到了广泛应用。因此本文对公路桥梁施工现浇箱梁工艺的应用要点进行了分析,并通过探寻更多技术施工要点推动桥梁事业的发展。
2 工程概述
某桥梁项目的主桥上部结构设计为预应力混凝土箱梁,且是单箱两室的形式,高度尺寸为2m,顶部设计为横坡结构。主桥结构部分的设计宽度为25m,采用(36+54+36)m 连续梁的结构形式,断面应用单箱三室的形式;匝道桥的部分设计为8m,且为连续箱梁、单箱单室的结构形式。
3 施工方案
该项目在施工中主要是通过满堂式碗扣支架的形式,顶部设置为纵横叠加方木结构,侧模、底模、内模等部分都需要应用强度符合工程要求的竹胶板材料,且支架结构要保证一次性搭设施工完成,并逐跨完成箱梁结构部分的施工。
3.1 支架基础
要想提升地基承载性能,确保支架结构的稳定性、安全性达标,就要做好地基部分的处理,考虑到现场地基的性质,并根据需要做好必要的排水养护施工措施。支架施工前,施工单位应该对地表进行硬化处理,首先进行桥墩施工部位抽水、清淤等处理,然后在该地面上设置好必要的石灰土,然后在表面进行混凝土浇筑施工,以保证承载性能合格[1]。
3.2 支架分布与安装
通过应用碗扣支架的形式,确保各个结构部分尺寸合格。为了保证支架稳定性达标,需要设置剪刀撑的结构,同时横向各个部位都要固定好一道纵向剪刀撑的结构,从底部到上部连续性布置,且相同纵向间隔固定位置设置横向剪刀撑。
3.3 纵横梁安装
顶托标高按照要求进行设置后,在上部需要安装特定尺寸的方木纵梁结构,然后在表面设置方木横梁结构,其长度应该根据桥梁的宽度尺寸做出合理调整,一般要比顶部宽度单侧少50cm。需要注意的是,在安装纵横梁时,安装误差需要控制在±5mm 之内。
3.4 支架预压
为了能够检测出地基变形、支架沉降等方面的问题以及模板变形的数据信息,在工程开始前应该应用砂子进行预压处理,且最大加载选择箱梁自重的1.2倍进行设计。
3.4.1 加载方法。加载施工是分次进行的,并不是一次性加载到设计标准参数的,需要按照设计要求的50%、100%、120% 的顺序进行,并分为三个阶段加载,每次加载的持续时间不能少于24h,同时还要记录沉降参数,绘制沉降曲线,明确沉降发展的趋势。
3.4.2 预压观测。观测点通常都是在顶部进行设置的,且需要应用红油漆进行标记,并固定观测杆;除此之外,在加载后还需要做好观测数据记录,并且根据沉降量参数绘制曲线,了解沉降变化的情况[2]。
3.4.3 卸载。卸载过程中,通过设备和人员联合的方式进行沙袋吊运,一般按照均值进行两次卸载,随时了解地基变化的趋势。
3.4.4 模板标高调整。根据测定的结果进行分析,计算确定其变形量,然后绘制变形曲线,计算出支架、方木与模板弹性模量,并通过数据计算调节模板标高。
3.5 支座安装
在桥梁工程施工过程中,支座的安装是非常重要的一项环节,支座安装效果的高低,在一定程度上对现浇梁相施工工艺应用的质量有着很大的影响,因此在安装时需要控制好以下几点。
3.5.1 支架安装前,需要在表面涂刷一层酒精进行清洗处理,然后在四氟板内储油槽进行内涂处理,并注入硅脂油。
3.5.2 支座安装过程中,要保证中心位置对正,且对上下纵横线进行对正处理,垫板和支座的连接要紧密,以确保整个结构受力均匀。
3.5.3 结构连接使用螺栓进行固定处理,避免支座出现偏位的情况,同时安装防尘罩。
3.6 模板安装
在模板安装工程操作过程中,需要根据设计方案的要求,对底膜以及侧模板和翼缘板模板规格系数进行控制,使其安装尺寸以及安装强度能够满足工程需要。
3.6.1 底模板。梁体底部的模板边缘通常需要超出其底部边线外侧约5cm 以内,模板连接部位需要使用海绵条进行封堵处理,相邻模板之间的错台量不能超出1mm;同时模板应该采取纵横成线的方法,不能有错缝的情况。
3.6.2 侧模板和翼缘板模板。按照测量放样能够确定箱梁底部边缘线,然后弹出墨线,并且进行侧板安装施工。翼缘板底部安装与箱梁底部模板是一致的,内外侧模板安装方式也一样。
3.6.3 箱室模板。因为箱梁采取的是分层浇筑作业施工方式,箱室模板会采取两次安装作业方式。第一次是应用竹胶板内部安装模板的结构,对碗扣支架进行支撑,并且还需要应用钢管脚手架与碗扣支架组合成为稳定的结构形式,检查模板位置,以符合精度要求。为了使内模拆除顺利进行,在梁跨1/4 的位置上需要预留天窗位置。内模全部拆除之后,应用箱梁顶部标号相同的混凝土材料,保证该结构封闭作业施工达到要求。
3.7 钢筋加工安装
3.7.1 铡筋加工及安装。钢筋加工阶段,根据设计标准要求开展下料、成型处理,且安装时加强间距、位置、数量等方面的控制,确保质量合格。值得注意的是,在钢筋加工过程中,对于钢筋的性能强度也要全面把握,保证钢筋的强度以及韧性能够达到工艺施工的要求。
3.7.2 钢筋安装顺序。首先进行底部钢筋网安装和腹板钢筋架安装,然后根据设计方案放置波纹管,同时还要进行上部钢筋结构的绑扎施工,在第一次浇筑达到规定强度的要求后,就可以进行上部结构的绑扎与护栏安装,另外还需要注意预埋伸缩缝等结构。
3.8 混凝土的浇筑
箱梁结构浇筑施工环节,通常会采用一次浇筑一联的方法,每联分为2 次浇筑的方式。因为本次工程选择使用商品混凝土施工,因此通过罐车运输施工材料。在箱梁钢筋设置的过程中,由于其密集度较高,同时周边有预应力管道,因此为了有效消除在混凝土下落环节直接触碰钢筋而造成的离析缺陷问题,需要出料口尽量避开钢筋密集位置。在浇筑环节,要按照先底板、后腹板的顺序进行浇筑,一次浇筑就需要使高度和内模、侧模部位都能达到技术标准;并使其在结构强度超过设计要求的70%之后,可以进行顶部模板安装与钢筋绑扎作业;在混凝土强度达到100%后,则可以进行上部浇筑作业施工。
4 预应力工程
4.1 预应力束下料
该环节要严格执行设计方案,且通常采取两侧张拉施工作业的方式进行施工。锚具钢绞线一般会在其长度上增加1.6m,同时两侧需要预留0.8m 的长度。钢绞线切割作业阶段,需要选择砂轮机进行,不能选择电弧焊进行作业,否则将会导致结构损坏。
4.2 预应力管道安装
底模和侧模全部安装到位后,要立即进行预应力管道的安装施工。波纹管安装作业阶段,要符合设计方案的要求,保证其进行固定处理,限位钢筋设置的间距通常是30cm,以此达到设计标准的要求。
4.3 预应力穿束
为了有效消除波纹管结构部位出现漏浆等问题,避免发生堵塞的情况,在穿束开始前混凝土结构凝固前就要进行内部的拉动处理,从而避免在振动过程中导致漏浆而出现质量问题。
4.4 钢绞线张拉
在张拉施工环节,需要先张拉到0.1σk,并且连续1min,油表数据和伸长量都要详细记录;下一步就是张拉到0.2σk,再次进行记录,直到达到张拉要求为止,保证稳压之后数据没有发生变化;一旦有严重的问题,应及时进行补充处理。钢绞线张拉作业阶段,根据技术参数进行施工作业,保证其偏差不能超过±5%,如果发现差距较大,应该及时分析其产生的原因,并采取相应措施。
4.5 孔道压浆
要想保证预应力施工顺利进行,在钢绞线张拉施工作业后,可以立即开展孔道压浆作业施工。在该环节,应通过真空压浆方式进行施工,同时还要保证逐层进行压浆作业施工。
5 拆除模板和支架
混凝土与混凝土强度达到设计标准后,就能将支架拆除掉,此时应使其对称拆除。
5.1 外侧模板在混凝土结构内部达到设计要求强度的70%后才能开始拆模施工,腹板应该在强度达标后拆除,以保证边角结构部位没有出现损坏的情况。
5.2 底模和支架在张拉压浆施工结束,且强度达到设计标准要求的95%之后就可以进行支架的拆除施工。卸载应该按照规定的程序进行施工,以保证结构不会损坏。
6 结语
预应力混凝土箱梁浇筑施工作业环节有很多因素都会对其产生影响,因此要加强各个环节的控制,保证桥梁性能合格,以达到工程的质量与安全性的要求,延长桥梁使用寿命。