桥梁上部结构支架现浇施工技术要点
2021-01-12姜跃龙
姜跃龙
(中铁二十二局集团第一工程有限公司,内蒙古 赤峰 024007)
随着我国现代桥梁技术的不断发展,桥梁上部结构的施工工艺和施工形式也在不断增多。支架现浇法施工工艺简单、工作面占用面积小、支点支撑多,在桥梁上部施工中较为普遍。针对綜合施工的要求,在地基承载力不足、施工资源调度不好的情况下,采用支架现浇法存在调节性能差、一次性整体浇筑困难、影响桥梁整体流线型等问题,施工单位应加强桥梁上部支架的施工管理,了解该工艺技术的施工特点,做好工程管理,最终全面提高工程施工质量。
1 支架现浇施工技术概述
支架现浇施工技术是将模板安装在桥位上面,然后进行钢筋骨架的安装、绑扎,留出适当的孔道。在应用该技术施工时,需合理地施加预应力。在设定的指标基础上,待混凝土强度达到要求后,将模板和支架拆除。在实际应用中,支架现浇施工技术无需现场预制,也无需事先架梁机械吊装设备,整个支架施工过程只需采用灌装施工技术即可。采用此项技术时,可根据桥梁实际地基状况、桥底水文特性和桥梁上部荷载等参数,选择合适的支架结构,全面提高桥梁施工的整体质量。目前,桥梁工程中多采用支架现浇施工技术,适用于各类桥梁的施工。
2 工程概况
2.1 现场准备
在施工前,应对桥梁的水文地理、地貌等特点进行综合分析,并根据实际需要制定出相应的施工方案。在施工准备阶段,还需要与桥下结构施工队进行合理的沟通,协调各方工作,有序地推进施工。
2.2 机械准备
根据工程实际需要,施工前还应配置相应的机械设备。ZL50C型装载机(1台)按砂石铲装要求配置;吊装钢筋时需配备20t吊车(1台),运输物料时需配备混凝土运输车(2台);钢筋加工作业时,主要配备切断机(1台)、钢筋折弯机(2台)。为了确保混凝土的振动密实性,需要准备3kW的平板振动器(3台);而碾压桥梁基层则主要配置20t的压路机(1台)。施工单位应在施工前对施工人员进行岗前培训,参与培训的人员包括施工人员、监理人员、技术人员及其他与工程有关的组织负责人等。培训内容包括质量标准、验收规范、技术要求等。技术人员应充分履行职责,做好技术交底工作,确保施工人员全面掌握施工技术要点、关键环节及安全隐患等,务必将设计意图传达给施工人员,使施工过程符合技术要求。
3 桥梁上部结构的支架预压技术
桥梁上结构的支架主要有弹性支架和非弹性支架。通过分析发现,随着荷载的增大,桥梁上部结构支架在承载力超过支架承受能力时,会发生支架变形。一旦上部结构支撑杆承受的载荷超过了其能够承受的范围,就会出现变形的情况。另外,桥梁地基的基础性能问题也会引起桥基上部支架的变形。例如,用软土建造桥梁地基,更容易出现这种情况。在软土承载能力有限的情况下,如果地基发生沉降,建筑结构承载力较大,受不均匀沉降的影响,桥梁上部结构支架就会发生变形。随着支架变形幅度的增大,一旦超过其承受能力,就必然影响支架的稳定性和刚度,从而影响桥梁的整体质量。
支架预压法施工实质上可以理解为对桥梁上部结构的支架施加压力,使支架具有较高的承载能力。施加的压力相当于桥梁的重量,因此,必须保证其重量与桥梁在施工期间所承受的荷载完全相等。在技术层面上,应充分把握弹性变形(支架结构)和非弹性变形(桥梁支架结构)。另外,还应检查支架的承载能力,根据实际需要采取切实可行的措施,消除弹性或非弹性变形因素对支架使用的影响,具体分析影响支架使用的因素,确保主梁在桥梁施工中能够充分发挥作用,正常使用。用现浇法施工,应保证桥梁上部结构支架的承载力达到较高水平。为确保支架的承载能力,就必须保证预压施工工艺,以设计施工为导向,严格执行施工程序,按照规范要求进行各环节的施工。
4 现浇施工技术在桥梁上部结构支架中的应用
在主跨钢箱梁的施工过程中,采用顶推法将钢箱梁推至指定位置。两岸锚固主缆的锚区一般都充分应用了这一技术,在实际施工中,如工艺操作不当会引起支座沉降、变形。出现这种情况,就会影响悬索桥的功能。
在施工过程中,应根据施工特点、施工实际进程,严格调整施工工艺。将该技术应用于桥梁施工,需要根据桥梁的实际特点选择施工方法。桥梁施工中,除采用混凝土预制桩打入技术或钻孔桩施工技术进行桥梁施工,还应实时监测桥梁支架承载力,动态了解支架承载力的变化情况,及时调整技术参数,以保证桥梁顺利施工。选用不同壁厚的钢管作为支架立柱施工材料,这一点尤为重要。型钢是支架的主要材料,钢板材料为底模板,施工时采用分层法。在压实了一层后即可进行上层施工,并及时进行焊接,以减少因荷载作用而导致的支架变形。通过试验确定支架变形预留值,并利用公式计算出弹性变形预留值。若采用分层浇,则需通过平面分段预留浇带,以满足后续施工需要。若桥梁上部分支架截面较弱,可加厚混凝土。实践中,应科学调整混凝土凝结时间,将荷载逐渐增加到支架上,然后再浇注混凝土。当混凝土膨胀结束时,与支架形成一个整体。
5 桥梁上部结构支架现浇施工中混凝土浇筑技术应用
5.1 混凝土质量控制技术
桥梁箱梁的施工质量在很大程度上取决于混凝土质量。所以,需要科学地确定其比例,在施工前要做好配比工作。混凝土的配制必须严格按照有关规定科学地进行。当混凝土比重确定后,可根据施工经验及实际设计要求进行计算,以确保配制的混凝土满足施工的实际需要。实践证明,混凝土质量不符合要求,将影响后期施工设计、施工技术,并最终影响支架的施工质量,如出现上部结构支架不牢固,导致支架坍塌等。另外,如混凝土配比过大,也会出现强度过大,影响现浇工程质量的情况。针对上述问题,可采用试验方法分析混凝土原材料的质量,形成可靠的数据资料,按要求填写混凝土材料资料,并形成书面报告报监理单位,经批准后即可用于箱梁施工。
5.2 混凝土浇筑技术
混凝土浇注箱梁应充分考虑施工现场的实际情况。浇筑混凝土时,应按照浇筑顺序,确保浇筑环境符合要求,宜采用分层浇筑方式,并由专业技术人员全程把关。为保证浇筑质量,施工中应充分考虑桥墩和支架顶部裂缝的可能性,避免浇筑过程中出现因质量问题而导致混凝土开裂的现象。混凝土浇筑时一般由中间逐渐向桥墩墩台扩展,形成连续浇筑的特点。可采用分段浇筑法进行混凝土浇筑。这期间首先要处理混凝土凿毛。在进行第二阶段施工之前,浇注的混凝土表面必须保持清洁。
5.3 振捣技术
振捣环节,可用插入式振动器来振捣。若振动器要移动,则需要预先设定移动范围,明确规定只允许在移动范围内移动。移动半径一般为工作半径的2.5倍。如所使用的振动器是插入式的,其插入深度应大于5cm,且不超过10cm。如果连续振捣,则应避免出现超捣、欠捣情况。在振捣过程中,避免振捣棒与波纹管、钢筋等直接接触,一般不使用振捣棒托送混凝土。
6 结语
总之,随着我国桥梁工程事业的快速发展,各种质量问题得到了有效解决。支架现浇施工技术是桥梁工程上部结构施工的重要技术之一,其施工效果好不好,直接影响到整个桥梁工程的施工质量。在桥梁工程中,施工单位必须重视支架现浇施工技术的质量控制,严格按照施工要求有效施工,才能提高桥梁工程的整体质量,实现其经济效益。