桥梁预制空心板施工技术及控制措施
2021-01-28刘茂江
文∕刘茂江
1 前言
由于预制空心板具有自身质量轻、造价成本低、稳定性好等优点,在桥梁工程中得到广泛应用。然而在实际施工期间,极易受设计不合理、施工技术不当等原因,导致其出现质量问题。需要提高对预制空心板施工技术质量控制的重视,充分了解在施工中可能出现的问题,并提前制定预防措施,提高工程整体施工质量水平。
2 工程概况
温泉中桥工程位于连城县新泉镇,桥梁起始桩号为K4+163.47~K4+208.51,设计长度为45.04m,荷载等级为公路I 级。其中,桥梁上部结构主要采用预应力空心板作为承重结构,拟采用后张法进行施工,先简支后连续。桥梁下部结构采用柱式台,桥墩为柱式墩。桥梁柱式台采用桩基础形式,为桥台设计四氟滑板橡胶支座,桥墩支座为板式橡胶支座。该工程桥梁宽度为20m,桥面处于R=255m 左偏圆曲线上,横坡为单向-4%,纵坡为1.3%,抗震烈度为6 度,洪水设计频率为1/100。在施工设计过程中,主要以《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011)和《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)等规范为依据,并根据前期地质测绘、现场勘察结果,制定详细施工方案,确保工程施工质量。
3 桥梁预制空心板施工技术要点
3.1 空心板预制施工
预制空心板施工的预制环节对桥梁施工质量有直接影响,在批量预制前,首先要安排好板梁运输、堆放工作,确保施工的连续性;其次,应对梁片进行编号,标明空心板的板号、孔号、安装桥名、左右幅位置等,根据架设顺序进行编号,避免引起混乱;最后,控制好加工模板尺寸,确保梁板长、宽、高、厚度以及钢筋保护层厚度等均能够符合设计要求。在预制空心板混凝土浇筑过程中,应确保振捣施工技术质量。此外,应控制好张拉力和混凝土龄期。具体应按照先底板、后腹板和顶板的顺序进行浇筑,最多可分两次浇筑,且腹板和顶板的浇筑必须在底板初凝前完成,通过对底板进行二次振捣,确保混凝土可以良好结合。为防止混凝土出现早期病害问题,应及时做好养护工作,待混凝土强度达到90%以上后,再拆除模板。
3.2 空心板吊装施工
在预制空心板的长距离运输过程中,需要采取相应的保护措施,避免空心板出现翻转,导致预应力失去平衡。在预制空心板堆放过程中应采取遮盖措施,防止其受到暴晒。在预制空心板的吊装施工过程中,应采用兜托梁底起吊法,不设置吊环。在架设施工过程中,应控制好板的方向和斜度。由于上述工程在平曲面上施工,板的长度存在差异,在预制过程中需要严格按照设计尺寸进行放样,并按板号顺序进行架设。若采取架桥机进行施工,应充分考虑架桥机的支点设计问题。如果支点在盖梁、裸梁桥面处,需要对相应构件进行验算,并采取压力扩散方法,在支点处设计枕梁和轨道,从而确保结构受力均匀。另外,在板梁架设过程中,需要对施工设备进行试拼和检验,确保机具运行安全性。
3.3 铰缝和桥面铺装施工
在铰缝和桥面铺装施工中,待混凝土强度达到85%后进行。完成空心板安装后,先浇筑铰缝,强度满足要求后再进行桥面铺装。其中,铰缝浇筑施工要先清除结合面的浮皮,用水冲刷干净,然后对混凝土进行振捣密实。许多桥梁预制空心板质量问题都是由于铰缝施工技术不合理所致。因此,在桥梁预制空心板的施工过程中,必须控制好各个环节的施工技术,并针对可能出现的质量通病问题,采取相应的预防措施,最大化的提高工程施工质量。
4 桥梁预制空心板施工质量控制措施
4.1 空心板高度偏差及控制
当桥梁预制空心板出现高度偏差问题时,将造成桥梁标高结果不准确,甚至会产生空心板芯模不稳定等后果。故而需合理控制空心板高度。
在这一状态下,振捣所产生的挤压力便会导致芯模出现上移的现象,致使空心板的顶板变薄。为此,施工单位要想顺利开展工作,便会增加空心板的高度,出现高度不一致的现象。上述工程空心板芯模采用钢芯模施工,如果钢芯模的尺寸规格不符合要求,或安装配置不准确,也容易导致空心板高度产生偏差。因此,在施工前首先应对空心板芯模质量进行检查,确保其符合施工要求。针对以上问题,相应的预防措施为:将一系列反压措施应用在空心模板中,避免芯模出现上移现象。同时,确保空心板的厚度、芯模定位符合要求。除此之外,还应在底板上部进行水平钢筋焊接,实现对底板厚度的合理控制。
4.2 空心板板身裂纹及控制
对于空心板板身的裂纹而言,其原因主要体现在以下几方面:(1)振捣过程中存在过振现象,导致模板附近出现更多的细料。此时很容易发生干裂、渗水的问题。(2)水灰比例不符合设计要求,即比例过大。这一状态下会增加混凝土的干缩量,导致裂缝的出现。(3)混凝土的含水量不均匀,致使表面形成更大的张力。(4)钢筋的膨胀率大于混凝土,因此混凝土的拉应力不能满足膨胀的需求。同时,在钢筋膨胀率偏大时,还会引发裂纹等后果。为了实现预防与控制的目的,具体改进措施如下:严格按照设计标准配置水灰比,并将减水剂、塑化剂应用在坍落地方。同时对搅拌混凝土的时间予以合理控制,不能过短或者过长,确保混凝土的均匀性。在脱模之前,需要对混凝土进行养护,并在灌浆后使用草帘覆盖、洒水,避免膨胀过大而形成裂纹。
4.3 空心板气囊上浮及控制
在对空心板进行预制的过程中,最为常见的问题是空心板出现气囊上浮现象,进而导致混凝土的保护层被破坏,此时空心板的结构、结构筋便会裸露出来,直接影响着桥梁预制板的安全性、质量。针对此种问题,其相应的预防措施为:在对空心板施工期间,需要将一套控制结构筋上浮的设备应用在其中。基于此,能够实现对空心板结构的保护,从而增强桥梁结构的稳定性,实现通病预防的目的。
4.4 铰缝筋无法取出及控制
在桥梁预制空心板施工中,经常出现铰缝筋难以取出的情况。造成这种现象的原因主要在于设计角度过大,而且施工切模时贴合不紧密,在钢筋绑扎过程中没有将钢筋固定牢固,在浇筑施工的震动影响下,松弛钢筋容易向内发生位移,导致其剥离过程较为困难。针对这种情况,应尽可能减小铰缝筋折弯角度,在设计过程中充分考虑实际施工的需要。同时应加强钢筋绑扎施工质量控制,确保钢筋绑扎牢固,避免在施工震动下发生位移。同时,还应在铰缝筋施工设计环节,参照设计图纸明确预制空心板铰缝筋预埋位置,并保证铰缝筋处于外露状态,此时可实现铰缝筋的有效控制。一般而言,在预制空心板实际施工期间,还应确保铰缝筋在固定时应按照水平向施工,以免桥梁骨架与铰缝筋出现缝隙。为了进一步提升预制空心板铰缝筋施工质量,还应优选支木工艺。比如在铰缝筋安装完成后,需要借助木板对铰缝筋开口处进行施压,并尽量选择“T 型木板”,以便强化铰缝筋的控制效果。此外,还可对铰缝筋实施加固处理,将铰缝筋绑扎于钢筋之上,增加铰缝筋的稳固度。在砼浇筑阶段,还应避免铰缝筋出现“漏浆现象”,需控制好侧模与振捣棒的间距,以免接触后受浇筑振动的干扰造成木板发生脱落问题,从而破坏铰缝筋原有稳定性。而在拆模施工时,需要先行拆除固定在桥梁上的木楔,后拆除用于固定铰缝筋的固定扣。其中应格外注重的是:铰缝筋应置于侧模外侧,这样方可促使铰缝筋在后续取出过程中达到预期效果。据此,可确保铰缝筋的顺利取出,也能适当提升预制空心板的施工质量,杜绝质量通病。
5 结语
综上所述,桥梁预制空心板施工过程较为简单,但可能由于施工技术不当,出现质量通病问题。通过对其施工技术流程要点以及常见质量通病进行分析,可以为实际施工提供参考。针对各类质量通病问题,通过采取有效地预防措施,能够降低施工质量风险,确保实际施工能够达到设计要求。在此情况下,可以为桥梁工程使用安全性提供保障。