探讨公路项目现浇箱梁施工技术
2022-06-21夏万武
摘要 现浇箱梁施工技术在公路桥梁工程建设中应用广泛,具有适用性强、经济性好、受力性能优良等优势。文章论述了现浇箱梁施工的优点和特征,分析了现浇箱梁施工技术要点,结合以往施工经验,探索了箱梁施工常见质量问题及控制对策,旨在为同类工程施工提供指导。
关键词 公路项目;现浇箱梁;施工技术;控制方法
中图分类号 U415.6 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2022)12-0153-03
收稿日期:2022-03-15
作者简介:夏万武(1988—),男,本科,工程师,研究方向:公路桥梁、隧道工程施工。
0 引言
受多种因素作用,现浇箱梁施工质量通病频发,严重影响公路桥梁结构稳定性和运营安全。以往工程建设单位多采用“先发病,后治理”的事后控制策略,不利于现浇箱梁的长期结构稳定[1-4]。基于此,该文深入剖析了现浇箱梁施工各工序技术要点,分析了质量通病致病机理,提出针对性的质量通病防治策略,對提升现浇箱梁施工技术水平具有积极意义。
1 现浇箱梁施工的优点和特征
(1)经济性好:相较于预制箱梁施工技术,现浇箱梁施工无须临建场地、预制构件,场地整体要求较小,易于控制前期成本、材料投入,经济性良好;现浇箱梁施工阶段,实施材料投入、场地建设精细化管理,可提升成本控制水平,节约施工成本支出[5]。
(2)质量性能高:现浇箱梁结构整体性高,结构稳定性良好,结构在整体受力相对分散工况下,可保持良好的受力性能。
(3)美观性:现浇箱梁结构可减少盖梁等构造,结构轻巧,可适应现代道路桥梁复杂的线型设计要求,提高桥梁结构美观性。
(4)适用性强:现浇箱梁施工技术适应性强,可满足复杂作业工况下多跨度、复杂线形桥梁的造型施工要求。
2 现浇箱梁施工关键技术
2.1 地基处理
地基施工质量关乎桥梁结构安全性能、施工安全、桥梁服役期运营安全。设计阶段,须根据场地水文地质条件、地基承载力设计要求等制定地基处理方案,保证地基处理效果。
施工阶段,严格遵守相关规范要求、工艺工序要求开展地基工程作业,提高承载能力,降低工后沉降,保障桥梁结构的长期稳定性。
2.2 支架搭设及预压
支架搭设施工前,根据箱梁净空、基础承载力、工况特点等,制定支架搭设、预压施工专项方案,施工阶段严格按照方案工艺、流程施工,保证支架施工安全性、支架体系稳定性。支架搭设、预压施工技术要点如下:
(1)施工前,根据支架施工工艺方案,科学制定支架施工组织方案、事故应急方案等;施工阶段,严格按照标准统一、自下而上的工艺顺序施工,严查支架连接处、固定处安装质量,减少连接、固定断开造成的支架结构失稳,防止支架施工安全事故发生。
(2)支架搭设完毕后,严格按照规范要求开展支架结构预压施工,检验结构承载性能,抵消结构塑性变形、沉降等不利因素。
(3)在跨中位置,跨中向两侧纵向间距8 m处、14 m处,设置三组结构关键节点变形、沉降观测点,每处设置7个,准确观测、记录结构变形、沉降数据。
(4)支架预压采用四级加载砂袋堆压预压,堆载荷载依次为0→60%→80%→100%→120%,各级加载1 h后,观测、记录各观测点变形数据;再以6 h/次频率,观测测点沉降数据,待连续两次观测值差值均值≤2 mm,方可继续进行下一级加载。
(5)全部荷载加载完毕后,各测点进行连续12 h观测,待沉降量≤2 mm,即可卸载;卸载按与加载的相反的顺序进行;卸载过程中详细记录各观测点沉降、变形情况,发现异常及时处理。钢支撑架设流程见图1。
2.3 模板安装
模板安装前,严格按照施工图纸要求、工艺规范规定,进行模板表面清理及模板尺寸、数量、平整度检查。
模板安装过程中,严格按照模板施工图纸拼接模板;加强连接处、侧模、底模衔接安装检查,及时纠正位置偏差,保证模板整体安装质量,防止漏浆、模板偏移等质量隐患。模板施工流程见图2。
2.4 钢筋安装
钢筋安装前,复检钢筋笼尺寸、外观质量等,确保钢筋笼制作质量符合箱梁施工要求。
钢筋笼安装完毕,严格按照工艺要求开展节点处焊接施工,确保节点连接牢靠性;严控波纹管定位筋、防崩钢筋等位置安装质量,保证各项钢筋笼安装尺寸偏差符合验收标准要求。钢筋笼位置验收标准见表1。
2.5 混凝土浇筑及拆模
箱梁浇筑施工前,须与搅拌站沟通,保障混凝土供应,防止因混凝土供应不足造成箱梁浇筑施工中断,保证箱梁浇筑连续性、结构整体性[6-8]。施工过程中,加强泵送压力、混凝土自由下落高度等施工参数控制,防止混凝土下落高度过大,过度冲击预埋件、钢筋笼。
(1)浇筑、振捣施工质量控制要点:1)采用分层浇注法施工,加强每层浇筑厚度、浇筑速度控制,防止混凝土离析; 2)振捣、浇筑施工同步进行,强化混凝土浇筑、振捣施工控制,降低混凝土施工对模板、预埋件、钢筋笼等过度扰动,防止钢筋笼、预埋件等构件移位、变形;3)加强振捣时长控制,避免过震、欠震,确保箱梁混凝土浇筑密实。
(2)混凝土浇筑遵循“上下水平分层,左右同步对称,前后对称分段”的施工原则,施工顺序见图3。
(3)混凝土浇筑完毕,严格按照相关规范要求进行洒水养生,待箱梁混凝土硬化至设计强度,按照“先内后外”的顺序拆模。
2.6 张拉与压浆
(1)施工前,检查张拉设备工作状态,防止设备故障造成张拉施工中断。
(2)张拉施工时,严格按照表2给出张拉流程进行;施工过程中,仔细记录张拉力、钢绞线伸长量、回缩量信息,发现施工异常,及时采取纠偏措施。
(3)张拉锚固后,及时施作孔道压浆,防止预应力筋锈蚀。
3 箱梁施工常见质量问题及对策
3.1 现浇箱梁施工中的常见质量问题
3.1.1 混凝土表面蜂窝与麻面
蜂窝、麻面病害是现浇箱梁常见的质量通病,蜂窝病害主要表现为构件表面局部裂缝,混凝土拌合不均、浇筑施工控制不当是造成蜂窝病害的主要成因;麻面病害主要表现为结构表面出现较为集中的小坑、麻点,模板表面清理不到位、浇筑混凝土和易性控制不严、振捣不到位是造成麻面病害的主要成因。
3.1.2 露筋现象
钢筋笼保护层厚度不足、保护层垫块设置不规范、混凝土浇筑冲击、振捣冲击、构件表层混凝土剥离,是露筋病害主要诱因。
露筋病害若得不到及时治理,裸露钢筋在环境水、雨水、空气作用下持续锈蚀,破坏构件整体性,影响结构强度、受力性能,诱发公路桥梁安全隐患。
3.1.3 缝隙和夹层,影响美观
施工缝处理不当、施工缝内表面污迹、浇筑施工环境控制不当是引起缝隙病害、夹层病害的主要因素。缝隙、夹层病害严重影响结构强度及受力性能。
混凝土浇筑施工期间,各环节工序控制不当、各步骤衔接控制不当,会严重影响混凝土构件施工质量,诱发质量通病,影响构件结构强度和受力性能。
3.2 质量病害防治策略
3.2.1 治理箱梁表面蜂窝、麻面的对策
基于上述分析,模板表面清理不到位、浇筑混凝土和易性不合格、振捣不到位,是造成现浇箱梁构件表面蜂窝、麻面病害的主要成因[9-10]。可从混凝土配比、拌合、模板清理、混凝土浇筑、振捣等多方面着手,加强混凝土设计、施工质量控制,措施如下:
(1)混凝土配比设计阶段,严格按照公路桥梁特殊技术标准,科学设计混凝土配比;拌合阶段,加强混凝土搅拌时长控制,保证混凝土拌合均匀性。
(2)混凝土浇筑施工前,仔细进行模板表面清理,清除模板表面灰尘、污迹等附着物;必要时,在模板表面涂刷长效隔离剂。
(3)混凝土施工阶段,严格按照混凝土浇筑流程施工,加强振捣时长、敲击模具频率控制,严防欠振、过振、漏振问题,防止构件内部、构件与模板结合处遗留气泡,保证混凝土浇筑密实性。
3.2.2 防治露筋现象
钢筋笼保护层厚度不足、垫块设置不当、拆模过早、钢筋笼位置偏移,是露筋病害的主要诱因,防治策略如下:
(1)钢筋笼制作阶段,加强钢筋笼尺寸、关键节点焊接质量控制,杜绝钢筋笼变形、钢筋连接处脱落问题;钢筋笼安装阶段,加强钢筋笼吊运、安装、垫块布设、钢筋笼固定质量控制,确保钢筋笼安装准确、固定牢固。
(2)混凝土浇筑、振捣施工阶段,加强混凝土浇筑落差、振捣强度、振捣深度控制,防止混凝土浇筑、振捣冲击钢筋笼、垫块。
(3)拆模施工阶段,加强拆模时间、拆模工序管理,防止过早拆模、拆模磕碰混凝土構件边角。
(4)运用现代化手段检测钢筋笼保护层厚度,采取添加碳纤维、增大截面积等多种方法,治理、防范露筋病害。
3.2.3 缝隙、夹层的治理对策
加强混凝土施工质量管控,严格按照箱梁混凝土施工流程、工艺要求施工。
(1)加强施工缝接面表层清理,使用高压枪冲洗表面灰尘、污迹,人工刮除附着力较强的杂物,确保接缝处结合强度符合施工要求。
(2)加强养护施工质量控制,做好箱梁补水养护施工,避免混凝土内外收缩比失衡造成结构开裂。
(3)箱梁浇筑、养护施工期间,加强施工荷载控制,避免构件变形。
4 结论
综上所述,现浇箱梁施工经济性高、适应性强,可有效适应不同线形、不同跨度的道路桥梁施工要求。根据现浇箱梁质量通病致病机制、致病成因等,加强各工序施工质量控制,确保各阶段、各工序施工符合技术标准规范标准要求,有效减少现浇箱梁施工质量通病,保证桥梁结构稳定性和运营安全。
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