桥梁边跨现浇施工技术的应用
2022-11-20谢占龙
谢占龙
(山西路桥第六工程有限公司,山西 晋中 030600)
0 引言
在桥梁建设过程中,边跨大多采用现浇混凝土结构,虽然现浇施工方法的应用已经较为成熟,但要想保证施工质量,还需要根据工程实际情况,深入分析和探讨相关施工技术,明确各项技术要点。
1 工程概况
某桥梁起点里程为DK13+996.02,终点里程为DK14+217.82,跨径布置为60m+100m+60m,上跨既有铁路与公路,总长约221.8m。梁体截面采用单箱单室,顶、底板宽度分别为12.2m和6.4m,顶、底板厚度分别为35.4~55.4cm和40~120cm,腹板的厚度在60~100cm范围内。该桥梁边跨现浇段的总长约9.75m,梁端和边支座中心线之间的距离为0.75m。
2 支架施工
(1)桩基施工结束后,先采用钢管实施支架搭设,焊接钢管和基础中的预埋钢板,相邻钢管和墩身均采用槽钢相连与可靠支撑,以保证支架整体稳定性。
(2)钢管支架顶部采用双拼工字钢作为纵梁,在纵梁表面采用I32a工字钢作为横梁,然后在横梁的表面继续铺设方木[1]。
(3)在杂木的表面沿横纵方向设置方木,按照30cm的间隔设置,对于纵向方木,需要和竹胶板紧贴,腹板处方木的设置间距为20cm。
(4)在两侧翼板的底部于横梁表面铺设工字钢,并采用钢管进行支架搭设,在支架顶部铺设一层方木,其横、纵向间隔距离分别为40cm和60cm。
3 支座安装
连续梁的支座类型为球形支座,其安装工艺方法为:
(1)安装支座之前,先对其连接状况进行检查,确认是否正常,不可松动连接螺栓。
(2)在支座安装部位进行凿毛处理,并将预留孔中存在的杂物清理干净,然后将灌浆专用模板支设到位。
(3)在支座的四角设置楔形块,同时找平支座,并调整支座底部,确保标高与设计要求相符,在支座底部与支承面之间要有适当的空隙,用于灌浆模板的安装。
(4)对支座的中心位置与标高进行认真检查,经检查确认无误后,使用具有无收缩特性的高强度浆液进行灌浆[2]。
(5)灌浆方式以重力式灌浆为宜,考虑到灌浆支座底部与锚栓孔间存在空隙,故需按照从支座中心到周围的顺序进行灌浆,直到通过间隙观察确认浆液达到饱满。
(6)在灌浆开始前对灌浆需要的浆液数量进行计算,浆液实际用量和计算结果之间不能存在太大误差,以免中间缺浆。
(7)待灌浆达到终凝状态后,即可拆除之前设好的楔形块,同时检查确定是否有漏浆位置,在必要的情况下为漏浆处补充浆液,对于楔块拆除后产生的空隙,需使用砂浆将其填堵,并将设置在底座的螺栓拧紧。以上各道工序结束后,认真检查支座,并在外露的锚栓和预埋板表面进行涂装,以免产生锈蚀[3]。
按照相关设计要求,为避免梁体受载荷、温度变化与张拉等作用产生水平方向位移,不同位置上的支座,其水平方向预偏度应达到以下要求:73#墩,向小里程方向设置28.9mm的水平预偏量;74#墩,采用固定支座;75#墩,向大里程方向设置54.8mm的水平预偏量;76#墩,向大里程方向设置83.8mm的水平预偏量。
4 模板工程施工
(1)箱梁的底板为18mm厚竹胶板,采用方木作为支撑结构,其横向间隔距离为20cm。利用楔形块完成标高调整后,在横纵方向分别铺设方木,此时测量组对支架高度进行检查和必要的调整,确认无误后开始设置竹胶板。对于相邻两块板存在的接缝必须严密,若温差相对较大,应预留宽度为1mm的接缝,并保证板面保持平整,且接缝平顺,两块竹胶板之间的高差要控制在1mm以内,并利用玻璃胶将其封堵严密[4]。
(2)将梁底模板装好后,进行预压,并对预压数据进行分析和处理,然后结合预压结果和设计要求,设置适当的预拱度,同时调整好底板模板的实际标高。
(3)在梁体翼板设置钢管与可调顶托,以此提供可靠支撑,将竹胶板设好后,用方木加固,方木中心的间隔距离为30cm。对于箱梁的内模,需使用竹胶板、钢管和方木联合支撑,以保证稳定性。
(4)外部模板体系由型钢背撑、竹胶板和方木三部分构成,沿线路纵向以0.3m的间距布置钢管,其横向间距按照0.6m控制。腹板部位的内外模板均通过设置拉杆实现对拉,其间隔距离按照80cm控制[5]。
5 支架预压施工
(1)将支架搭设完成后,需铺设底部与侧部模板,然后采用堆砌沙袋的方式预压,通过预压消除支架结构的非弹性变形,并随时测定弹性变形量,确定支架结构是否安全,取得的各项试验结果都能作为后续施工的依据。
(2)在预压过程中,最大加载根据施工荷载1.2倍确定,加载需逐级进行,先加载20%,再加载100%,最后加载120%。每加载完成一级,都应稳定0.5h的时间,对不同荷载条件作用下支架发生的变形,要做好实时检测,同时做好相关记录,结合各项实测结果,采用关系曲线的形式加以表达,以确定支架自身弹性与非弹性变形。另外要注意,卸载同样要分级实施,对变形情况进行测量。
(3)支架预压完成后,能有效消除地基产生的塑性变形与支架横向杆件之间的间隙与非弹性变形。待卸载结束后,支架自身回弹量实际上就是箱梁浇筑施工时的下沉量。
(4)如果在支架预压时发生一些异常情况,如变形值骤增和产生异响,应立即停止加载,同时立即上报,在查明实际原因前,不可继续加载。
(5)在卸除预压荷载的过程中,必须严格按照加载顺序的反顺序逐级实施,同时要在加载时加强实时观测,每个分级卸载现场观测点应和加载过程中的观测点完全相同。
6 钢筋绑扎与预埋件安装
钢筋加工成型必须在钢筋棚内进行,将加工完成的钢筋运输到现场后,使用吊车起吊到施工段进行绑扎。钢筋焊接要尽量在地面上实施,避免焊接导致模板损坏。当需要进行焊接和切割操作时,应使用设置衬垫的方法加以防护。钢筋绑扎应尽快进行,若遇降雨或必须在夜间进行施工,则应覆盖彩条布,避免钢筋产生锈蚀。
对于边跨现浇段,其钢筋绑扎施工应按照以下步骤进行:
(1)按照设计间距在梁底部进行钢筋绑扎,并将垫块设置到位,之后沿纵向布设预应力管道。
(2)绑扎端头隔墙处所有钢筋,同时设置好张拉底座。
(3)为侧模的设置安装支撑架,为侧模安装做好准备。
(4)在绑扎腹板钢筋的同时固定竖向预应力管道。
(5)支设内部模板与端头隔墙处的模板。
(6)对顶板底部钢筋进行绑扎,并分别固定横纵向分布的预应力管道。
在边跨现浇段严格按照设计要求将各类预埋件和接地端子安装到位,严格控制安装偏差,使其处在容许范围内。需要注意,每个泄水孔和通风孔都需要安装螺旋筋,一旦通风孔和波纹管两者在安装位置上存在冲突,则要调整通风孔具体位置,波纹管位置一般情况下禁止调整,确保两者净距达到波纹管直径一倍以上。在设置接地端子的过程中,要按照相关要求将L形钢筋焊接到位。对于合龙段各类预埋件,要按照相关施工方案进行预埋。
7 混凝土施工
7.1 混凝土浇筑
为避免新浇筑完成的混凝土产生损坏,使合龙段施工精度达到设计要求,在浇筑施工中应注意以下几点:
(1)浇筑施工应一次性完成,先对底板进行浇筑,再对腹板进行浇筑,其中,腹板的浇筑应分层进行,层厚按不超过30cm控制。浇筑方向为从支架端部浇筑到边墩。
(2)对底板与腹板进行浇筑施工时,需要在内模的顶部进行开口,以便于设置导管。底板中部的混凝土,因其流动速度很快,可能出现三角形的缺口,对此应及时下灰补充。
(3)对底板与腹板进行浇筑时,应借助插入式振捣棒做好振捣,在钢筋分布较为密集的部位使用直径较小的振捣棒来振捣,通过振捣确保浇筑完成的部位达到密实。振捣操作应由工作经验丰富的专业人员负责,避免过振与漏振。
(4)浇筑施工开始前应做好和既有路段管理部门的沟通,保证白天可以顺利结束浇筑,以免影响工程的工期。
7.2 混凝土养护
将外露面浇筑完成并达到终凝后,应立即进行喷水养护,同时覆盖一层无纺土工布,以保证养护湿度,一般情况下湿润养护时间应达到14d以上,洒水养护结束后应覆盖一层塑料薄膜,持续28d的时间。所有其他部位都要在带模条件下养护,直至混凝土强度不低于设计强度的90%,并且养护持续时间要达到5d以上。在带模养护时,应尤其注意接缝处养护,在接缝处覆盖一层土工布,同时用钢夹加以固定,必要时需通过定时洒水确保土工布一直湿润。
8 预应力施工
(1)对于顶底板上沿纵向设置完成的预应力筋,建议采用塑料波纹管,对于横向设置完成的预应力筋,建议采用金属波纹管。
(2)将管道运抵现场之后,需要注意防止出现变形或裂缝,同时要检查确认尺寸能否符合要求,在管道存放期间要始终顺直,防止雨淋产生锈蚀。
(3)根据设计要求的位置布设波纹管,同时用定位筋加以固定,将管道安装完成后应保持平顺,没有折角。
(4)管道接头长度应达到其直径的5倍以上,套接需使用大一个规格的波纹管进行,将管道对称旋紧后,用胶带对接头进行缠绕,避免浆液渗入。如果管道的位置和普通钢筋存在矛盾,应对钢筋位置进行适当调整,一般不可改变管道的位置。
(5)施工过程中防止机械器具与人员和管道之间直接碰撞,以免由于管道破损而漏浆。
(6)灌注操作前先对管道做全面检查,以明确管道是否有孔洞或接头部位是否达到紧固,以及管道具体安装位置是否存在明显的偏差。
(7)为了使沿竖向布置的力筋能够在要求的位置始终保持垂直,往往需要设置若干定位钢筋。对于沿竖向设置的预应力筋,如果顶、底板钢筋与锚固端钢筋的位置有明显冲突或矛盾,则要保证锚垫板及锚下设置的螺旋筋位置均达到准确无误,在必要的情况下,可适当调整腹板及顶板上部钢筋的具体位置。
(8)对于沿横向布设的预应力筋,应利用人工完成安装与穿束,先锚固钢绞线的一端,再把剩下的一端缓慢穿入到波纹管中。
9 质量检查
梁体施工质量检查标准如下:
(1)悬臂梁段高程:误差不能超过-5~+15mm。
(2)合龙前两悬臂端相对高差:误差不能超过合龙段总长1/100,同时不能超过15mm。
(3)梁段轴线偏差:不能超过15mm。
(4)梁段顶面高程差:不能超过±10mm。
(5)相邻梁段错台:不能超过5mm。
(6)竖向精轧螺纹钢垂直度:误差不能超过1mm/m。
(7)竖向精轧螺纹钢间隔距离:误差不能超过±10mm。
(8)梁全长:误差不能超过±20mm。
(9)边孔梁长:误差不能超过±10mm。
(10)各变高梁段长度与位置:误差不能超过±10mm。
(11)边孔跨度:误差不能超过±20mm。
(12)梁底宽度:误差不能超过+10mm和-5mm。
(13)桥面中心位置:误差不能超过10mm。
(14)梁高:误差不能超过+15mm和-5mm。
(15)顶板厚度:误差不能超过+10mm和-5mm。
(16)底板厚度:误差不能超过+10mm。
(17)腹板厚度:误差不能超过+10mm。
(18)桥面高程:误差不能超过±20mm。
(19)桥面宽度:误差不能超过±10mm。
(20)表面平整度:误差不能超过5mm。
(21)腹板间隔距离:误差不能超过±10mm。
(22)接触网支柱基础预埋螺栓和桥面中心线之间的距离偏差:不能超过+10mm。
10 结语
综上所述,边跨现浇段施工是桥梁工程建设的主要环节,对桥梁整体质量有直接影响。本文对桥梁边跨现浇段施工进行了深入分析与总结,旨在为更多桥梁工程建设过程中的边跨现浇段施工提供技术参考,提高边跨现浇段施工技术水平。