桥梁外包式防撞护栏底座施工关键技术
2023-01-08刘柏江
刘柏江
(石家庄市公路桥梁建设集团有限公司,河北 石家庄 050000)
0 引言
防撞护栏作为桥梁的重要附属设施,对保证桥梁通行安全具有重要作用。随着桥梁跨径、规模的增大,出现了一些新型防撞护栏,如外包式防撞护栏。该护栏的出现一方面能更好地适应桥梁实际情况,发挥良好的安全保障功能,另一方面对施工技术也提出了更高要求,因此有必要对其施工技术进行深入研究。
1 外包式防撞护栏的特点与工艺原理
外包式防撞护栏主要具有以下特点:
(1)对于外包式护栏,其底座的特殊设计能从根本上避免传统护栏形式的底座质量问题,在当前的桥梁工程中得到了广泛应用。
(2)底座模板施工按照从内侧到外侧的顺序进行,模板体系设计比较特殊,采用了先进的工艺方法。
(3)为底座钢板与预埋螺栓分别设计了专门的定位支架,施工中仅需一人即可对预埋件进行准确定位,保证施工精度。
(4)为假缝专门研制了一套模板,处于模板接缝中间,在拆除模板后可以实现自然成缝,能从根本上避免传统护栏施工中因假缝造成的各类问题[1]。
外包式护栏的工艺原理为:
(1)护栏底座结构形式为翼缘式,外侧模在内侧模的支撑下悬吊在翼缘外侧,位于底部的倒L形模板和下翼缘相抵。在内侧模体系中进行撑拉结构安装,能保证整个模板系统的安全性和稳定性,为后续施工奠定良好的基础。
(2)护栏施工是典型的临边作业,需设计一个专门的台车,在实现吊装的同时为施工人员提供作业平台。台车的基本原理为:在台车后部将模板喂入,采用电动葫芦使台车到达翼缘外侧,此时施工人员可在平台上为模板安装提供必要的辅助,也可在下翼缘处实施止浆,模板的拆除则与之完全相反,在一段施工完成后,在桥面上行走至另外一个工作面。在条件允许的情况,钢筋安装施工亦可采用该台车完成[2]。
(3)定位支架由铝合金型材通过加工支撑,以预埋钢板的尺寸与预埋螺栓的间隔距离为依据进行限位框架的设置,同时在支架两端安装竖向可调螺母,用于适应桥梁的纵坡变化。
(4)在内侧和外侧模板的中间设置钢板条,在混凝土浇筑完成后进行拆模,先将钢板条拆除以实现直接成缝,从根本上避免传统施工方法造成的一系列问题。
2 工艺流程与操作要点
2.1 工艺流程
对于外包式护栏,其底座施工需严格按照以下工艺流程进行:施工准备(包括施工测量与梁面凿毛等)→台车就位、检查→钢筋制作与安装、检查→模板安装、检查→混凝土浇筑与试件制作→模板拆除并进行修整备用→混凝土修饰和养护。
2.2 操作要点
2.2.1 梁面凿毛
梁体施工完成且混凝土的实际强度达到要求后,在护栏底座施工开始前对其表面进行凿毛处理。另外,在凿毛完成后,还需在正式开工前用压缩空气进行吹扫,以清除浮尘,为之后的施工提供良好的作业面。
2.2.2 施工测量
将梁面清理干净后立即开始测量放样,准确测量梁面标高并放出内侧轮廓线(对于内侧轮廓线,需根据模板长度进行放样),然后依据内侧边线,按10cm的间隔距离引出复核边线。注意要对顶面高程予以严格控制,保证顶面标高达到相关设计要求[3]。
2.2.3 台车操作
(1)自制台车要经过严格的结构计算并确认合格后方可使用,而且使用时应根据设计要求做好配重,并在正式作业开始前进行试运行,以保证施工安全,避免因台车问题导致安全或质量事故的发生。
(2)对于台车作业平台,其载人始终不可超出设计允许的载重量,作业人员在上下平台时不可跳跃,在模板吊装过程中作业人员需站在两侧安全地点辅助操作。采用台车完成吊装作业时,应提前将车轮锁定,以免发生位移[4]。
(3)采用台车对模板进行吊装的过程中应采取有效抗风措施,以免模板与护栏或台车立柱等部位发生碰撞。
2.2.4 钢筋制作与安装
所有钢筋都要在加工场进行加工,完成加工后统一运输到现场存放。在钢筋安装过程中,需要结合测量边线将两端钢筋固定,然后在侧面与顶面通过拉线实施钢筋安装,使安装完成后的钢筋具有良好的线形。根据设计要求,钢筋安装需按照以下顺序进行:先安装底部纵向钢筋,并设置相应的预埋件,然后安装中、上部钢筋,再依次安装横向与纵向钢筋,最后安装外悬部分的横向钢筋及底部钢筋。
2.2.5 模板安装
(1)内侧模高度按底座设计高度-3cm确定,为采用砂浆带对桥面起伏进行调节奠定基础。模板分段需结合假缝与断缝的长度进行,其中假缝使用厚度为20mm的钢板,进入混凝土中的部分需将其做成楔形,另外对于假缝模板,还需在其上边缘焊接一个短钢筋,将其作为把手,以利于模板的拆卸;真缝使用两片厚度为6mm的钢板,在模板中间填塞厚度为8mm的钢条,在制作钢条的过程中应有适当外露段,为之后的模板拆除提供方便。对于设置在翼缘板以下的模板,需使用扁孔,调节高差按6cm控制,以便与桥梁翼缘的正常起伏相适应,为下翼缘止浆创造良好的条件。
(2)借助自制台车完成模板安装。在模板安装前,应先对钢筋绑扎情况与各预埋件实际安装情况进行检查,确定相邻两块模板之间是否保持平整。模板安装顺序为从内侧到外侧。在内外侧的模板都安装到位后,开始必要的线形及垂直度调整,直到与相关规范及设计要求完全相符为止。模板安装完成后,需在底部模板的下口使用砂浆进行堵缝,以免下口在混凝土浇筑过程中发生漏浆。
2.2.6 预埋板安装
(1)所有预埋板均在工厂中根据设计尺寸进行加工,然后统一运输到施工现场存放。
(2)对第一块与最后一块加工完成的预埋板实施测量定位,沿前后两块预埋板形成的纵向进行拉线,将基准线作为对中间部位预埋板进行安装时的参考依据。预埋板安装都要利用定位架进行定位,以保证安装位置的准确性。
(3)在确定高强螺栓的具体安装位置后,安装厚度为1cm的预埋钢板。为了使安装完成后的预埋钢板保持水平,利用定位架完成调整后,还需使用水平靠尺进行二次检查。另外,可使用PVC管与黄油保护已安装的螺栓丝口,以免在混凝土浇筑时受到损伤。
2.2.7 伸缩缝处理
模板安装过程中如果遇到伸缩缝,需要根据伸缩缝类型及尺寸,制作所占位置的面积比伸缩缝略大的木箱,然后将其固定在伸缩缝处,并在其内填满砂子,用于防止在之后的浇筑过程中发生变形。完成伸缩缝处的模板后,应进行有效的止浆处理。在模板拆除阶段同时拆除木箱,以免对伸缩缝装置的正常安装造成影响。
2.2.8 混凝土浇筑与养护
(1)混凝土布料之前先进行适当的洒水润湿,以确保两层混凝土间具有良好的黏结性。
(2)混凝土下料直接由罐车完成,但在现场要安排专人负责看守,按照从大里程到小里程的方向进行浇筑。浇筑时应严格控制布料速度,以免一次性布料数量过多。
(3)在浇筑时还应做好振捣及收面,并根据现场检查结果及时予以必要的补料;在第一次收面过程中,应安排专人利用橡胶锤轻轻敲击圆弧模板,以促使其内部的气泡排出;第二次收面结束2h以后,开始对混凝土表面实施收光。
(4)浇筑完成的混凝土达到初凝后,立即使用土工布覆盖,并在覆盖物的表面均匀洒水,开始养生。
2.2.9 模板拆除
在混凝土强度可避免因拆模而受损的情况下拆除模板。由于该护栏底座有一定外悬,所以应适当延长从浇筑完成到拆模的时间。拆除过程中,先将模板之间的螺栓松动,然后敲击松动假缝模板上的把手并将其拔出,之后按先外后内的顺序拆模。
3 结语
综上所述,外包式防撞护栏作为一种新型护栏形式正在越来越多的桥梁中得以应用,其底座施工是整个护栏结构施工的重点。本文对这种新型护栏形式的底座施工方法及关键技术进行了探讨,可为该类防撞护栏形式在实际桥梁工程中的应用提供技术参考。