高速公路工程预制箱梁施工技术研究
2024-01-29魏金晶
魏金晶
(江西省交通投资集团责任有限公司项目建设管理公司,江西 南昌 330000)
0 引言
预制箱梁一般用于桥梁施工当中。 预制箱梁为通过先张法或后张法对钢筋进行张拉的预制受弯构件,再运到施工现场进行安装。 为了解箱梁预制施工技术, 文中基于实际工程项目对箱梁预制施工技术进行论述。
1 工程概况
遂川至大余高速公路新建工程项目B2 标段全长14.4 km,路线所经区域均隶属于赣州市崇义县横水镇。 主线包括特大桥2 座,大桥9 座;崇义枢纽设置匝道上跨桥梁7 座, 赣韶高速上的老桥加宽桥梁2 座。 下部结构主要为柱式墩、薄壁墩、柱式台、桩基础;上部结构为箱梁、T 梁和现浇连续箱梁,本工程共需预制箱梁33 片,均为25 m 预应力小箱梁。
2 箱梁预制施工技术
2.1 箱梁底模和侧模安装
箱梁底模为不锈钢底模, 根据梁长不同设置若干调节块,底模根据梁长进行调节块组拼,底模安装时要按照预拱度进行初调, 在底模复测调节完成后与混凝土台座上的包边角钢进行焊接固定。 梁底楔形块设置于底模系统内,采用垫砂法进行调节。 模板拼装完成保证表面平整,无错台。 清除底模面板上杂物,均匀涂刷脱模剂。
侧模安装采用小龙门吊进行起吊,在施工中需要注意吊点设计的科学性和合理性,确保起吊钢丝绳合力与模板重心重合,底板清理干净后,然后安装侧模。在进行侧模安装时需要在绑扎顶板钢筋前对其进行初步调整,在顶板钢筋绑扎结束之后对其进行精细调整,即检查好梁长、梁高及断面尺寸等,确保各项参数满足施工设计要求。模板安装时须按架梁顺序对模板的高低端进行精确定向,并且保障顶板横坡及箱梁的预制长度符合要求。
2.2 底腹板钢筋加工吊装
钢筋切断采用钢筋锯切机, 钢筋的弯曲成型采用弯曲机完成, 钢筋弯曲时首先基于图纸信息明确各弯曲点,并将其在钢筋上划出,基于弯曲角度和钢筋直径大小确定钢筋弯曲调整值,确定划线尺寸。 利用胎架绑扎、整体吊装。 腹板侧面、底板和顶板底面的垫块至少为4 个/m2,呈梅花型布置。底板及腹板钢筋绑扎结束,经检验合格后方可进行整体吊装。
2.3 波纹管安装
将经过验收合格的波纹管分段依次穿过各定位筋,接头外用稍大的接头管连接,并用胶带粘接,接头长度为40~50 cm。 波纹管定位采用“#”字型Φ10钢筋,尤其在弯曲曲线型管道安装过程中,需要在半周弧处加设相应的拉筋,避免波纹管发生变形,井子架间距曲线段40 cm/道,直线段80 cm/道;锚垫板中心线与波纹管必须保持垂直,波纹管密贴于堵头模板上,同时采用海绵对注浆孔进行密闭,避免出现漏浆。 安装锚垫板时,压浆孔或出气孔的位置应当朝上,避免水泥浆流入堵塞孔道。 混凝土浇筑时应避免振捣棒碰撞到波纹管,避免位置发生偏移及管道受外力挤压变形。
2.4 箱梁端模和内模安装
在底腹板钢筋整体吊装完成后进行端模安装,张拉锚垫板与端模采用螺栓固定, 安装端模时预应力管道与锚垫板相连,并且用胶带缠绕紧密,防止浇筑混凝土漏浆, 预应力管道与锚垫板相连处设置弹簧钢筋,防止张拉时应力集中。箱梁内模采用液压收缩整体式内模, 首先采用一次拼装方式对其在拼装台上进行拼装,可以有效保障内膜刚度,进而保障施工质量。在侧模、底腹板钢筋以及端模均安装结束之后,通过吊机将其吊装至制梁台位进行安装。在安装过程中需要注意模板之间的接缝应保持平顺,错台应该控制在2 mm 内,避免发生漏浆情况。
2.5 顶板钢筋绑扎及吊装
将成品或半成品钢筋运往箱梁顶板钢筋绑扎胎架上进行绑扎成形。 预制梁钢筋骨架采用整体绑扎吊装。 施工时注意护栏钢筋、伸缩缝预埋筋、桥面铺装层预埋筋的设置,以及泄水孔、吊装孔的预埋。
2.6 箱梁混凝土浇筑及模板拆除
混凝土在拌合站集中拌制,由混凝土罐车运输至浇筑地点,再由龙门吊将混凝土吊送入模。 之后进行混凝土浇筑, 在混凝土浇筑施工中应遵守分层、分段浇筑原则,首先对底板进行混凝土浇筑,在施工完成之后对侧板和顶板进行混凝土浇筑,浇筑时同时制作试块且与箱梁同期养生不少于一组。
按照施工设计要求,待混凝土强度超过2.5 MPa之后,对侧模进行拆除。在模板拆除过程中,需要遵守先内膜后外模的原则,采用人工联合龙门吊的方式。在进行模板拆除时,注意对混凝土成品的保护,避免乱撬乱砸对混凝土造成损坏。
2.7 混凝土养护
浇筑完成的混凝土待初凝之后应该通过自动养护系统进行养护,通常应保持混凝土表面潮湿时间超过7 d。 待混凝土终凝之后需要在梁顶板覆盖土工布,保持土工布潮湿,并持续向模板表面洒水进行降温,直至模板拆除。 每片梁设置4 道喷淋系统,分别布置于箱梁顶面、两侧和內箱处,每道喷淋管道均采用两端供水,确保水压满足要求。 箱梁内腔采用蓄水养生,蓄水深度不小于5 cm。 同条件养护试块放置于箱梁上进行养护。
2.8 预应力张拉
预应力张拉对于预制梁混凝土强度以及弹性模量均具有较高的要求, 通常来说这两项参数均达到设计值的90%且龄期不少于7 d 时, 可进行预应力张拉,对孔道进行冲洗,清除锚垫板上的杂物。 并先对张拉机具进行校核、标定。 采用双端对称张拉。 张拉采用张拉力与伸长量双控,并以张拉力控制为主。
2.9 孔道压浆
预应力筋张拉完毕48 h 内完成压浆。 试验室对专用压浆材料加水进行试配,专用压浆料按其使用说明配置压浆浆液。 压浆浆液采用转速不低于1 000 r/min 的高转速搅拌机。 压浆前,清理锚垫板上的水泥浆和其他杂物,保证表面平整,预留孔道及孔道两端保证其气密性。
压浆工艺原理示意见图1。
在进行压浆作业时,如果结构或构件中孔道分层设置,需要本着先上后下原则进行压浆,同时对于同一管道而言压浆不能中断,需要持续进行。 压浆后及时抽查压浆的密实情况,如有不实及时进行补压浆处理;压浆后及时进行封端。
2.10 箱梁封端
箱梁封端工艺流程:混凝土凿毛→安装封端钢筋→安装模板→浇筑封端混凝土。
3 结语
结合遂川至大余高速公路新建工程项目B2 标段预制箱梁工程实例,对预制箱梁施工工艺与施工方法进行了详细的探究,通过狠抓现场技术、加强质量管理,确保每道工序、每个环节都在控制之下,该工法保证了预制箱梁的施工质量,提高了施工效率,为箱梁预制施工提供了坚实的理论基础与实践经验,可以为国内同类型施工方法提供经验参考。