结合实例浅析连续箱梁主要施工措施
摘要:本文分析了连续箱梁在施工中的各主要施工要点,对施工办法进行阐述,并提出相应的措施。 关键词连续箱梁;施工 1工程概况
某重点工程某标段主线全长8.9km,共有大桥3座、中小桥7座,其中曾屋高架桥桥梁全长1035.92米。该桥上部采用宽幅空心板加预应力混凝土现浇箱梁和预应力混凝土小箱梁,其中现浇箱梁布置在第二联(4#~7#)和第八联(33#~36#),每孔长为21.987m,半幅宽度16.75m,梁体砼设计强度为c50。 2支架地基处理
根据原地面承载力检测结果,用18t振动压路机对原地面碾压6~8遍,碾压密实,表面平整无轮迹,局部有反弹地段重新换填处理;压实度满足要求后分两层填筑50~60㎝石渣,碾压工艺及压实度要求同前,横坡调整到1%内。如纵向坡度过大,采取设置台阶方式。石渣整平压实后在上面铺设厚15cm石粉,并碾压密实、整平,然后在其上面铺设厚10cm的c20砼。基础顶面标高21.625m,呈水平面。支架安装前再次检验地基的承载力,保证地基承载力≥250kp。靠近便道开挖水沟排水,降低水位标高。以防止雨水和其它水流入支架区,引起支架下沉,防止支架地基软化导致支架失稳。 3 支架布置及预压 3.1支架布置
该桥现浇箱梁施工采用碗扣式满堂支架法,支架安装严格按照已批方案设计图纸布置位置安装,碗扣支架为定型支架,安装时先确定起始安装位置,并根据地面标高确定立杆起始高度,安装可采取先测量所安装节段地面标高,根据所测数据计算出立杆底面标高。
搭设顺序:立杆一→横杆一→斜杆一→接头锁紧→脚手板→上层立杆→立杆连接销→横杆。搭设时,要求至多二层向同一方向,或中间向两边推进,不得从两边向中间合拢搭设。支架验收按《碗口式脚手架安全技术规范》(jgj166-2008)规定项目进行检查,特别注意斜撑的设置和顶托伸出量控制在30cm以内。 3.2支架预压
为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响,在纵横梁和箱梁底模安装完毕后进行支架预压施工。预压采用水箱方式,预压所测指标指导整体现浇箱梁施工。预压总重量为箱梁自重的1.2倍。因悬臂板本身重量较轻,可根据实测的预压结果,对悬臂板模板的预拱度作相应调整。
加载顺序:分两级加载,第一、二次分别加载预压总重的50%。预压观测:观测位置布置于每跨箱梁箱室中部及中间箱室两侧腹板处(见图1),在点位处固定观测杆,以便于沉降观测。图1:
4模板安装及拆除 4.1模板选用
底模采用全新大片钢模板,内模采用木质复合板,但须注意复合板的表面硬度和光洁度,保证砼外观质量。模板安装前检修校正,涂刷脱模剂,脱模剂涂刷均匀、色泽一致,所有外露面均采用塑料垫块以保证钢筋有足够的保护层。 4.2底模施工
底板横坡按设计图纸规定的横坡,横向宽度要大于梁底宽度,梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于5cm,以利于在底模上支立侧模。模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆,模板之间的错台不超过1mm。模板拼接缝要纵横成线,避免出现错缝现象。底模板铺设完毕后,进行平面放样及标高检测工作。 4.3侧模板和翼缘板模板
根据测量放样定出箱梁底板边缘线,在底模板上弹上墨线,然后安装侧模板。侧模板与底模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。在侧模板外侧背设纵横方木背肋,用钢管及扣件与支架连接,用以支撑固定侧模板。
翼缘板底模板安装与箱梁底板模板安装相同,外侧挡板安装与侧模板安装相同。挡板模板安装完毕后,全面检测标高和线型,确保翼缘板线型美观。 4.4内模施工
由于箱梁混凝土分两次浇筑,箱室模板分两次安装。用木模板做内模板,用方木做横撑,同时用定位筋进行定位固定,并拉通线校正钢模板的位置和整体线型。当第一次混凝土达到一定强度后拆
除内模,再用方木搭设排架,在排架上铺设2cm厚木板。在浇筑砼过程中派专人检查内模的位置变化情况。顶模在1/4跨的位置设置宽度为80cm,长度为1米的人孔。 4.5模板检查
所有模板安装好后都要检查轴线、高程、尺寸。进行加固后,所有地楔、拉杆、支撑均要牢固,保证模板在灌注砼过程中受力后不变形、不移位。 4.6模板的拆除
模板拆除应遵循:不承重端模的拆除,在砼强度达到2.5mpa并能保证其表面及棱角不因拆模而损伤时,方可拆除;预应力筋张拉及管道压浆三天后,经监理工程师检查,方可拆除底模;拆模时,先拆除每跨的1/8、3/8、5/8/7/8跨的支架和模板,再拆除每跨的1/4、2/4、3/4跨的支架和模板。 5、 钢筋加工安装 5.1钢筋加工
钢筋加工时,按照设计要求尺寸进行下料、成型,钢筋安装时控制好间距、位置及数量。要求绑扎的要绑扎牢固,要求焊接的钢筋,可事先焊接的应提前成批次焊接,以提高工效。焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。 5.2钢筋安装 钢筋作业流程,图2:
图2钢筋作业流程
钢筋保护层采用塑料垫块,砼保护层的厚度要符合设计要求。 在钢筋安装过程中,及时对设计的预留孔道及预埋件进行设置,设置位置要正确、固定牢固。
钢筋骨架焊接采用分层跳焊法,即从骨架中心向两端对称、错开焊接,先焊骨架下部,后焊骨架上部。注意避免造成咬筋现象。钢筋焊接优先采用双面焊,当双面焊不具备施工条件时,采用单面焊接。
钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时,应适当调整钢筋位置,确保预应力构件位置符合设计要求。焊接钢筋时应避免钢绞线和塑料波纹管道被电焊烧伤,防止造成张拉断裂和管道被混凝土堵塞而无法进行压浆。 6预应力波纹管道和钢绞线的安装
波纹管安装严格按照设计曲线布设,并计算出每隔50cm处的坐标,用“井”字形定位筋架立,波纹管穿设后,在定位筋处固定牢靠,避免在砼浇筑时发生移位;坐标偏差不超过5mm,以免张拉钢
绞线与波纹管产生的摩阻力远远大于规范规定。仔细检查预应力管道密封性,避免砼施工时漏浆进入。
按有关规定对每批钢绞线抽检其强度、弹性模量、截面积、延伸量及硬度,严禁使用不合格产品,同时依据实测的弹性模量和截面积对计算引伸量做修正。 7混凝土浇筑 7.1浇筑顺序
该桥箱梁混凝土分两次浇筑,第一次浇筑底板和腹板,第二次浇筑顶板和翼缘板,两次浇筑接缝按施工缝处理。混凝土浇筑从一端向另一端呈梯状分层连续浇筑,在下层混凝土初凝前浇筑完成上层混凝土。 7.2注意事项
①、混凝土浇筑前,用人工及空压机将模板内杂物清除干净,对支架、模板、钢筋和预埋件及机械设备进行检查,确保万无一失。 ②、混凝土浇筑应对称纵向中心线,先中心,后两侧对称浇筑。混凝土分层厚度为30cm,浇注过程中,随时检查混凝土的坍落度。 ③、混凝土振捣采用插入式振动棒,移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍,作用半径约为振动棒半径的8~9倍。 ④、振动棒振捣时与侧模保持5~10cm的距离,避免振捣棒接触模板和预应力管道等。振捣上层混凝土时,振捣棒要插入下层混凝土10cm左右。对每一振动部位振捣至混凝土停止下沉,不再冒气泡,表面平坦、泛浆为止,避免漏振或过振,每一处振完后应徐徐
提出振动棒。
⑤、在混凝土浇筑过程中安排专人跟踪检查支架和模板的情况,模板若出现漏浆现象,要用海绵条进行填塞。在浇筑混凝土前,在l/2,l/4截面位置的底模板下挂垂线,每截面分左边、左中、中线、右中、右边设五道垂线。垂线下系钢筋棍,在地面对应位置埋设钢筋棍,在两根钢筋棍交错位置划上标记线,以此来观测混凝土浇筑过程中底板沉降情况,若发生异常情况,立即停止浇筑混凝土,查明原因后再继续施工。
⑥、第一次浇筑混凝土,浇注至腹板顶部时,做好施工缝。混凝土高度略高出设计腹板顶部1cm左右,将顶面的水泥浆和松散砼凿除掉,露出坚硬的混凝土粗糙面,用水冲洗干净。
⑦、第二次浇筑箱梁顶板混凝土时,在l/2,l/4墩顶等断面处,从内侧向外侧间距5m布设钢筋棍,将钢筋棍焊在顶层钢筋上,使顶端标高为顶板标高,以此办法来控制顶板砼浇筑标高及横坡度。 ⑧、在浇筑箱梁顶板预留孔混凝土前,应清除箱内杂物,避免堵塞底板排水孔。主梁顶面预留孔四壁凿毛,填筑预留孔混凝土要振捣密实。
⑨、混凝土在振捣平整后即进行第一次抹面,顶板混凝土应进行二次抹面,第二次抹面应在混凝土近初凝前进行,以防早期无水引起表面干裂,混凝土浇筑完毕后,覆盖麻袋或草袋进行湿润养护。 ⑩、混凝土养生保证混凝土表面始终处于湿润状态,养生时间
不少于7天。用于控制张拉、落架的混凝土强度试块放置在箱梁室内,同条件进行养生。养生期内,桥面严禁堆放材料。 8 预应力施工 8.1 预应力质量的控制
桥梁砼经试验强度达到设计强度的90%,外观尺寸符合图纸和规范质量标准后进行预应力筋的张拉。预应力筋张拉从两边向中间对称张拉,每次张拉不小于2束,张拉顺序:0—初应力—δk— 锚固。
①混凝土强度大于或等于90%的设计强度时才允许张拉。 ②预应力张拉班组必须固定,且应在有经验的预应力张拉工长的指导下进行,必须是熟练工人承担这项工作。
③箱梁纵向预应力钢束均为两端张拉。应按照图纸要求的顺序张拉,施加预应力时必须对称张拉。每次张拉应有完整的原始张拉记录,且应在驻地监理工程师旁站下进行,群锚必须采用整束张拉。 ④张拉按要求采用应力控制方法张拉,并以伸长值进行校核。量测伸长值时应考虑锚具及构件的压缩影响。控制张拉应力σk=0.73ry=1358mpa。由于预应力钢绞线伸长量大于千斤顶张拉缸工作长度,现场张拉时根据实际情况分界段张拉,初步考虑在20%σk为一张拉阶段。再次记录一压力表读数和伸长量△2。如果张拉应力达到控制张拉应力时,伸长量仍不能满足要求,应停止张拉,查找分析原因。每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的1% ,且不允许整根钢绞线拉断。断丝是指锚具与锚具或锚具与自锚端部
之间,钢丝在张拉时或锚固时折断。
⑤在引伸量达不到设计要求时,应查明原因。如管道摩阻系数远大于设计采用的摩阻系数时,允许灌中性肥皂水进行冲洗,但张拉前应用高压水将肥皂水冲洗干净。也可将张拉吨位提高3% ,两种措施可同时采用。
⑥根据每批钢绞线的实际直径随时调整千斤顶限位尺寸,最标准的限位尺寸应使钢绞线只有夹片牙痕。 8.2预应力钢束引伸量的量测方法 ①引伸量的量测要求
开始张拉前应将所有钢绞线尾端切割成一个平面,或采用与钢绞线颜色反差很大的颜料标出一个平面。在任何步骤下,量测引伸量均应量测该平面距锚垫板之间的距离,而不可量测千斤顶油缸的变位量,以免使滑丝现象被忽略。 ②预应力张拉的操作
预应力张拉的操作如图3所示。 图3 预应力张拉操作
③检查千斤顶有无滑丝,查看δ2 ~δ3 是否大于8 mm,如大于8 mm,则表明出现滑丝,应查明原因并采取措施后方可继续张拉。再检查钢绞线尾端标记是否为一个平面,如平面出现了变化,说明有个别钢绞线出现了滑丝现象,必须采取措施及时处理。
9现浇预应力混凝土连续箱梁的施工工艺总流程如图4所示。 图4 现浇预应力混凝土连续箱梁的施工工艺总流程
10结束语
针对近年来一些高支模现浇坍塌事故时有发生,做为技术人员必须严格按照相关规范及批复方案进行施工,需时刻保持谨慎、警惕,真正以质量为本,以人为本。支架系统的预压、卸载需有专项安全措施方案。预应力波纹管的保护和端头连接的密闭性一大难点,堵管现象容易发生,须有备选方案,防止破损以至孔道堵塞,影响张拉。钢绞线张拉时应注意安全,张拉区域内严禁站人。混凝土浇筑过程中,须严密监测支架及模板的变形情况,发现异常,立即处理。 注:文章内的图表及公式请以pdf格式查看