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摘 要 文章结合工程实例,介绍了在桥梁施工中预制箱梁的施工工艺,并分析要保证工程的施工质量,就要不断的探索和完善其施工工艺,以保证工程的整体质量。
关键词 预制箱梁;改进措施;底模铺设;混凝土浇筑工艺
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)101-0128-02
1 工程概述
本工程是我国境内某国道大桥,该大桥采用钻孔灌注桩为基础,排架式下部结构,桩长40m,桩径1.6m,墩柱高5m-12m,柱直径为1.2m。大桥上部结构采用预应力砼连续箱梁结构。箱梁横断面详细参数见
图1。
2 箱梁预制工艺的注意事项及改进措施
预应力连续箱梁可大幅度减轻大桥上部自重,且具有良好的抗拉、抗压、抗弯、抗剪、抗扭性能。与现浇箱梁比较,预应力预制箱梁对地质条件的要求低,但施工工艺较为复杂, 此外还有很多方面容易被忽视,而这些方面往往影响到预制箱梁的外观和内在质量。
预制箱梁的工艺流程如下:底模铺设→钢筋加工绑扎、波纹管安装→侧、端模安装→内模加工安装→顶板钢筋加工绑扎→混凝土浇筑→内模拆除→外模拆除→混凝土养生→钢绞线张拉力计算→钢绞线张拉→清洗波纹管内壁→水泥浆配制→灌浆→封锚。
以下就箱梁预制施工中的一些常见问题,分析主要工艺的注意事项,以期改进施工工艺。
2.1 底模铺设工艺的注意事项和改进措施
1)浇筑底模最好在密实地基上进行,但本工程恰恰相反,因此改进措施是对原地面进行必要的整平和夯实处理;而且底模的厚度不应小于25cm,故本工程按25cm控制,确保了底模承受住刚刚浇筑的梁体自重,避免了在梁体强度形成之前出现梁体裂缝、变形等。
2)底模浇筑完成后,对其表面进行了良好的抹光,在底模面层粘结塑性好、光洁度高的化工材料——硬塑纸,然后再进行钢筋绑扎,避免了箱梁吊装后梁底出现凹凸不平和暗淡的现象,使得梁体吊装后底面平整、光亮。
2.2 钢筋绑扎工艺的注意事项和改进措施
钢筋绑扎包括腹、底板钢筋和顶板钢筋绑扎两部分。钢筋绑扎工艺的注意事项和改进措施有以下几点:
1)钢筋在固定加工场地按设计图纸下料制作,然后转运到现场进行绑扎。因顶板钢筋在内模安装完成后才能进行绑扎,故应预先在场外将顶板钢筋网片绑扎成型(包括:齿板钢筋),待内模拼装就位后,再将钢筋网片就位进行整体绑扎。工艺改进后,缩短了预制周期, 提高了工作效率。
2)钢筋焊接应同轴心。箱梁所有主筋采用对焊,有效保证了箱梁实体质量。
3)腹板塑料垫块按梅花型交错布置,作为钢筋的保护层。
2.3 波纹管安装工艺的注意事项和改进措施
1) 波纹管在绑扎完腹板钢筋后再穿入腹板钢筋内,这样在安装过程中可避免弯曲和开裂破坏,防止焊接电火花灼伤波纹管。
2)定位钢筋按设计位置进行固定,用卡口式套管接长波纹管,并按要求对接头进行密封处理,保证整体顺滑,预应力钢束在梁长、梁宽及梁高方向的坐标位置准确。
2.4 模板安装工艺的改进措施
模板安装包括外模和内模的安装。模板安装工艺的改进措施如下:
1)外模采用5mm厚的钢板组合式钢模,由厂家统一加工制作, 其支架为槽钢和角钢。外模共分5节,每节加工形状与箱梁外部尺寸相吻合,单片结构如图2所示。端头模板采用10mm厚的钢板加工而成,形状与箱梁端部形状吻合,用螺栓将其与侧模可靠连接,以有效保证箱梁的外观质量。
2)箱梁内模为拆装式定型钢模板,对这种工艺的改进措施主要是:在模板底面留有可以抽插的可活动拉条, 浇筑底板时不插入拉条,待底板混凝土浇筑完成后插入拉条,再浇筑腹板混凝土;内模加工分为8块,每块长度为3.49m,用角钢围绕内模内壁依次连接,确保内模的牢固性。
3)内模用两台吊车协调配合整体吊装就位后,每节内模用压杠点对点压紧,压杠采用对接槽钢,在压杠两端用连接有可调节螺栓的拉钩,将压杠挂在事先预埋在场地混凝土中的拉环上,这样可有效防止混凝土浇筑过程中内模上浮。具体模板结构如图3所示。
4)在整个箱梁预制过程中采用同一类型的脱模剂,以保证箱梁浇筑后颜色统一。
2.5 模板拆除工藝的改进措施
在模板拆除工艺中采用以下措施,可确保拆除的箱梁完好无损。
1)拆除时应先拆除内模,后拆除外模。因为混凝土浇筑完成后,其强度上升很快, 而且水泥产生的大量水化热使混凝土热胀,易把内模压坏。拆除内模的时间控制在浇筑完成后3h左右为宜,此时混凝土的强度大于3MPa。拆除外模要等到12h以后。
2)对翼板部分外模,应控制在24h以后拆模,若过早拆除则会因强度不足和操作不当而造成翼缘缺棱掉角。
2.6 混凝土浇筑工艺的改进措施
1)混凝土横断面浇筑顺序为:底板→腹板→顶板。混凝土纵向浇筑顺序为:由一端向另一端逐渐分层递进浇筑。
2)混凝土的运输应满足浇筑工作不间断的要求,并使混凝土到达浇筑地点时仍能保证均匀性和规定的坍落度。
3)腹板混凝土采用附着式振捣器振捣,振动时间一般为210s±30s;插入式振捣器用于振捣顶板混凝土,并配合振捣腹板混凝土;箱梁腹板、底板、顶板的承托及预应力钢束锚固部位,钢筋比较密集,宜采用直径稍小的振动棒,适当延长振捣时间,并配合附着式振捣器,确保不漏振、不过振,这样可有效保证箱梁的外观质量。
4)夏庄大桥箱梁浇筑开始后出现了腹板水纹现象,于是及时控制了混凝土的施工配比:适当提高砂率,增加每方混凝土的水泥用量,将中砂的用量由686kg/m3提高到786kg/m3, 水泥的用量由490kg/m3提高到510kg/m3,从而有效地消除了水纹现象,经强度检测,箱梁的强度未受到影响。
2.7 预应力施工工艺的注意事项
1)正弯矩钢绞线张拉。①张拉前要认真进行张拉力的计算。②正弯矩钢绞线共分为4束,张拉顺序为:先对两侧钢束(即两侧腹板内左右各一束)同时进行对称张拉,后对中间两束钢束(即底板内左右各一束)进行对称张拉。③张拉步骤和要求:待箱梁混凝土达到设计强度的90%后才能进行张拉,张拉时对张拉应力和伸长量进行“双控”控制,以张拉应力为主,对伸长量进行校核。张拉过程中要作好记录,对张拉过程中出现的滑丝、断丝等现象应及时处理以确保张拉质量。④张拉应力控制过程为:0→初始张拉力0.1δk→0.2δk→δk(持荷2min)→锚固。其中δk为设计张拉控制应力。⑤张拉完毕后要进行箱梁上拱度观测。预制箱梁张拉完毕后应注意观察梁跨中的上拱值并作好记录,绘出其变化曲线,并与理论计算值(见表1)相比较,若差值超过±20%, 应暂停张拉,查明原因并提出有效的解决方案后,方可继续施工。
2)负弯矩钢绞线张拉。①负弯矩钢绞线共分为3束,张拉顺序为:先对中间一束钢束进行张拉,后对两侧各一束钢束同时进行对称张拉。②张拉步骤和要求: 待墩顶湿接头即墩顶现浇混凝土达到设计强度的90%后才能进行张拉,张拉时对张拉应力和伸长量进行“双控”控制,以张拉应力为主,对伸长量进行校核。张拉过程中作好记录,对张拉过程中出现的滑丝、断丝等现象应及时处理以确保张拉质量。③张拉应力控制过程:0→初始张拉力0.1δk→0.2δk→δk(持荷2min)→锚固。其中δk意义同前。
3)压浆、封锚工艺的改进措施压浆、封锚施工应避开高温,当气温高于35℃时,应改在夜间施工,这样可避免堵管。
3 结束语
综上所述,施工工艺对工程质量有直接重大的影响,采用科学合理的施工工艺是对工程的质量的保证,文章对桥梁预制箱梁的施工工艺进行了详细的探讨,以供同行参考。
参考文献
[1]赵广平.山岭地区隧道内预制箱梁施工技术[J].黑龙江科技信息,2008,30.
[2]唐明.客运专线预制箱梁高性能混凝土施工技术方案解析[J].铁路工程造价管理.2008,04.
关键词 预制箱梁;改进措施;底模铺设;混凝土浇筑工艺
中图分类号 TU 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)101-0128-02
1 工程概述
本工程是我国境内某国道大桥,该大桥采用钻孔灌注桩为基础,排架式下部结构,桩长40m,桩径1.6m,墩柱高5m-12m,柱直径为1.2m。大桥上部结构采用预应力砼连续箱梁结构。箱梁横断面详细参数见
图1。
2 箱梁预制工艺的注意事项及改进措施
预应力连续箱梁可大幅度减轻大桥上部自重,且具有良好的抗拉、抗压、抗弯、抗剪、抗扭性能。与现浇箱梁比较,预应力预制箱梁对地质条件的要求低,但施工工艺较为复杂, 此外还有很多方面容易被忽视,而这些方面往往影响到预制箱梁的外观和内在质量。
预制箱梁的工艺流程如下:底模铺设→钢筋加工绑扎、波纹管安装→侧、端模安装→内模加工安装→顶板钢筋加工绑扎→混凝土浇筑→内模拆除→外模拆除→混凝土养生→钢绞线张拉力计算→钢绞线张拉→清洗波纹管内壁→水泥浆配制→灌浆→封锚。
以下就箱梁预制施工中的一些常见问题,分析主要工艺的注意事项,以期改进施工工艺。
2.1 底模铺设工艺的注意事项和改进措施
1)浇筑底模最好在密实地基上进行,但本工程恰恰相反,因此改进措施是对原地面进行必要的整平和夯实处理;而且底模的厚度不应小于25cm,故本工程按25cm控制,确保了底模承受住刚刚浇筑的梁体自重,避免了在梁体强度形成之前出现梁体裂缝、变形等。
2)底模浇筑完成后,对其表面进行了良好的抹光,在底模面层粘结塑性好、光洁度高的化工材料——硬塑纸,然后再进行钢筋绑扎,避免了箱梁吊装后梁底出现凹凸不平和暗淡的现象,使得梁体吊装后底面平整、光亮。
2.2 钢筋绑扎工艺的注意事项和改进措施
钢筋绑扎包括腹、底板钢筋和顶板钢筋绑扎两部分。钢筋绑扎工艺的注意事项和改进措施有以下几点:
1)钢筋在固定加工场地按设计图纸下料制作,然后转运到现场进行绑扎。因顶板钢筋在内模安装完成后才能进行绑扎,故应预先在场外将顶板钢筋网片绑扎成型(包括:齿板钢筋),待内模拼装就位后,再将钢筋网片就位进行整体绑扎。工艺改进后,缩短了预制周期, 提高了工作效率。
2)钢筋焊接应同轴心。箱梁所有主筋采用对焊,有效保证了箱梁实体质量。
3)腹板塑料垫块按梅花型交错布置,作为钢筋的保护层。
2.3 波纹管安装工艺的注意事项和改进措施
1) 波纹管在绑扎完腹板钢筋后再穿入腹板钢筋内,这样在安装过程中可避免弯曲和开裂破坏,防止焊接电火花灼伤波纹管。
2)定位钢筋按设计位置进行固定,用卡口式套管接长波纹管,并按要求对接头进行密封处理,保证整体顺滑,预应力钢束在梁长、梁宽及梁高方向的坐标位置准确。
2.4 模板安装工艺的改进措施
模板安装包括外模和内模的安装。模板安装工艺的改进措施如下:
1)外模采用5mm厚的钢板组合式钢模,由厂家统一加工制作, 其支架为槽钢和角钢。外模共分5节,每节加工形状与箱梁外部尺寸相吻合,单片结构如图2所示。端头模板采用10mm厚的钢板加工而成,形状与箱梁端部形状吻合,用螺栓将其与侧模可靠连接,以有效保证箱梁的外观质量。
2)箱梁内模为拆装式定型钢模板,对这种工艺的改进措施主要是:在模板底面留有可以抽插的可活动拉条, 浇筑底板时不插入拉条,待底板混凝土浇筑完成后插入拉条,再浇筑腹板混凝土;内模加工分为8块,每块长度为3.49m,用角钢围绕内模内壁依次连接,确保内模的牢固性。
3)内模用两台吊车协调配合整体吊装就位后,每节内模用压杠点对点压紧,压杠采用对接槽钢,在压杠两端用连接有可调节螺栓的拉钩,将压杠挂在事先预埋在场地混凝土中的拉环上,这样可有效防止混凝土浇筑过程中内模上浮。具体模板结构如图3所示。
4)在整个箱梁预制过程中采用同一类型的脱模剂,以保证箱梁浇筑后颜色统一。
2.5 模板拆除工藝的改进措施
在模板拆除工艺中采用以下措施,可确保拆除的箱梁完好无损。
1)拆除时应先拆除内模,后拆除外模。因为混凝土浇筑完成后,其强度上升很快, 而且水泥产生的大量水化热使混凝土热胀,易把内模压坏。拆除内模的时间控制在浇筑完成后3h左右为宜,此时混凝土的强度大于3MPa。拆除外模要等到12h以后。
2)对翼板部分外模,应控制在24h以后拆模,若过早拆除则会因强度不足和操作不当而造成翼缘缺棱掉角。
2.6 混凝土浇筑工艺的改进措施
1)混凝土横断面浇筑顺序为:底板→腹板→顶板。混凝土纵向浇筑顺序为:由一端向另一端逐渐分层递进浇筑。
2)混凝土的运输应满足浇筑工作不间断的要求,并使混凝土到达浇筑地点时仍能保证均匀性和规定的坍落度。
3)腹板混凝土采用附着式振捣器振捣,振动时间一般为210s±30s;插入式振捣器用于振捣顶板混凝土,并配合振捣腹板混凝土;箱梁腹板、底板、顶板的承托及预应力钢束锚固部位,钢筋比较密集,宜采用直径稍小的振动棒,适当延长振捣时间,并配合附着式振捣器,确保不漏振、不过振,这样可有效保证箱梁的外观质量。
4)夏庄大桥箱梁浇筑开始后出现了腹板水纹现象,于是及时控制了混凝土的施工配比:适当提高砂率,增加每方混凝土的水泥用量,将中砂的用量由686kg/m3提高到786kg/m3, 水泥的用量由490kg/m3提高到510kg/m3,从而有效地消除了水纹现象,经强度检测,箱梁的强度未受到影响。
2.7 预应力施工工艺的注意事项
1)正弯矩钢绞线张拉。①张拉前要认真进行张拉力的计算。②正弯矩钢绞线共分为4束,张拉顺序为:先对两侧钢束(即两侧腹板内左右各一束)同时进行对称张拉,后对中间两束钢束(即底板内左右各一束)进行对称张拉。③张拉步骤和要求:待箱梁混凝土达到设计强度的90%后才能进行张拉,张拉时对张拉应力和伸长量进行“双控”控制,以张拉应力为主,对伸长量进行校核。张拉过程中要作好记录,对张拉过程中出现的滑丝、断丝等现象应及时处理以确保张拉质量。④张拉应力控制过程为:0→初始张拉力0.1δk→0.2δk→δk(持荷2min)→锚固。其中δk为设计张拉控制应力。⑤张拉完毕后要进行箱梁上拱度观测。预制箱梁张拉完毕后应注意观察梁跨中的上拱值并作好记录,绘出其变化曲线,并与理论计算值(见表1)相比较,若差值超过±20%, 应暂停张拉,查明原因并提出有效的解决方案后,方可继续施工。
2)负弯矩钢绞线张拉。①负弯矩钢绞线共分为3束,张拉顺序为:先对中间一束钢束进行张拉,后对两侧各一束钢束同时进行对称张拉。②张拉步骤和要求: 待墩顶湿接头即墩顶现浇混凝土达到设计强度的90%后才能进行张拉,张拉时对张拉应力和伸长量进行“双控”控制,以张拉应力为主,对伸长量进行校核。张拉过程中作好记录,对张拉过程中出现的滑丝、断丝等现象应及时处理以确保张拉质量。③张拉应力控制过程:0→初始张拉力0.1δk→0.2δk→δk(持荷2min)→锚固。其中δk意义同前。
3)压浆、封锚工艺的改进措施压浆、封锚施工应避开高温,当气温高于35℃时,应改在夜间施工,这样可避免堵管。
3 结束语
综上所述,施工工艺对工程质量有直接重大的影响,采用科学合理的施工工艺是对工程的质量的保证,文章对桥梁预制箱梁的施工工艺进行了详细的探讨,以供同行参考。
参考文献
[1]赵广平.山岭地区隧道内预制箱梁施工技术[J].黑龙江科技信息,2008,30.
[2]唐明.客运专线预制箱梁高性能混凝土施工技术方案解析[J].铁路工程造价管理.2008,04.