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【摘 要】 文章以两港公路(拱极路—S32)新建工程7标盐朝公路跨线桥为例,针对其现实特点,从模板工程、钢筋工程、混凝土工程以及预应力张拉等角度,探讨了其小箱梁预制质量控制措施。
【关键词】 大跨径;公路跨线桥;箱梁预制;工艺;质量控制
引言:
跨径大的公路跨线桥,通常其箱梁加工制作的技术质量要求也较高,确保小箱梁质量是桥梁施工的最重要内容,同时也是实现桥梁质量的关键所在。本文将对如何精心安排预制生产,确保构件质量,展开具体探讨与论述。
1 工程概况及特点
1.1跨径大
两港公路(拱极路—S32)新建工程7标盐朝公路跨线桥小箱梁,跨径25~31m、梁高1.6m、中梁宽度2.6m、边梁宽度2.962m、斜交角为15度,每根梁混凝土方量35~45m3,混凝土强度等级C50,由于其跨径体积较大。
1.2上浮力较大
梁与梁之间的设计长度也有一定变化,且箱梁内孔较大内模在浇制成型时有较大的上浮力。因此,该桥梁工程对箱梁预制质量要求高。
2 箱梁预制生产工艺及质量安全措施
2.1模板工程施工工艺及其质量控制
模板分段制作组装成整体,栓拉杆连接,板与板之间放置泡沫胶带防止漏浆。外模下部采用固定至混凝土地面,上部采用螺栓拉杆对拉。外模的安装工作由龙门吊完成。内模采用拆装式钢模板,立模时先立侧外模,安装完底板及腹板钢筋后,安装内模。针对梁底钢板的预埋分为两种方式,一种是整块预埋,在底模上预留孔洞,为确保模板质量,应控制预埋钢板的坡度及位置,控制其纵向坡度符合设计要求,并对底模的缝隙用硅胶进行缝隙处理,确保不漏浆。预埋平底钢板时不需要预留孔洞。
2.2钢筋工程施工工艺及其质量控制
钢筋在堆放过程注意避免锈蚀和污染,表面要洁净,不得有锈皮,油污、油漆等污垢。钢筋必须顺直,调直后表面不得有裂纹,磷落和簖裂等现象。
2.2.1钢筋焊接工艺及裂缝控制
ф16直径以上的骨架钢筋的接长,用闪光对焊或用电弧焊。ф16及以下钢筋可采用电弧焊或绑扎焊,对轴心受拉或小偏心受拉构件中的主筋必须采用焊接接头。与焊接接头的轴线要位于同一直线上,接头长度必须和焊缝长度必须符合规范要求。采用绑条焊时,绑条要采用与主筋相同性能的钢筋,且总面积必须大于或等于被焊钢筋的截面。焊接时两根绑条和主筋必须在同一平面上。缝的高度要大于等于被焊钢筋直径的0.4倍且不小于4mm;焊缝的宽度要大于等于钢筋直径的0.7倍但不小于10mm。电弧焊采用的焊条要求采用J502。
凡采用闪光接触对焊,均要按施工规范规定要求做拉力和冷弯实验。冷弯实验可在每批焊接接头中取三个试件,实验要按冷弯实验规定进行。受力钢筋接头要设置在内力较小处,并错开布置,两接头间距离不小于搭接长度的1.3倍。
钢筋闪光对焊处不得有横向裂纹;与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤。钢筋电弧焊接头焊逢表面要平整,不得有较大的凹陷或焊瘤;接头处不得有裂纹;接头用小锤敲击时,要发出与原钢筋同样的清脆声。接触点点焊焊接骨架和网片的点焊处熔化金属要均匀;焊点无脱落、漏焊、裂纹、多孔性缺陷及明显的烧伤现象,压入深度满足规定。
2.2.2钢筋骨架就位及其精确度控制
钢筋骨架在就位前要在台座上和钢筋骨架的与模板接触面按放垫块,以确保钢筋保护层。钢筋就位后要检查结点扎扣是否松动,如松动必须重新绑扎或补焊。顶板钢筋绑扎完毕后,必须测量其高程、横坡度,记录台账,同时设置顶面标高控制点,以控制顶面混凝土高度。
2.2.3钢筋绑扎及变形控制
绑扎和安装钢筋前要先在台座上根据设计要求画出位置线。在钢筋交点处要用铁丝绑扎。钢筋网的交叉点可以每隔一根互成梅花式绑扎,但在周边两行的交叉每处都应绑扎。除设计有特殊要求外箍筋与主筋要垂直,转角处与主筋扎牢。箍筋的接头要互相错开,绑扎用的铁丝要向里弯,不得伸向保护层内。为确保钢筋保护层,在钢筋绑扎时在底板、腹板设置塑料垫块,安放间距每50cm按梅花状设置1组。由于箱梁面积较大,在施工过程中应当避免人员踩压,控制浇筑的冲击力,适当布置架力钢筋,以控制钢筋骨架的变形。
2.2.4预应力钢绞线施工工艺
为使成束预应力筋在穿孔和张拉时不致紊乱,将用钢板做成的“梳理板”逐根排列理顺,并用18号铁丝每隔1m左右以单层密排螺旋线绕扎牢固,绑扎长度为2cm。如遇预应力筋与钢筋位置矛盾,遵循如下原则,位置在前的优先保证:预应力筋→骨架钢筋(大直径钢筋)→构造钢筋(小直接钢筋)。采用后穿法,在浇筑混凝土之后穿束,在浇捣混凝土之前,波纹管内穿1根外径与波纹管内径大小相仿的塑料尼龙管,待混凝土浇捣结束后30分钟内拔掉。穿束前再清理孔道,穿束时束的前进端安装一锥形铁套,或用胶布包牢后进行穿束。
2.2.5钢筋成型与安装质量控制
所配置的钢筋的级别、钢种、根数、直径和形式等必须进行质量检查和控制;绑扎成型时,铁丝必须扎紧,不得有滑动、折断和移位等现象;成型后的网片、骨架必须稳定牢固,在安装及浇注混凝土时不得松动变形;同截面同根钢筋上只准有一个接头;绑扎和焊接接头与钢筋弯曲处相距不应小于10倍主筋直径,也不宜位于最大彎曲处。
2.3混凝土工程施工工艺及其质量控制
2.3.1混凝土的配合比及其性能优化
混凝土质量直接影响着预制箱梁的质量,优选混凝土的原材料,在确保混凝土强度的前提下,对混凝土配合比进行优化,提升混凝土的流动性与可泵性。成型后的混凝土具有良好的密实性、均匀性,在硬化之后无初始裂纹,确保箱梁预制质量,避免箱梁产生早期裂纹。该工程的采用了混凝土为C50混凝土,采用自拌混凝土,有罐车运输入模或龙门吊吊运入模。 2.3.2砼拌和及其质量控制
要根据试验室提供的砂、石含水率进行砂、石含水率调整,要严格按混凝土配合比提供的用水量进行加水,严禁随意加水,以便配制出坍落度满足要求、和易性良好的混凝土。要求其提供机打混凝土拌和记录,进行混凝土施工配合比数量、拌和时间的控制。
各种衡器保持准确,称量误差保持在允许范围之内,水泥±1%.粗.细骨料2±%、水外加剂±1%、工作班前对骨料含水率进行检测调整,对称量重点校核。搅拌混凝土时间应掌握在加水后2.5-3min之内.并检查混凝土均匀性,不得有离析和泌水现象。每工作班在浇筑地点不少于两次检测坍落度,并观察混凝土的和易性和保水性。
2.3.3混凝土浇筑施工工艺及抗浮控制
2.3.3.1混凝土浇筑施工工艺
砼采用机械翻斗车运输或龙门吊直接送到浇筑点。模板、钢筋等工序经监理工程师检查合格,在振捣设备性能良好的前提下,进行混凝土浇注。为了防止振捣时振捣棒危及波纹管,振捣前每隔50cm安放钢筋样棒,样棒要避开波纹管。梁体砼的浇筑采用一次性浇筑,分层分段向前推进,先浇筑一段底板、腹板、顶板向前推进,分层分段,各层各段距離不大于5m,不小于1.5m,分层厚度控制在30cm以内,混凝土浇至索道波纹管位置时,应特别小心。在内模底模设置振捣通道,振捣后立即将其封住,避免底板混凝土隆起。混凝土浇注要保证连续进行,上层混凝土应在下层混凝土初凝或能重塑前进行。上层与下层前后浇注距离保持1.5M以上。箱梁梁体砼浇筑施工工艺如图2所示。
混凝土浇注完毕,对混凝土表面应及时进行修整、抹平,等定浆后再第二次抹面,并压光拉毛。混凝土到达现场后,要进行坍落度测试,使其控制在180±30mm。混凝土试块做4组,其中2组放在标养室内养护,其余放在现场与梁同条件养生。梁体砼浇筑结束后,用土工布覆盖箱体并浇水养护,混凝土养护时间不少于7天。
2.3.3.2内模上浮控制措施
(1)内模成型后用龙门吊逐节吊装入模,每节内用螺栓和定位销连接,入模后的内模,上部用30号工字钢横在内模顶部,间距2m,每根工字钢长度3.5m~4m,两端用花兰螺栓与地锚拉紧至不松动为止,工字钢与内模上顶部用φ100钢管相互支撑,防止内模上浮以确保构件顶部砼的厚度。
(2)混凝土浇筑过程中及浇筑完毕2小时内,人工来回拖动预应力管道内的钢绞线(先穿法)或塑料管(后穿法),确保无因波纹管漏筋、变形等堵塞管道现象的发生。浇筑混凝土时,应保持锚塞、锚圈和垫板位置的正确和稳固。梁端部锚固区,为了保证混凝土密实,宜加强振捣,集料尺寸不要超过5cm。
(3)砼达到2.5MPa后,拆除内模,内模的拆除,采用人工钻入拆除,并尽快安排浇筑天窗及预留孔洞的砼。外模在36小时以后拆除,模板拆除后测量腹板厚度,对顶板、底板厚度进行测量。
混凝土构梁体应表面光洁,不得有蜂窝、露筋或空洞现象。硬伤、掉角等缺陷要修补完好。预应力筋的孔道必须通、洁净。张拉后压浆要密实。
2.4预应力张拉施工工艺及质量控制
预应力张拉采用两端张拉,并根据设计确定的张拉顺序进行,(N2、N3、N1、N4、N5),张拉控制应力0.75fpk,以张拉力为主,引伸量为辅,计算延伸量时,应根据检测报告确定钢绞线弹性模量,进行计算,测得的延伸量与计算延伸量之差应在±6%之内。张拉前必须对构件端部预埋件和混凝土进行检查合格后方可施加应力。减少张拉设备、孔道和锚口的摩阻力,并力求稳定,必要时摩阻力由实验确定,在张拉时补足。建议首件箱梁施工时进行孔道摩阻力试验,取得经验值,避免出现超张拉或张拉应力不足的情况。张拉时要是千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线相一致,箱梁预应力张拉施工工艺如图3所示。
调直后的预应力筋不得有烧伤及发蓝现象。预应力筋必须保持顺直,不扭转、不松散;预应力筋端部墩头(热处理)后外观要圆正,端部要与钢丝轴线垂直,不得有烧伤、裂纹及缺损。预应力筋冷拉后,其屈服强度必须严格控制,且表面不得有裂纹。
3 结语
综上,对桥梁的箱梁预制过程进行严格的质量控制,不仅能够提高桥梁工程的整体质量,发挥桥梁应有的功能,而且有利于促进我国大规模高标准公路建设。
参考文献:
[1]郑中华;后张法预应力张拉控制难点应对措施;公路交通科技2014-04-15
[2]郑波艳;顾伟芬;谈谈公路桥梁施工中预应力技术措施;城市建筑;2014-02-20
【关键词】 大跨径;公路跨线桥;箱梁预制;工艺;质量控制
引言:
跨径大的公路跨线桥,通常其箱梁加工制作的技术质量要求也较高,确保小箱梁质量是桥梁施工的最重要内容,同时也是实现桥梁质量的关键所在。本文将对如何精心安排预制生产,确保构件质量,展开具体探讨与论述。
1 工程概况及特点
1.1跨径大
两港公路(拱极路—S32)新建工程7标盐朝公路跨线桥小箱梁,跨径25~31m、梁高1.6m、中梁宽度2.6m、边梁宽度2.962m、斜交角为15度,每根梁混凝土方量35~45m3,混凝土强度等级C50,由于其跨径体积较大。
1.2上浮力较大
梁与梁之间的设计长度也有一定变化,且箱梁内孔较大内模在浇制成型时有较大的上浮力。因此,该桥梁工程对箱梁预制质量要求高。
2 箱梁预制生产工艺及质量安全措施
2.1模板工程施工工艺及其质量控制
模板分段制作组装成整体,栓拉杆连接,板与板之间放置泡沫胶带防止漏浆。外模下部采用固定至混凝土地面,上部采用螺栓拉杆对拉。外模的安装工作由龙门吊完成。内模采用拆装式钢模板,立模时先立侧外模,安装完底板及腹板钢筋后,安装内模。针对梁底钢板的预埋分为两种方式,一种是整块预埋,在底模上预留孔洞,为确保模板质量,应控制预埋钢板的坡度及位置,控制其纵向坡度符合设计要求,并对底模的缝隙用硅胶进行缝隙处理,确保不漏浆。预埋平底钢板时不需要预留孔洞。
2.2钢筋工程施工工艺及其质量控制
钢筋在堆放过程注意避免锈蚀和污染,表面要洁净,不得有锈皮,油污、油漆等污垢。钢筋必须顺直,调直后表面不得有裂纹,磷落和簖裂等现象。
2.2.1钢筋焊接工艺及裂缝控制
ф16直径以上的骨架钢筋的接长,用闪光对焊或用电弧焊。ф16及以下钢筋可采用电弧焊或绑扎焊,对轴心受拉或小偏心受拉构件中的主筋必须采用焊接接头。与焊接接头的轴线要位于同一直线上,接头长度必须和焊缝长度必须符合规范要求。采用绑条焊时,绑条要采用与主筋相同性能的钢筋,且总面积必须大于或等于被焊钢筋的截面。焊接时两根绑条和主筋必须在同一平面上。缝的高度要大于等于被焊钢筋直径的0.4倍且不小于4mm;焊缝的宽度要大于等于钢筋直径的0.7倍但不小于10mm。电弧焊采用的焊条要求采用J502。
凡采用闪光接触对焊,均要按施工规范规定要求做拉力和冷弯实验。冷弯实验可在每批焊接接头中取三个试件,实验要按冷弯实验规定进行。受力钢筋接头要设置在内力较小处,并错开布置,两接头间距离不小于搭接长度的1.3倍。
钢筋闪光对焊处不得有横向裂纹;与电极接触处的钢筋表面不得有明显烧伤。钢筋电弧焊接头焊逢表面要平整,不得有较大的凹陷或焊瘤;接头处不得有裂纹;接头用小锤敲击时,要发出与原钢筋同样的清脆声。接触点点焊焊接骨架和网片的点焊处熔化金属要均匀;焊点无脱落、漏焊、裂纹、多孔性缺陷及明显的烧伤现象,压入深度满足规定。
2.2.2钢筋骨架就位及其精确度控制
钢筋骨架在就位前要在台座上和钢筋骨架的与模板接触面按放垫块,以确保钢筋保护层。钢筋就位后要检查结点扎扣是否松动,如松动必须重新绑扎或补焊。顶板钢筋绑扎完毕后,必须测量其高程、横坡度,记录台账,同时设置顶面标高控制点,以控制顶面混凝土高度。
2.2.3钢筋绑扎及变形控制
绑扎和安装钢筋前要先在台座上根据设计要求画出位置线。在钢筋交点处要用铁丝绑扎。钢筋网的交叉点可以每隔一根互成梅花式绑扎,但在周边两行的交叉每处都应绑扎。除设计有特殊要求外箍筋与主筋要垂直,转角处与主筋扎牢。箍筋的接头要互相错开,绑扎用的铁丝要向里弯,不得伸向保护层内。为确保钢筋保护层,在钢筋绑扎时在底板、腹板设置塑料垫块,安放间距每50cm按梅花状设置1组。由于箱梁面积较大,在施工过程中应当避免人员踩压,控制浇筑的冲击力,适当布置架力钢筋,以控制钢筋骨架的变形。
2.2.4预应力钢绞线施工工艺
为使成束预应力筋在穿孔和张拉时不致紊乱,将用钢板做成的“梳理板”逐根排列理顺,并用18号铁丝每隔1m左右以单层密排螺旋线绕扎牢固,绑扎长度为2cm。如遇预应力筋与钢筋位置矛盾,遵循如下原则,位置在前的优先保证:预应力筋→骨架钢筋(大直径钢筋)→构造钢筋(小直接钢筋)。采用后穿法,在浇筑混凝土之后穿束,在浇捣混凝土之前,波纹管内穿1根外径与波纹管内径大小相仿的塑料尼龙管,待混凝土浇捣结束后30分钟内拔掉。穿束前再清理孔道,穿束时束的前进端安装一锥形铁套,或用胶布包牢后进行穿束。
2.2.5钢筋成型与安装质量控制
所配置的钢筋的级别、钢种、根数、直径和形式等必须进行质量检查和控制;绑扎成型时,铁丝必须扎紧,不得有滑动、折断和移位等现象;成型后的网片、骨架必须稳定牢固,在安装及浇注混凝土时不得松动变形;同截面同根钢筋上只准有一个接头;绑扎和焊接接头与钢筋弯曲处相距不应小于10倍主筋直径,也不宜位于最大彎曲处。
2.3混凝土工程施工工艺及其质量控制
2.3.1混凝土的配合比及其性能优化
混凝土质量直接影响着预制箱梁的质量,优选混凝土的原材料,在确保混凝土强度的前提下,对混凝土配合比进行优化,提升混凝土的流动性与可泵性。成型后的混凝土具有良好的密实性、均匀性,在硬化之后无初始裂纹,确保箱梁预制质量,避免箱梁产生早期裂纹。该工程的采用了混凝土为C50混凝土,采用自拌混凝土,有罐车运输入模或龙门吊吊运入模。 2.3.2砼拌和及其质量控制
要根据试验室提供的砂、石含水率进行砂、石含水率调整,要严格按混凝土配合比提供的用水量进行加水,严禁随意加水,以便配制出坍落度满足要求、和易性良好的混凝土。要求其提供机打混凝土拌和记录,进行混凝土施工配合比数量、拌和时间的控制。
各种衡器保持准确,称量误差保持在允许范围之内,水泥±1%.粗.细骨料2±%、水外加剂±1%、工作班前对骨料含水率进行检测调整,对称量重点校核。搅拌混凝土时间应掌握在加水后2.5-3min之内.并检查混凝土均匀性,不得有离析和泌水现象。每工作班在浇筑地点不少于两次检测坍落度,并观察混凝土的和易性和保水性。
2.3.3混凝土浇筑施工工艺及抗浮控制
2.3.3.1混凝土浇筑施工工艺
砼采用机械翻斗车运输或龙门吊直接送到浇筑点。模板、钢筋等工序经监理工程师检查合格,在振捣设备性能良好的前提下,进行混凝土浇注。为了防止振捣时振捣棒危及波纹管,振捣前每隔50cm安放钢筋样棒,样棒要避开波纹管。梁体砼的浇筑采用一次性浇筑,分层分段向前推进,先浇筑一段底板、腹板、顶板向前推进,分层分段,各层各段距離不大于5m,不小于1.5m,分层厚度控制在30cm以内,混凝土浇至索道波纹管位置时,应特别小心。在内模底模设置振捣通道,振捣后立即将其封住,避免底板混凝土隆起。混凝土浇注要保证连续进行,上层混凝土应在下层混凝土初凝或能重塑前进行。上层与下层前后浇注距离保持1.5M以上。箱梁梁体砼浇筑施工工艺如图2所示。
混凝土浇注完毕,对混凝土表面应及时进行修整、抹平,等定浆后再第二次抹面,并压光拉毛。混凝土到达现场后,要进行坍落度测试,使其控制在180±30mm。混凝土试块做4组,其中2组放在标养室内养护,其余放在现场与梁同条件养生。梁体砼浇筑结束后,用土工布覆盖箱体并浇水养护,混凝土养护时间不少于7天。
2.3.3.2内模上浮控制措施
(1)内模成型后用龙门吊逐节吊装入模,每节内用螺栓和定位销连接,入模后的内模,上部用30号工字钢横在内模顶部,间距2m,每根工字钢长度3.5m~4m,两端用花兰螺栓与地锚拉紧至不松动为止,工字钢与内模上顶部用φ100钢管相互支撑,防止内模上浮以确保构件顶部砼的厚度。
(2)混凝土浇筑过程中及浇筑完毕2小时内,人工来回拖动预应力管道内的钢绞线(先穿法)或塑料管(后穿法),确保无因波纹管漏筋、变形等堵塞管道现象的发生。浇筑混凝土时,应保持锚塞、锚圈和垫板位置的正确和稳固。梁端部锚固区,为了保证混凝土密实,宜加强振捣,集料尺寸不要超过5cm。
(3)砼达到2.5MPa后,拆除内模,内模的拆除,采用人工钻入拆除,并尽快安排浇筑天窗及预留孔洞的砼。外模在36小时以后拆除,模板拆除后测量腹板厚度,对顶板、底板厚度进行测量。
混凝土构梁体应表面光洁,不得有蜂窝、露筋或空洞现象。硬伤、掉角等缺陷要修补完好。预应力筋的孔道必须通、洁净。张拉后压浆要密实。
2.4预应力张拉施工工艺及质量控制
预应力张拉采用两端张拉,并根据设计确定的张拉顺序进行,(N2、N3、N1、N4、N5),张拉控制应力0.75fpk,以张拉力为主,引伸量为辅,计算延伸量时,应根据检测报告确定钢绞线弹性模量,进行计算,测得的延伸量与计算延伸量之差应在±6%之内。张拉前必须对构件端部预埋件和混凝土进行检查合格后方可施加应力。减少张拉设备、孔道和锚口的摩阻力,并力求稳定,必要时摩阻力由实验确定,在张拉时补足。建议首件箱梁施工时进行孔道摩阻力试验,取得经验值,避免出现超张拉或张拉应力不足的情况。张拉时要是千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线相一致,箱梁预应力张拉施工工艺如图3所示。
调直后的预应力筋不得有烧伤及发蓝现象。预应力筋必须保持顺直,不扭转、不松散;预应力筋端部墩头(热处理)后外观要圆正,端部要与钢丝轴线垂直,不得有烧伤、裂纹及缺损。预应力筋冷拉后,其屈服强度必须严格控制,且表面不得有裂纹。
3 结语
综上,对桥梁的箱梁预制过程进行严格的质量控制,不仅能够提高桥梁工程的整体质量,发挥桥梁应有的功能,而且有利于促进我国大规模高标准公路建设。
参考文献:
[1]郑中华;后张法预应力张拉控制难点应对措施;公路交通科技2014-04-15
[2]郑波艳;顾伟芬;谈谈公路桥梁施工中预应力技术措施;城市建筑;2014-02-20