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摘要:本文分析了市政建设中预应力混凝土箱梁现浇施工中遇到的一些问题,及总体的解决思路,并从施工过程中遇到的一些质量控制措施,阐述了预应力混凝土箱梁质量控制的要点。
关键词:预应力混凝土箱梁现浇;混凝土浇筑方案;质量控制;预应力张拉
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
目前城市环线快速通道施工在我国一线、二线城市相继启动,由于受施工作业面限制,箱梁施工时,普遍采用整体式现浇施工。笔者曾工作于郑州市三环路快速化工程,本文将以此工程为例,从施工方案及质量控制等方面简述预应力箱梁的施工技术。
1工程概况
郑州市三环路快速化工程桥梁标准桥宽为17m,大跨变高度梁梁中支点梁高均采用2.8m,其余桥跨梁高均为2.0m。17m宽箱梁采用三室箱梁设计。本文将以桥宽17m,梁高2.0m,跨度3×30m的混凝土箱梁施工为例,讲述施工方案的制定,
2施工方案
2.1 支架及模板施工
针对市政工程的特点,支架一般选用碗扣式脚手架。现场施工时,碗扣式脚手架施工便捷、结构稳定,可提高支架搭设的效率,并具有良好的可靠的抗弯、抗剪、抗韧性能。
在本工程中,支架布置为:箱梁墩边3.6m范围内间排距采用60cm,步距120cm;其余标准段纵向排距采用90cm,横向排距采用60cm,步距采用1.2m,但在中腹板及其边腹板下部采用60cm步距。
箱梁底模板采用15mm厚桥梁专用竹胶板,现浇预应力混凝土箱梁施工采用一次浇筑成型施工方法,模板次楞采用100mm×100mm方木,顺桥向布置,间距250mm;主楞采用两排φ48×3钢管,横桥向布置,间距60cm;
箱梁悬挑翼缘板采用12mm厚桥梁专用竹胶板拼接,模板次楞采用100mm×100mm方木,顺桥向布置,间距250mm;主楞采用φ48×3钢管加工的定型钢架,顺桥方向间距60cm和90cm。
2.2 钢筋及预应力筋的安装
本工程现浇箱梁钢筋分二次绑扎成型,第一次绑扎箱梁底、腹板钢筋,随后进行内模支设;完成后第二次绑扎箱梁翼板钢筋及顶板预留钢筋。钢筋安装过程中,在设有预应力筋的位置,及时安装波纹管,并穿预应力筋,避免影响总体施工进度。
2.3 混凝土浇筑
现浇预应力混凝土箱梁施工前,经讨论提出了两套浇筑方案:
A:混凝土浇筑时,水平分层,纵向推进,先浇筑底板混凝土,在底板未初凝且接近初凝时,开始分层浇筑中腹板及边腹板,浇筑方向由低墩身处向高墩身方向浇筑。浇筑时,一次浇筑厚度不大于30cm,各层间混凝土的间隔浇筑时间不超过其初凝时间。
B:先浇筑各跨跨中部分(L/4-3L/4),后浇筑支点部分。浇筑方向由低墩身处向高墩身方向浇筑,浇筑时水平分层、纵向分段、连续浇筑,混凝土分层厚度不超过30cm,即呈台阶状浇筑,首次浇筑15m底板,每段增长浇筑5m,每段浇筑间隔不宜超过混凝土初凝时间。
经过施工模拟验算,A方案浇筑时,首层浇筑方量为270m3,需保证混凝土未初凝,就郑州本地天气考虑,需在两个小时内完成浇筑作业,即每小时浇筑能力需大于135m3;按照B方案浇筑时,为保证混凝土浇筑接触面未初凝,需满足每小时浇筑能力大于70m3。
考虑到本工程位于郑州市三环,施工期间交通压力较大,施工作业面较为狭窄,本工程施工时,选用B浇筑方案。
2.4 预应力筋张拉
本工程设计中大多数梁板均为三跨为一联,张拉时,需要先张拉横梁位置的预应力钢绞线,再张拉腹板钢绞线,然后张拉顶板钢绞线,最后张拉底板钢绞线。
2.5 压浆及封堵
压浆应在张拉后48小时内完成,压浆时,应严格按照设计压力值控制压浆量,避免压浆过程中,间隔时间太长造成堵浆,压浆应保证预留孔均出浆。
封堵后,施工现场及时刷涂防水材料,保证施工缝无法渗水。
2.6 支架及模板拆除
箱室内膜应在混凝土浇筑完成后7天内及时拆除,避免后期拆除时作业困难。支撑架拆除施工应按照先拆除翼缘板支撑架、后拆除箱室支撑架的顺序进行。
拆除箱室支撑架时应先拆除各跨跨中附近的支撑架,然后再由跨中向两边延伸,最后拆除墩台等支点处的支撑架,各跨支撑架均应对称拆除。
3质量控制要点
3.1支架及模板工程质量控制
A、支架搭设前,必须严格按照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》及相关要求,认真制定支架搭设专项施工方案,并按照相关流程审批。
B、支架搭设前,应加大对地基承载力的检测频率,支架地基应当浇筑混凝土强化,并在四周做好排水系统,避免因雨水等原因对支架地基造成不良影响。
C、严格按照审判后的支架设计方案架设,支架较高时,可适当加密斜撑拉杆,确保结构整体刚度、强度及稳定性。
D、支架搭设完成后,应及时组织相关人员按照设计进行检查。待检查合格后进行预压,消除支架的塑性变形及部分弹性变形的不利影响,并做好沉降观测记录。
E、模板安装时,应采取相应措施保证模板清洁、拼装接缝平整,且接缝处做好防漏浆措施。
3.2钢筋及钢绞线施工质量控制
A、钢筋施工时,严格按照设计图纸下料,主筋均应采取焊接,张拉槽口及异型块应提前预留。当钢筋与钢绞线布置发生冲突时,应予以避让。
B、由于本工程钢绞线均较长,钢绞线下料时,应采取适当措施,避免钢绞线接触杂物导致污染。在下穿钢绞线时,应注意适当用力,避免损坏波纹管,并在穿完钢绞线后,及时检查波纹管,保证波纹管无孔洞、不漏浆。 3.3混凝土浇筑及养生质量控制
A、浇筑混凝土时,须安排专职修理人员对所有浇筑机械进行全程监控;供电系统、拌和系统、运输设备及线路必须有备用方案,保障浇筑连续进行。
B、混凝土浇筑时,应严格按照先跨中后支点的顺序进行,并采取有效措施控制浇筑厚度。还应严格控制振捣频率,同时对中横梁、端梁等钢筋比较密集的地方加强振捣,以保证振捣密实;振捣过程中,应尽量避免碰撞有预留孔道及波纹管的位置,防止预留管道及波纹管变位或上浮。
C、混凝土浇筑完成后,应及时洒水覆盖养生,注意混凝土的湿润养护及箱室内外的通风,浇筑及养护过程中严格控制箱梁内外的温度差不超过8℃。
D、混凝土养生时,应做好预应力筋张拉端的防水保护,防止水及其他杂物流入孔道,并做好其他预埋件的保护,防止预埋件生锈。
3.4预应力筋张拉质量控制
A、本工程预应力筋张拉前,混凝土强度要求达到设计强度的90%及期龄达到7d以上,张拉主梁、横梁预应力须有其他可靠的支撑,保证张拉主梁预应力时横梁受力均匀、安全。
B、由于施加预应力,混凝土梁体必然产生弹性变形,张拉时,严禁梁体内部受力,避免因张拉产生裂缝。
C、张拉过程中,由于操作及其他问题,容易造成断丝及滑丝情况,当不超过规范及设计要求时,可采用超张拉方式补足应力;当超过规范
及设计要求时,必须采取有效措施更换预应力筋束,保证梁体内张拉力充足。
3.5压浆及封堵质量控制
A、由于梁体较长,箱梁预埋波纹管时,必须在波纹管的最高处及最低处预埋出浆孔,方便后期压浆时的质量控制。压浆时,应严格按照规范及设计给定的压力值及压浆速度控制压浆过程,确保水泥浆在孔道内硬结后具有可靠的密实性。
B、封锚及封端施工时,应保证混凝土振捣密实,接缝处平顺,并应适当进行防水处理,确保施工缝不漏水、不进水。
4结束语
预应力混凝土现浇箱梁具有外形美观、结构稳定等特点,在市政工程及高速公路中得到了广泛的采用,施工过程中,应严格控制梁体质量,根据不同的施工环境,适当改变施工方案,提高工程质量。
参考文献:
[1] JTG/T F50-2011 公路桥涵施工技术规范
[2] JTG B01-2003 公路工程技术标准
[3] JTG D62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
作者简介:
满新勇(1986-)男 汉族 中国水利水电第五工程局有限公司
关键词:预应力混凝土箱梁现浇;混凝土浇筑方案;质量控制;预应力张拉
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
目前城市环线快速通道施工在我国一线、二线城市相继启动,由于受施工作业面限制,箱梁施工时,普遍采用整体式现浇施工。笔者曾工作于郑州市三环路快速化工程,本文将以此工程为例,从施工方案及质量控制等方面简述预应力箱梁的施工技术。
1工程概况
郑州市三环路快速化工程桥梁标准桥宽为17m,大跨变高度梁梁中支点梁高均采用2.8m,其余桥跨梁高均为2.0m。17m宽箱梁采用三室箱梁设计。本文将以桥宽17m,梁高2.0m,跨度3×30m的混凝土箱梁施工为例,讲述施工方案的制定,
2施工方案
2.1 支架及模板施工
针对市政工程的特点,支架一般选用碗扣式脚手架。现场施工时,碗扣式脚手架施工便捷、结构稳定,可提高支架搭设的效率,并具有良好的可靠的抗弯、抗剪、抗韧性能。
在本工程中,支架布置为:箱梁墩边3.6m范围内间排距采用60cm,步距120cm;其余标准段纵向排距采用90cm,横向排距采用60cm,步距采用1.2m,但在中腹板及其边腹板下部采用60cm步距。
箱梁底模板采用15mm厚桥梁专用竹胶板,现浇预应力混凝土箱梁施工采用一次浇筑成型施工方法,模板次楞采用100mm×100mm方木,顺桥向布置,间距250mm;主楞采用两排φ48×3钢管,横桥向布置,间距60cm;
箱梁悬挑翼缘板采用12mm厚桥梁专用竹胶板拼接,模板次楞采用100mm×100mm方木,顺桥向布置,间距250mm;主楞采用φ48×3钢管加工的定型钢架,顺桥方向间距60cm和90cm。
2.2 钢筋及预应力筋的安装
本工程现浇箱梁钢筋分二次绑扎成型,第一次绑扎箱梁底、腹板钢筋,随后进行内模支设;完成后第二次绑扎箱梁翼板钢筋及顶板预留钢筋。钢筋安装过程中,在设有预应力筋的位置,及时安装波纹管,并穿预应力筋,避免影响总体施工进度。
2.3 混凝土浇筑
现浇预应力混凝土箱梁施工前,经讨论提出了两套浇筑方案:
A:混凝土浇筑时,水平分层,纵向推进,先浇筑底板混凝土,在底板未初凝且接近初凝时,开始分层浇筑中腹板及边腹板,浇筑方向由低墩身处向高墩身方向浇筑。浇筑时,一次浇筑厚度不大于30cm,各层间混凝土的间隔浇筑时间不超过其初凝时间。
B:先浇筑各跨跨中部分(L/4-3L/4),后浇筑支点部分。浇筑方向由低墩身处向高墩身方向浇筑,浇筑时水平分层、纵向分段、连续浇筑,混凝土分层厚度不超过30cm,即呈台阶状浇筑,首次浇筑15m底板,每段增长浇筑5m,每段浇筑间隔不宜超过混凝土初凝时间。
经过施工模拟验算,A方案浇筑时,首层浇筑方量为270m3,需保证混凝土未初凝,就郑州本地天气考虑,需在两个小时内完成浇筑作业,即每小时浇筑能力需大于135m3;按照B方案浇筑时,为保证混凝土浇筑接触面未初凝,需满足每小时浇筑能力大于70m3。
考虑到本工程位于郑州市三环,施工期间交通压力较大,施工作业面较为狭窄,本工程施工时,选用B浇筑方案。
2.4 预应力筋张拉
本工程设计中大多数梁板均为三跨为一联,张拉时,需要先张拉横梁位置的预应力钢绞线,再张拉腹板钢绞线,然后张拉顶板钢绞线,最后张拉底板钢绞线。
2.5 压浆及封堵
压浆应在张拉后48小时内完成,压浆时,应严格按照设计压力值控制压浆量,避免压浆过程中,间隔时间太长造成堵浆,压浆应保证预留孔均出浆。
封堵后,施工现场及时刷涂防水材料,保证施工缝无法渗水。
2.6 支架及模板拆除
箱室内膜应在混凝土浇筑完成后7天内及时拆除,避免后期拆除时作业困难。支撑架拆除施工应按照先拆除翼缘板支撑架、后拆除箱室支撑架的顺序进行。
拆除箱室支撑架时应先拆除各跨跨中附近的支撑架,然后再由跨中向两边延伸,最后拆除墩台等支点处的支撑架,各跨支撑架均应对称拆除。
3质量控制要点
3.1支架及模板工程质量控制
A、支架搭设前,必须严格按照《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》及相关要求,认真制定支架搭设专项施工方案,并按照相关流程审批。
B、支架搭设前,应加大对地基承载力的检测频率,支架地基应当浇筑混凝土强化,并在四周做好排水系统,避免因雨水等原因对支架地基造成不良影响。
C、严格按照审判后的支架设计方案架设,支架较高时,可适当加密斜撑拉杆,确保结构整体刚度、强度及稳定性。
D、支架搭设完成后,应及时组织相关人员按照设计进行检查。待检查合格后进行预压,消除支架的塑性变形及部分弹性变形的不利影响,并做好沉降观测记录。
E、模板安装时,应采取相应措施保证模板清洁、拼装接缝平整,且接缝处做好防漏浆措施。
3.2钢筋及钢绞线施工质量控制
A、钢筋施工时,严格按照设计图纸下料,主筋均应采取焊接,张拉槽口及异型块应提前预留。当钢筋与钢绞线布置发生冲突时,应予以避让。
B、由于本工程钢绞线均较长,钢绞线下料时,应采取适当措施,避免钢绞线接触杂物导致污染。在下穿钢绞线时,应注意适当用力,避免损坏波纹管,并在穿完钢绞线后,及时检查波纹管,保证波纹管无孔洞、不漏浆。 3.3混凝土浇筑及养生质量控制
A、浇筑混凝土时,须安排专职修理人员对所有浇筑机械进行全程监控;供电系统、拌和系统、运输设备及线路必须有备用方案,保障浇筑连续进行。
B、混凝土浇筑时,应严格按照先跨中后支点的顺序进行,并采取有效措施控制浇筑厚度。还应严格控制振捣频率,同时对中横梁、端梁等钢筋比较密集的地方加强振捣,以保证振捣密实;振捣过程中,应尽量避免碰撞有预留孔道及波纹管的位置,防止预留管道及波纹管变位或上浮。
C、混凝土浇筑完成后,应及时洒水覆盖养生,注意混凝土的湿润养护及箱室内外的通风,浇筑及养护过程中严格控制箱梁内外的温度差不超过8℃。
D、混凝土养生时,应做好预应力筋张拉端的防水保护,防止水及其他杂物流入孔道,并做好其他预埋件的保护,防止预埋件生锈。
3.4预应力筋张拉质量控制
A、本工程预应力筋张拉前,混凝土强度要求达到设计强度的90%及期龄达到7d以上,张拉主梁、横梁预应力须有其他可靠的支撑,保证张拉主梁预应力时横梁受力均匀、安全。
B、由于施加预应力,混凝土梁体必然产生弹性变形,张拉时,严禁梁体内部受力,避免因张拉产生裂缝。
C、张拉过程中,由于操作及其他问题,容易造成断丝及滑丝情况,当不超过规范及设计要求时,可采用超张拉方式补足应力;当超过规范
及设计要求时,必须采取有效措施更换预应力筋束,保证梁体内张拉力充足。
3.5压浆及封堵质量控制
A、由于梁体较长,箱梁预埋波纹管时,必须在波纹管的最高处及最低处预埋出浆孔,方便后期压浆时的质量控制。压浆时,应严格按照规范及设计给定的压力值及压浆速度控制压浆过程,确保水泥浆在孔道内硬结后具有可靠的密实性。
B、封锚及封端施工时,应保证混凝土振捣密实,接缝处平顺,并应适当进行防水处理,确保施工缝不漏水、不进水。
4结束语
预应力混凝土现浇箱梁具有外形美观、结构稳定等特点,在市政工程及高速公路中得到了广泛的采用,施工过程中,应严格控制梁体质量,根据不同的施工环境,适当改变施工方案,提高工程质量。
参考文献:
[1] JTG/T F50-2011 公路桥涵施工技术规范
[2] JTG B01-2003 公路工程技术标准
[3] JTG D62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范
作者简介:
满新勇(1986-)男 汉族 中国水利水电第五工程局有限公司