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摘要:现代桥梁中广泛采用了现浇箱梁技术,该技术施工的每一个环节对于桥梁施工都尤为重要。本文根据现浇箱梁的施工技术在某桥梁工程中的应用,提出从前期准备、支架安装、模板安装、箱梁钢筋安装、混凝土浇筑、预应力工程等施工,就其施工技术过程简要的谈谈自己的体会。
关键词:现浇箱梁;施工技术;桥梁工程
中图分类号:U445文献标识码: A 文章编号:
现浇箱梁施工是桥梁施工中十分重要之工艺,由于该施工整体性好、外形美观、刚度大、可以做成复杂形状、线形等优点,近几年来已越来越多地被用于桥梁工程和城市道路高架桥的建设中。而在施工中箱梁支架施工、模板安装、箱梁钢筋安装、混凝土浇筑、预应力工程等环节必须环环相扣,方可做到现浇箱梁施工的顺利进行。
1 工程概况
留村枢纽主线2号跨线桥上部构造为现浇连续箱梁,中心桩号K2+763.63,交角90°。箱梁顶宽14.012m,底宽11.012m,为二室结构。箱梁高1.8m,梁室高1.33m,底板厚0.22m,顶板厚0.25m,腹板宽0.5m。箱梁采用C50混凝土。箱梁浇筑时,顶底板平行,腹板铅直。预应力钢绞线采用两端张拉,压浆采用C50水泥浆。
2 箱梁支架安装施工技术
2.1 箱梁支架基础施工
为了提高地基承载力,保证支架施工的安全性,要对地基进行有效的处理。根据施工现场的地基基础情况,做好基础的排水工作。首先对桥墩基坑位置进行抽水、清淤。对原地面用粘土封层并进行碾压,保证压实度达到90%。基底处理完之后做承载力试验,试验结果显示基底承载力全部大于120KPa。原地面处理之后进行支架基础处理,支架基础采用50cm厚煤矸石硬化,压实度达到93%,顶面做成1%横坡。煤矸石顶面再做10cm厚混凝土防水层。在支架基础周围1m处做好排水沟,以免支架基础遭受雨水浸泡。
2.2 支架搭设施工技术
测量人员首先进行测量放样,并做上标记,根据中心线向两侧对称搭设碗扣支架(如示意图1-1所示)。其次根据立杆位置布设底部方木,立杆U形底托放置平整、牢固,底部无悬空,并按要求设置剪刀撑。然后根据立杆及横杆的设计组合,从底部向项部依次装立杆、横杆。安装时应保证立杆处于方木中心,一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后,安装斜撑杆,保证支架的稳定性。斜撑杆通过扣件与支架连接,安装时尽量布置在框架结点上。立杆顶端安装可调式U形支托,先在支托内安装横向方木,再按设计间距和标高安装纵向方木及楔木垫块。支架的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、支架结构的稳定性控制。横桥向按照支架的拼装要求,严格控制立杆的垂直度以及扫地杆和剪刀撑的数量和间距,确保碗扣支架的强度和整体稳定性。
2.3 支架预压
为检查支架的承载能力,减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降,从而确保混凝土梁的浇筑质量。在纵横梁安装完毕后要进行支架预压施工。预压采用砂袋,预压范围为箱梁底部,重量不小于箱梁总重的1.2倍,加载时按设计要求分级进行,每级持荷时间不少于10min。加載顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24h,分别量测各级荷载下支架的变形值。然后再逐级卸载,当支架的沉降量偏差较大时;要及时对支架进行调整。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。
图1-1:典型支架示意图
3 现浇梁施工工艺
3.1 模版安装施工技术
模板的安装要结合钢筋及预应力管道的埋设依次进行安装。要先检查板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆,模板接口处要清除干净:所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形,如有均要及时补焊、整修。为了保证混凝土的外观质量,外模采用1.5cm厚,长×宽为244cm×122cm的新竹胶板。模板全部采用方木、竹胶板拼装,制作过程中严格控制模板质量。调整其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及不平整度等,并做好记录。待下述钢筋完成后安装内模,不符合规定者,要及时调整。
3.2 箱梁钢筋及钢绞线安装技术
钢筋混凝土箱梁中普通钢筋既有受力筋又有架立钢筋,形状复杂、数量多,施工中必须严格清查钢筋的规格、数量、型号。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。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。钢绞线安装之前检查钢绞线质量是否符合设计要求,保证钢绞线表面无裂纹毛刺,机械损伤,氧化铁皮或油迹。在每捆钢绞线外侧用钢管、扣件搭设固定钢绞线的支架,保证钢绞线施工安全。由于每联现浇箱梁较长,钢绞线采用单根、通长穿束,每根钢绞线两端预留70-90cm的工作长度。
3.3 箱梁混凝土浇筑技术
箱梁混凝土采用拌和站搅拌,泵车辅助浇筑,插入式振捣器振捣。为保证工程质量,箱梁的浇筑,一般采用二次成型法,即先浇筑底板和腹板,再浇筑顶板的方法。将施工缝留在翼板与腹板交接处,逐孔分层浇注。为了提高施工材料的现场周转速度及混凝土的质量,每层最好一次完成。如需分段时,其施工缝应留在1/4跨处。对于混凝土顶板的浇筑,应严格控制其标高。为防止混凝土收缩裂缝,可在混凝土表面初凝时进行二次抹面。考虑箱室的内模拆除,其方法是在梁跨1/4处的顶板上预留天窗,待内模拆除后,在“天窗”部位恢复顶板钢筋,设置顶模,用与箱梁顶板同标号的微膨胀混凝土浇筑封闭“天窗”。
3.4 预应力施工工艺
侧模板拆除后进行预应力施工。本工程设计规定混凝土强度达到设计强度的100%时,方可进行开始张拉。张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求。每一联完成50%钢束的张拉时,拆除墩顶两侧L/5范围内支架,再继续张拉剩余钢束。张拉时采用四台千斤顶左右对称、两端同步进行张拉施工。按均衡对称,交错张拉的原则进行。张拉时根据测试的管道摩阻及喇叭口摩阻试验数据,调整张拉力,实行张拉力和伸长值指标双控。张拉以张拉力控制为主,以钢束伸长值进行校核,实际伸长量与理论伸长量相比较误差应保持在±6%以内。张拉步骤为:0→初应力10%应力→20%应力→100%应力(持荷5min)→锚固。张拉完成24h后检查确认无滑丝、断丝现象,即可切割锚外多余钢绞线,用角磨机切割。张拉完毕后,必须在2d之内进行管道压浆作业。压浆时及压浆后3d内,梁体及环境温度不得低于5℃。
3.5 支架拆除施工
本工程设计规定在压浆强度达到设计强度100%后进行剩余支架拆除。卸落支架时应从一孔的跨中向两侧分阶段完成,并进行挠度观测。卸落量宜先少后逐渐增多,纵向应对称均匀落架,遵循全孔、多点、对称、缓慢、均匀的原则。支架拆除应从顶层开始,先拆除斜杆、横杆,后拆除立杆,自上而下拆除。
4 结语
现浇箱梁是桥梁工程施工中的重点和难点,要实现优质、精品工程的目标必须明确施工工艺,有序施工,各方面应加以控制。浇筑箱梁是一项大的施工作业,在施工中风险大,安全隐患多,所以在方方面面必须要考虑周到详细,要有详细施工计划和确实可靠可行的安全施工措施,特别是在浇筑混凝土时要做到统一指挥,相互配合,要明确分工,各负其责。只有严格执行规范要求,才能保证现浇箱梁的施工质量。
参考书目:
[1]公路桥梁施工技术规范[S].北京. 人民交通出版社.
[2]张辉.桥梁工程技术[M].东北大学出版社,2006,8.
[3]王云江.桥梁施工技术[M].中国建筑工业出版社,2003,9.
关键词:现浇箱梁;施工技术;桥梁工程
中图分类号:U445文献标识码: A 文章编号:
现浇箱梁施工是桥梁施工中十分重要之工艺,由于该施工整体性好、外形美观、刚度大、可以做成复杂形状、线形等优点,近几年来已越来越多地被用于桥梁工程和城市道路高架桥的建设中。而在施工中箱梁支架施工、模板安装、箱梁钢筋安装、混凝土浇筑、预应力工程等环节必须环环相扣,方可做到现浇箱梁施工的顺利进行。
1 工程概况
留村枢纽主线2号跨线桥上部构造为现浇连续箱梁,中心桩号K2+763.63,交角90°。箱梁顶宽14.012m,底宽11.012m,为二室结构。箱梁高1.8m,梁室高1.33m,底板厚0.22m,顶板厚0.25m,腹板宽0.5m。箱梁采用C50混凝土。箱梁浇筑时,顶底板平行,腹板铅直。预应力钢绞线采用两端张拉,压浆采用C50水泥浆。
2 箱梁支架安装施工技术
2.1 箱梁支架基础施工
为了提高地基承载力,保证支架施工的安全性,要对地基进行有效的处理。根据施工现场的地基基础情况,做好基础的排水工作。首先对桥墩基坑位置进行抽水、清淤。对原地面用粘土封层并进行碾压,保证压实度达到90%。基底处理完之后做承载力试验,试验结果显示基底承载力全部大于120KPa。原地面处理之后进行支架基础处理,支架基础采用50cm厚煤矸石硬化,压实度达到93%,顶面做成1%横坡。煤矸石顶面再做10cm厚混凝土防水层。在支架基础周围1m处做好排水沟,以免支架基础遭受雨水浸泡。
2.2 支架搭设施工技术
测量人员首先进行测量放样,并做上标记,根据中心线向两侧对称搭设碗扣支架(如示意图1-1所示)。其次根据立杆位置布设底部方木,立杆U形底托放置平整、牢固,底部无悬空,并按要求设置剪刀撑。然后根据立杆及横杆的设计组合,从底部向项部依次装立杆、横杆。安装时应保证立杆处于方木中心,一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后,安装斜撑杆,保证支架的稳定性。斜撑杆通过扣件与支架连接,安装时尽量布置在框架结点上。立杆顶端安装可调式U形支托,先在支托内安装横向方木,再按设计间距和标高安装纵向方木及楔木垫块。支架的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、支架结构的稳定性控制。横桥向按照支架的拼装要求,严格控制立杆的垂直度以及扫地杆和剪刀撑的数量和间距,确保碗扣支架的强度和整体稳定性。
2.3 支架预压
为检查支架的承载能力,减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降,从而确保混凝土梁的浇筑质量。在纵横梁安装完毕后要进行支架预压施工。预压采用砂袋,预压范围为箱梁底部,重量不小于箱梁总重的1.2倍,加载时按设计要求分级进行,每级持荷时间不少于10min。加載顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24h,分别量测各级荷载下支架的变形值。然后再逐级卸载,当支架的沉降量偏差较大时;要及时对支架进行调整。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。
图1-1:典型支架示意图
3 现浇梁施工工艺
3.1 模版安装施工技术
模板的安装要结合钢筋及预应力管道的埋设依次进行安装。要先检查板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆,模板接口处要清除干净:所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形,如有均要及时补焊、整修。为了保证混凝土的外观质量,外模采用1.5cm厚,长×宽为244cm×122cm的新竹胶板。模板全部采用方木、竹胶板拼装,制作过程中严格控制模板质量。调整其它紧固件后检查整体模板的长、宽、高尺寸及不平整度等,并做好记录。待下述钢筋完成后安装内模,不符合规定者,要及时调整。
3.2 箱梁钢筋及钢绞线安装技术
钢筋混凝土箱梁中普通钢筋既有受力筋又有架立钢筋,形状复杂、数量多,施工中必须严格清查钢筋的规格、数量、型号。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。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。钢绞线安装之前检查钢绞线质量是否符合设计要求,保证钢绞线表面无裂纹毛刺,机械损伤,氧化铁皮或油迹。在每捆钢绞线外侧用钢管、扣件搭设固定钢绞线的支架,保证钢绞线施工安全。由于每联现浇箱梁较长,钢绞线采用单根、通长穿束,每根钢绞线两端预留70-90cm的工作长度。
3.3 箱梁混凝土浇筑技术
箱梁混凝土采用拌和站搅拌,泵车辅助浇筑,插入式振捣器振捣。为保证工程质量,箱梁的浇筑,一般采用二次成型法,即先浇筑底板和腹板,再浇筑顶板的方法。将施工缝留在翼板与腹板交接处,逐孔分层浇注。为了提高施工材料的现场周转速度及混凝土的质量,每层最好一次完成。如需分段时,其施工缝应留在1/4跨处。对于混凝土顶板的浇筑,应严格控制其标高。为防止混凝土收缩裂缝,可在混凝土表面初凝时进行二次抹面。考虑箱室的内模拆除,其方法是在梁跨1/4处的顶板上预留天窗,待内模拆除后,在“天窗”部位恢复顶板钢筋,设置顶模,用与箱梁顶板同标号的微膨胀混凝土浇筑封闭“天窗”。
3.4 预应力施工工艺
侧模板拆除后进行预应力施工。本工程设计规定混凝土强度达到设计强度的100%时,方可进行开始张拉。张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求。每一联完成50%钢束的张拉时,拆除墩顶两侧L/5范围内支架,再继续张拉剩余钢束。张拉时采用四台千斤顶左右对称、两端同步进行张拉施工。按均衡对称,交错张拉的原则进行。张拉时根据测试的管道摩阻及喇叭口摩阻试验数据,调整张拉力,实行张拉力和伸长值指标双控。张拉以张拉力控制为主,以钢束伸长值进行校核,实际伸长量与理论伸长量相比较误差应保持在±6%以内。张拉步骤为:0→初应力10%应力→20%应力→100%应力(持荷5min)→锚固。张拉完成24h后检查确认无滑丝、断丝现象,即可切割锚外多余钢绞线,用角磨机切割。张拉完毕后,必须在2d之内进行管道压浆作业。压浆时及压浆后3d内,梁体及环境温度不得低于5℃。
3.5 支架拆除施工
本工程设计规定在压浆强度达到设计强度100%后进行剩余支架拆除。卸落支架时应从一孔的跨中向两侧分阶段完成,并进行挠度观测。卸落量宜先少后逐渐增多,纵向应对称均匀落架,遵循全孔、多点、对称、缓慢、均匀的原则。支架拆除应从顶层开始,先拆除斜杆、横杆,后拆除立杆,自上而下拆除。
4 结语
现浇箱梁是桥梁工程施工中的重点和难点,要实现优质、精品工程的目标必须明确施工工艺,有序施工,各方面应加以控制。浇筑箱梁是一项大的施工作业,在施工中风险大,安全隐患多,所以在方方面面必须要考虑周到详细,要有详细施工计划和确实可靠可行的安全施工措施,特别是在浇筑混凝土时要做到统一指挥,相互配合,要明确分工,各负其责。只有严格执行规范要求,才能保证现浇箱梁的施工质量。
参考书目:
[1]公路桥梁施工技术规范[S].北京. 人民交通出版社.
[2]张辉.桥梁工程技术[M].东北大学出版社,2006,8.
[3]王云江.桥梁施工技术[M].中国建筑工业出版社,2003,9.