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摘要:由于城市高架桥需求量的增长,现浇箱梁的施工工艺面临新的要求,在确保使用功能的前提下,更加注重美观和人性化。为了保证现浇预应力连续箱梁施工,应按照现浇预应力连续箱梁的施工工艺有效的控制施工质量。现浇箱梁的工艺设计,重点在于支架搭设、混凝土浇筑、模板安装和预应力施工等几个方面,从上述几点,本文对支架现浇梁的施工进行了探讨和研究。
关键词:高架桥;箱梁施工;施工工艺
中图分类号:U215文献标识码: A
引言
在桥梁建设中,尤其是城市高架桥中许多变宽桥、弯桥等,箱梁施工的难度相对较高,施工质量与施工安全难以控制。因此,为了保证现浇预应力连续箱梁施工能够顺利进行,应该严格按照支架现浇预应力箱梁的施工工艺,在保证施工安全的基础上,有效的控制施工质量。同时将预应力钢绞线引入混凝土箱梁中,能显著地提高混凝土箱梁的承载力,有效控制箱梁整体结构的变形,降低了工程的造价。
一、工程概况
徐州市三环西路高架桥工程北起于“体育之乡”环岛,南至徐萧路口与三环南路连接,笔者所在施工标段为MK8+650~MK10+423,高架桥全长3.101米,桥梁上部结构由预应力混凝土箱梁和钢箱梁组成,预应力混凝土共35联38跨,其中主线桥13联29跨,匝道桥22联59跨,预应力混凝土箱梁为纵横向预应力混凝土结构,箱梁均为底板斜置,坡度同桥面坡度1.5%,25m宽标准段箱梁采用单箱三室预应力混凝土等高连续梁,混凝土等级C50,梁高2m,箱梁顶板厚0.25m、底板厚0.22m,两处变高段梁高2~3.3m,分别是主线桥32+55+32m及匝道桥30+50+30m连续梁。两侧翼缘板悬臂长度为3.85m。两跨至四跨一联的预应力混凝土箱梁采用逐孔现浇。
二、现浇预应力连续箱梁技术
(一)地基处理
属于原有三环路面地基可不用处理,隔离带、中央绿化带及墩身基坑回填部分采用4%灰土换填,压实度控制在90%以上,路面浇筑15cm的C20混凝土与原有路面连接。此外,为了防止浸泡持力层,降低承载力,在支架基础周围设好挡、排水沟。
(二)支架搭设及预压
采用碗扣式满堂式支架,钢管由扣件接长,上端采用可调节的槽型顶托固定纵横木龙骨。根据该高架桥上部箱梁荷载的分布状况,经强度计算、刚度和稳定性验算,钢管排架纵横向间距为600×900mm,局部600×600mm,下设50mm木板作为垫木,以分布和传递压力;设置纵、横向水平拉杆,并设置剪刀撑,使排架成为一个整体结构。
预压采用防水材料包装,防止淋雨后荷载突然增加而导致支架失稳,预压荷载按照箱梁重量120%逐级加载,消除支架及模板非弹性形变,预压时间不宜少于7天,连续3天沉降总和不大于3mm时,判定预压合格。
(三)模板安装
模板安装是较为重要的一个环节,连续箱梁的底模采用2.4m×1.2m复合竹胶板,箱梁侧模采用全钢整体支架大模板,模板用8型钢做骨架,6mm厚冷轧钢板做面板。模板加劲肋采用5cm×5cm方木,加劲肋间距为30cm-40cm,内模用组合钢板,圆弧倒角处用定型木模,模板要用拉筋及支架加固牢靠,防止混凝土浇筑时变形。立模采用全站仪、水准仪进行精确放样及复核。安装时具体要依照以下步骤进行:
第一,调整好方木标高,准确放线后安装模板;
第二,仔细检查模板表面,不能留有污渍,需要定期清理和擦拭,特别是二次周转模板,可以使用新的一面,尽量保持模板表面平整、光洁且无变形。安装模板时,要与方木充分接触,二者接缝处要用双面胶带粘好,确保接缝光滑整洁;
第三,在模板安装时特别注意侧模与底模的接缝,需要在底模上用铁钉固定斜方木来加固腹板侧模,此外在斜方木与侧模间压双面胶,能有效避免漏浆;
第四,安装侧模时要注意线型,并注意底板宽度。在曲线上选择固定间隔设放样点,便于观察。同时,要特别拉线检查侧模与翼缘板底、模侧模与底模、翼缘板底模与翼缘板侧模之间的缝隙,如有目测缝隙采用2mm双面胶粘贴,;
第五,模板表观安装完毕后需要进行加固,分为内模的加固和外侧模的加固。对于内膜,大多采用方木框架配合碗扣钢管进行加固,对于箱梁内膜下倒角模板表面积过大(如宽为1m)的情况,需要在浇筑之前将倒角模板与底板钢筋用铁丝紧固连接在一起,来避免侧腹板混凝土浇筑时下倒角模板的上浮;内膜加固之后还要对外侧模进行加固,加固的目的是防止砼自重、砼倾倒时产生的冲击荷载。在施工时需要在垂直于侧模垂直方向加固斜撑,来抵消腹板外侧模受到向外的侧压力,这样有效避免出现侧模外鼓及模板接缝处漏浆等问题。
(四)混凝土浇筑。(1)整个箱梁分两次浇筑,第一次浇筑底板和腹板倒角;第二次浇筑腹板和顶板;(2)当各项准备工作完成后,并且预埋件、预应力管道、模板、钢筋等经过监理工程师检验合格后,进行箱梁混凝土浇筑施工;(3)按照水平分层、纵向分段、对称浇筑的方法进行。振捣过程中既要注意保护预应力波纹管,周围又要振捣密实;(4)当混凝土浇筑完成后,应采取相应的养护措施。初凝后,采用土工布覆盖,并经常性的洒水,保持混凝土表面处于始终湿润状态,避免干湿交替;保持箱梁内外的通风,以防温差大引起裂缝。养护不少于7天。
三、预应力工程
预应力施工是箱梁施工的一道关键工序。
(一)钢绞线、锚具等原材料必须按要求进行相关试验复检,指标性能满足要求。
(二)波纹管。连续箱梁管道较长,要特别注意接头质量:接长时用长约400mm、比原管略粗一些同样螺距的套管做接头,两端波纹管各旋入套管内200mm,两端再用塑料胶带紧密缠绕若干层,以防止水泥浆渗入。波纹管一般用0.3~0.6的带钢卷现场卷制,其质量要满足:一是要有抵抗外力作用下变形的能力,二是密封不会渗入水泥浆。注意留设压浆孔、排气孔。
(三)钢绞线:下料长度等于孔道净长加上构件两端的预留长度;编束时不得打卷和缠绕,已编好的钢丝束应挂好铭牌、存放整齐;钢绞线下料、成束应与张拉进度匹配,不得将下完料或未下完料的半成品存放时间过长,以避免错乱或生锈、遭污染等;穿束前检查锚垫板和孔道。
(四)预应力钢绞线张拉:砼强度符合设计要求,准备工作如:张拉机具与锚具是否配套、千斤顶与压力表的配套校验等完成后即可开始张拉;张拉顺序按设计要求进行,设计未规定时采取分批、分阶段对称张拉;根据设计要求,采用两端同时张拉或者单端张拉;张拉程序:0~0.1σcon(初应力,持荷5分钟)-1.0σcon(持荷5分钟)-1.0σcon(锚固);钢束张拉采用伸长量与张拉力双控,以张拉力控制为主,实际伸长量与理论伸长量相差控制在±6%之内;预应力筋在张拉控制应力稳定后及时锚固,锚固完毕经检验合格后,切割多余钢绞线,严禁采用电弧焊切割,只能使用砂轮機等切割器切除。
(五)压浆与封锚施工:压浆前检查孔道,使之清洁、畅通;若用水冲洗,冲水毕,应用压缩空气将孔道的所有积水吹出;压浆顺序是先压注下层孔道;压浆时应均匀、缓慢,不得中断,从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水,其压浆应达到孔道另一端饱满出浆,并应使排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止;压浆后应将锚具周围冲洗干净,并对梁端砼凿毛,然后设置钢筋网浇筑封锚砼;强度符合设计要求,施工过程做好记录,并留置试件,施工时特别注意安全防护,操作人员在钢束侧面并设置安全防护罩。
结束语
桥梁项目是汇总建筑、管理、施工、技术等各要素、各环节的综合性项目,现浇箱梁施工技术是当前高架桥梁和高等级公路桥梁的主体结构施工技术之一,具有结构、性能、外观上的综合优势,是桥梁项目中较新的施工技术。我们应从支架安装、现浇梁施工、施工技术运用等环节入手,展开施工技术的应用研究,形成桥梁项目中运用现浇箱梁施工技术的体系,完成桥梁项目的建设目标和经济目标。
参考文献:
[1]张仁友.桥梁预制箱梁架设施工技术[J].黑龙江交通科技,2014,05:140-141.
[2]王邵亮.高架桥现浇梁施工技术研究[J].科技风,2014,06:157.
[3]李旭红.现浇连续箱梁施工应用技术研究[J].山西建筑,2014,15:181-182.
关键词:高架桥;箱梁施工;施工工艺
中图分类号:U215文献标识码: A
引言
在桥梁建设中,尤其是城市高架桥中许多变宽桥、弯桥等,箱梁施工的难度相对较高,施工质量与施工安全难以控制。因此,为了保证现浇预应力连续箱梁施工能够顺利进行,应该严格按照支架现浇预应力箱梁的施工工艺,在保证施工安全的基础上,有效的控制施工质量。同时将预应力钢绞线引入混凝土箱梁中,能显著地提高混凝土箱梁的承载力,有效控制箱梁整体结构的变形,降低了工程的造价。
一、工程概况
徐州市三环西路高架桥工程北起于“体育之乡”环岛,南至徐萧路口与三环南路连接,笔者所在施工标段为MK8+650~MK10+423,高架桥全长3.101米,桥梁上部结构由预应力混凝土箱梁和钢箱梁组成,预应力混凝土共35联38跨,其中主线桥13联29跨,匝道桥22联59跨,预应力混凝土箱梁为纵横向预应力混凝土结构,箱梁均为底板斜置,坡度同桥面坡度1.5%,25m宽标准段箱梁采用单箱三室预应力混凝土等高连续梁,混凝土等级C50,梁高2m,箱梁顶板厚0.25m、底板厚0.22m,两处变高段梁高2~3.3m,分别是主线桥32+55+32m及匝道桥30+50+30m连续梁。两侧翼缘板悬臂长度为3.85m。两跨至四跨一联的预应力混凝土箱梁采用逐孔现浇。
二、现浇预应力连续箱梁技术
(一)地基处理
属于原有三环路面地基可不用处理,隔离带、中央绿化带及墩身基坑回填部分采用4%灰土换填,压实度控制在90%以上,路面浇筑15cm的C20混凝土与原有路面连接。此外,为了防止浸泡持力层,降低承载力,在支架基础周围设好挡、排水沟。
(二)支架搭设及预压
采用碗扣式满堂式支架,钢管由扣件接长,上端采用可调节的槽型顶托固定纵横木龙骨。根据该高架桥上部箱梁荷载的分布状况,经强度计算、刚度和稳定性验算,钢管排架纵横向间距为600×900mm,局部600×600mm,下设50mm木板作为垫木,以分布和传递压力;设置纵、横向水平拉杆,并设置剪刀撑,使排架成为一个整体结构。
预压采用防水材料包装,防止淋雨后荷载突然增加而导致支架失稳,预压荷载按照箱梁重量120%逐级加载,消除支架及模板非弹性形变,预压时间不宜少于7天,连续3天沉降总和不大于3mm时,判定预压合格。
(三)模板安装
模板安装是较为重要的一个环节,连续箱梁的底模采用2.4m×1.2m复合竹胶板,箱梁侧模采用全钢整体支架大模板,模板用8型钢做骨架,6mm厚冷轧钢板做面板。模板加劲肋采用5cm×5cm方木,加劲肋间距为30cm-40cm,内模用组合钢板,圆弧倒角处用定型木模,模板要用拉筋及支架加固牢靠,防止混凝土浇筑时变形。立模采用全站仪、水准仪进行精确放样及复核。安装时具体要依照以下步骤进行:
第一,调整好方木标高,准确放线后安装模板;
第二,仔细检查模板表面,不能留有污渍,需要定期清理和擦拭,特别是二次周转模板,可以使用新的一面,尽量保持模板表面平整、光洁且无变形。安装模板时,要与方木充分接触,二者接缝处要用双面胶带粘好,确保接缝光滑整洁;
第三,在模板安装时特别注意侧模与底模的接缝,需要在底模上用铁钉固定斜方木来加固腹板侧模,此外在斜方木与侧模间压双面胶,能有效避免漏浆;
第四,安装侧模时要注意线型,并注意底板宽度。在曲线上选择固定间隔设放样点,便于观察。同时,要特别拉线检查侧模与翼缘板底、模侧模与底模、翼缘板底模与翼缘板侧模之间的缝隙,如有目测缝隙采用2mm双面胶粘贴,;
第五,模板表观安装完毕后需要进行加固,分为内模的加固和外侧模的加固。对于内膜,大多采用方木框架配合碗扣钢管进行加固,对于箱梁内膜下倒角模板表面积过大(如宽为1m)的情况,需要在浇筑之前将倒角模板与底板钢筋用铁丝紧固连接在一起,来避免侧腹板混凝土浇筑时下倒角模板的上浮;内膜加固之后还要对外侧模进行加固,加固的目的是防止砼自重、砼倾倒时产生的冲击荷载。在施工时需要在垂直于侧模垂直方向加固斜撑,来抵消腹板外侧模受到向外的侧压力,这样有效避免出现侧模外鼓及模板接缝处漏浆等问题。
(四)混凝土浇筑。(1)整个箱梁分两次浇筑,第一次浇筑底板和腹板倒角;第二次浇筑腹板和顶板;(2)当各项准备工作完成后,并且预埋件、预应力管道、模板、钢筋等经过监理工程师检验合格后,进行箱梁混凝土浇筑施工;(3)按照水平分层、纵向分段、对称浇筑的方法进行。振捣过程中既要注意保护预应力波纹管,周围又要振捣密实;(4)当混凝土浇筑完成后,应采取相应的养护措施。初凝后,采用土工布覆盖,并经常性的洒水,保持混凝土表面处于始终湿润状态,避免干湿交替;保持箱梁内外的通风,以防温差大引起裂缝。养护不少于7天。
三、预应力工程
预应力施工是箱梁施工的一道关键工序。
(一)钢绞线、锚具等原材料必须按要求进行相关试验复检,指标性能满足要求。
(二)波纹管。连续箱梁管道较长,要特别注意接头质量:接长时用长约400mm、比原管略粗一些同样螺距的套管做接头,两端波纹管各旋入套管内200mm,两端再用塑料胶带紧密缠绕若干层,以防止水泥浆渗入。波纹管一般用0.3~0.6的带钢卷现场卷制,其质量要满足:一是要有抵抗外力作用下变形的能力,二是密封不会渗入水泥浆。注意留设压浆孔、排气孔。
(三)钢绞线:下料长度等于孔道净长加上构件两端的预留长度;编束时不得打卷和缠绕,已编好的钢丝束应挂好铭牌、存放整齐;钢绞线下料、成束应与张拉进度匹配,不得将下完料或未下完料的半成品存放时间过长,以避免错乱或生锈、遭污染等;穿束前检查锚垫板和孔道。
(四)预应力钢绞线张拉:砼强度符合设计要求,准备工作如:张拉机具与锚具是否配套、千斤顶与压力表的配套校验等完成后即可开始张拉;张拉顺序按设计要求进行,设计未规定时采取分批、分阶段对称张拉;根据设计要求,采用两端同时张拉或者单端张拉;张拉程序:0~0.1σcon(初应力,持荷5分钟)-1.0σcon(持荷5分钟)-1.0σcon(锚固);钢束张拉采用伸长量与张拉力双控,以张拉力控制为主,实际伸长量与理论伸长量相差控制在±6%之内;预应力筋在张拉控制应力稳定后及时锚固,锚固完毕经检验合格后,切割多余钢绞线,严禁采用电弧焊切割,只能使用砂轮機等切割器切除。
(五)压浆与封锚施工:压浆前检查孔道,使之清洁、畅通;若用水冲洗,冲水毕,应用压缩空气将孔道的所有积水吹出;压浆顺序是先压注下层孔道;压浆时应均匀、缓慢,不得中断,从最低点的压浆孔压入,由最高点的排气孔排气和泌水,其压浆应达到孔道另一端饱满出浆,并应使排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止;压浆后应将锚具周围冲洗干净,并对梁端砼凿毛,然后设置钢筋网浇筑封锚砼;强度符合设计要求,施工过程做好记录,并留置试件,施工时特别注意安全防护,操作人员在钢束侧面并设置安全防护罩。
结束语
桥梁项目是汇总建筑、管理、施工、技术等各要素、各环节的综合性项目,现浇箱梁施工技术是当前高架桥梁和高等级公路桥梁的主体结构施工技术之一,具有结构、性能、外观上的综合优势,是桥梁项目中较新的施工技术。我们应从支架安装、现浇梁施工、施工技术运用等环节入手,展开施工技术的应用研究,形成桥梁项目中运用现浇箱梁施工技术的体系,完成桥梁项目的建设目标和经济目标。
参考文献:
[1]张仁友.桥梁预制箱梁架设施工技术[J].黑龙江交通科技,2014,05:140-141.
[2]王邵亮.高架桥现浇梁施工技术研究[J].科技风,2014,06:157.
[3]李旭红.现浇连续箱梁施工应用技术研究[J].山西建筑,2014,15:181-182.