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摘要:在桥梁工程建设当中,预应力砼现浇箱梁是一种十分常见的桥梁形式,通过对该施工技术的有效应用,可以进一步提升桥梁质量和负载量,减少裂缝问题产生。随着相关施工技术的进一步发展,现浇箱梁设计与施工也日渐成熟,为保证建设质量安全,还需要从多个方面对其具体的施工技术环节进行充分把握和研究。
关键词:预应力;混凝土现浇箱梁;施工技术;桥梁工程
引言:
桥梁作为交通业发展过程中的决定性因素,在建设要求不断提升下,相关的施工技术也需要及时创新,以实现对工程质量的有效控制。预应力砼现浇箱梁因为整体性强、刚度好、外观美,同时能实现大跨度,减少桥面伸缩缝数量,保证行车舒适性,在当前桥梁工程建设中得到了广泛应用。对于其施工技术而言,整体要点较多且繁杂,所以必须在整个操作过程中熟练掌握施工流程,对关键环节和工序加强控制与管理,以保证工程质量和安全性。
一、现浇箱梁技术优势
在当前的交通建设领域中,桥梁施工是非常关键的一项重要组成部分,而桥梁当中现浇箱梁施工技术应用则较为普遍,主要源于其具有一定独特的技术优势。一是整体结构较为轻盈。在作业过程中,该类箱梁往往要依照既定的施工模型开展,而模型整体结构质量轻,不使用过于复杂的机械设备,有利于保证工程质量。此外,其还可以开展曲线弯曲施工,在一定程度上提升了结构的美观性。二是可以实现一次性施工。该技术在桥梁应用过程中,只需要依照模板结构展开作业即可,有利于保证桥梁的稳定性和安全性。三是作业过程占地面积较小。因为操作过程基本都是在支架上展开,所以能有效减少对场地的占用。
二、施工技术分析
(一)地基与支架施工
1.地基处理
对于这类箱梁而言,其重要部位是支撑架位置处的地基处理。其中地基承载力必须能够达到荷载要求,不出现沉陷现象。具体需要先把箱梁下部场地根据桥长和桥宽的参数进行压实和整平,然后浇筑20公分混凝土,夯实墩柱基础,确保箱梁底模位置地基能具备良好的整体性[1]。
2.支架搭建
当前的现浇箱梁中对于支架的应用,基本都以盘扣式支架为主,它能有效弥补其他碗扣式、门式等支架形式存在的不足,整体安全系数更高、结构更为简单,有利于缩短工期且外观更优,极具应用价值。因为自重轻,稳定性强,安装过程便捷,能适应各种复杂工艺,所以整个操作过程只需要遵循基本的安装及施工要求即可,但必须做好安全防护,各环节都必须进行质量验收,开展承载力试验,对于片、梁还应及时开展抗压强度试验。常规搭建时要先对所有组件进行详细检查,依照配置图尺寸进行放样,把可调节底座排列到定点位置,然后把基座主架套筒朝上套入可调底座上部,这时把横杆头套入圆盘小孔之后应用专用销进行固定,完成之后则可以起步立杆,把长端插入基座套筒当中,第二层及以上使用对接立杆即可,之后再进行横杆与斜杆安装即可[2]。整个搭建过程只能从脚手架内侧攀爬,不能再平台上应用任何物体增加其工作高度,不需要移动时应该把所有脚轮锁紧。
(二)钢筋、模板施工与砼浇筑
1.钢筋施工
当底模侧模安装调试完成之后,则需要及时进行钢筋绑扎,最后再安装内模,并对顶板钢筋进行绑扎。一般钢筋必须依照具体要求开展各种试验,在报请工程师批准之后,严格依照设计标准进行布设。
2.支模
对于外模来说,一是要确保底模和侧模的刚度能达到工程要求,不会轻易出现变形;二是模板缝隙必须保证基本的严密性,整体排列必须整齐划一;三是底模支撑应该迅速,尽可能减少暴露在大气当中的时间,以减少污染,同时还需给其表面涂刷脱模剂;四是在浇筑砼之前必须先把模板完全清理干净[3]。
对于内模来说,一是使用木模,实现整体安装,并在外模安装和钢筋绑扎的过程中进行内模加工,在腹板绑扎完成,浇筑底板之后就可以开展吊装;而是模带、竖带都不能应用钢带;三是在安装过程中还需将内模和钢筋底模连接起来,避免整体出现向上浮动的现象。
3.浇筑
浇筑工程必须严格依照先底板,再腹板,最后顶板的次序开展,同时速度控制需要保证在下层初凝之前就马上覆盖上层。通常为了避免桥墩和支架因为沉降差致使墩顶的梁体砼出现缝隙,还需要从跨中给两边墩台实施连续性浇筑。混凝土整体进行集中拌合,再由相应的车辆进行运輸。
第一,在底板浇筑完成之后,最接近初凝状态,但是不会导致底板砼涌上来的时候,马上进行内模支撑[4]。整个过程位置必须精准,要和底板钢筋相互衔接且固定起来,支撑内模的时间要尽可能控制在最短范围内。
第二,腹板浇筑必须分层,并充分落实振捣工作。因为箱梁整体钢筋较为密实,所以必须将砼溜筒结合起来应用,确保砼可以直接进入预定位置并不产生离析问题。振捣过程和侧模必须保持相应的距离,绝对不能对模板钢筋进行振捣,腹板浇筑的过程中还应该依照具体的速度与数量对卸载的相关参数加以把控,避免地基下沉或者支架产生变化[5]。在顶板浇筑过程中,必须以设计要求为核心严格控制标高,并将桥面横坡处理妥当,再以设计标准留置好天窗。当砼强度达到拆模要求时再对内模进行拆除,并使用吊模浇筑的形式进行天窗砼浇筑。
第三,振捣时可以应用插入式的振荡器开展,具体移动距离不能大于设备作用半径的,同时还需插入下层砼厘米之间。对于任何一个振捣位置,都必须保证痛完全密实,但也不能出现超振现象。值得注意的是,最好要防止振捣设备碰触到模板或者钢筋。
第四,整个浇筑流程中,必须保证基本的连续性。箱梁的任何位置都坚决不可以产生垂直于中心线的缝隙,同时还应该在横向左右进行操作。振捣过程必须严格依照操作程序开展,并对边角位置特别加强,避免出现麻面或者蜂窝的问题。整个操作过程中还需要在底板上提前留出专门的通气孔,并且在较好的天气条件下开展,尽可能避开高温或者雨天。受到施工条件的影响,浇筑操作可能需要耗费大量时间,因此还需要将砼的初凝时间尽可能延长,比如可以给其中添加缓凝剂等。 (三)预应力施工
1.波纹管安装
通常预应力管道主要应用预制波纹管,在对其进行设置之前,往往要先实施全面检查,保证安装位置的精确性。但一般在正式进行波纹管安装前还需要先进行定位钢筋安装和校正,完成之后再检验实际高度,查看是否和设计标准相符。实际安装时需要从箱梁的一头着手,并应用双股扎丝及钢筋绑扎实现定位。一般波纹管长度都为6米左右,所以安装时必须使用大号波纹管作为接头将其连接起来,连接口必须在套管套中间,然后将其接缝处密封处理,避免产生漏浆问题。整个过程中应尽可能减少波纹管的反复弯曲,并避免电焊给其带来巨大损伤。
2.张拉
还需要在箱梁砼强度达到90%或者超过七天之后再施加预应力,整个预应力钢束的张拉顺序必须完全依照设计标准开展。
第一,正式张拉开展前,必须对锚垫板的位移状况实施全方位检验,比如当垫板平面和孔道中轴线并没有保持九十度时,还需要使用楔形垫板实施进一步调整,并将表面的杂质清除完全,防止给张拉操作带来影响,比如钢绞线存在锈蚀问题则需要使用柴油等进行清除,防止操作过程中产生滑丝等不良现象[6]。同时还需要给梁端头设置工作锚、垫片、千斤顶、垫环等等,从而正式进行张拉。
第二,整个张拉步骤需要完全依照既定的钢丝束序号开展,并在两端逐级落实的形式下实施。如果是进行两端张拉,其千斤顶还必须保持同步,并有专门的人员进行指挥。整个过程中应通过应力、应变实现双控制。预应力钢丝束必须以渐次推进和均匀的形式开展,且要确保伸长的数值尽可能与监理方批准的计算值差异范围不超过既定标准。
第三,实际展开时,需要先将钢丝束微微张开拉开,使原本的放松状态得以有效缓解,完后再对孔道轴线、千斤顶和锚具是不是保持在一条直线上进行查看,保证所有钢丝受力的均匀性。从最初应力到既定应力要求,整个张拉过程必须分级进行,两端的千斤顶也需要同时分级张拉,并有专人进行指挥,确保整体完全可以同步开展。应用锚固对张拉操作实施把控,为尽可能降低预应力折损,可以先把一端的錨塞完全压实,而另一边则在弥补好张拉的控制力后再进行压实。
第四,落实压浆操作。1)张拉结束之后,应该尽快开展孔道压浆工作,并应用真空灌浆技术保证压浆质量。2)在正式开展前,必须将全部排气阀门关合,并使真空泵保持10分钟左右的开启状态,让真空程度最终处在-0.08到-0.1兆帕。如果达不到要求必须尽快对各封口进行严格处理,然后再进行抽真空。3)当真空度完全稳定之后,且使其能够在实现正常运行的基础上,再给压浆一头的水泥浆入口实施压浆。通常每段波纹管的压浆都应该持续性开展,浆液存储罐的容积必须要超过即将施工的预应力孔道的整体体积。如果透管道当中已经有浆液流出,还需要立即将真空阀门关合,并开启排浆阀持续进行压浆,一直到其连续喷出并且呈现出一定的稠度,即当其压力超过0.7兆帕之后,在连续压浆2分钟之后将排浆阀门完全关闭。整个过程中应该从低到高渐渐将埋设在波纹管封顶的所有排气管全部打开,把所有的空气和水全部排出去,以保证浆体的饱满程度,当浆体完全失去流动性之后,再将压浆阀和排气阀门拆除即可完成。
三、施工质量控制
第一,加强材料管理。和其他材料相比较预应力类的材料整体较为特殊,且对质量提出的要求更高,所以在运输和存储监管过程中必须加大对物理损害和化学腐蚀的预防。对于比较容易被锈蚀的材料需要将其放置在湿度较低的环境中,尤其是波纹管在运输时,应尽可能减少外部作用给其带来的影响,保证质量和形状的完好性。
第二,落实基底处理。支架本身会承载一定负荷,所以为保证基底的坚实程度,能承受住支架传输而来的压力,在操作过程中还必须依照具体的地质情况采取适当的处理模式,以保证基底质量,比如进行分层压实等等。
第三,加强预应力张拉控制。在整个张拉过程中,必须选择性能良好的设备,并在正式作业之前,对整个过程中所要用到的设备、材料等进行严格检查,确保其完全能够满足施工要求。一旦整个箱梁强度满足既定要求后,应马上开展张拉操作,并在完全结束之后,依照具体规范实施压浆,防止箱梁出现侧弯现象。
四、结束语
总的来说,在桥梁工程施工中,通过使用该项技术,可以更高效率、更高质量地完成建设任务,有利于提升整体工程结构的稳定性。但因为其施工较为复杂,所以在实际开展过程中,还需要严格执行相关要求和标准,综合考虑多方因素,制定出合理的建设方案,充分把握该技术的落实要点,从多个方面着手,实现每一环节质量的有效控制,达到相应的建设目的。
参考文献
[1]许尚. 预应力混凝土现浇箱梁施工技术及常见问题分析[J]. 环球市场, 2017, 000(001):236-236.
[2]杨赞. 特大桥梁工程现浇箱梁预应力工程施工要点浅析[J]. 四川水泥, 2018, No.258(02):79.
[3]王亚乐. 桥梁预应力砼现浇箱梁的施工技术及质量控制[J]. 居业, 2017, 08(No.115):93-94.
[4]郑昭. 预应力混凝土现浇连续箱梁合龙段施工技术探讨[J]. 工程建设(2630-5283), 2020, 003(004):P.134-135.
[5]刘永杰. 预应力混凝土现浇箱梁施工技术控制要点探析[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(017):2317-2318.
[6]许小伟, 吴远亮. 现浇预应力混凝土箱梁施工的关键技术浅谈[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(036):290.
关键词:预应力;混凝土现浇箱梁;施工技术;桥梁工程
引言:
桥梁作为交通业发展过程中的决定性因素,在建设要求不断提升下,相关的施工技术也需要及时创新,以实现对工程质量的有效控制。预应力砼现浇箱梁因为整体性强、刚度好、外观美,同时能实现大跨度,减少桥面伸缩缝数量,保证行车舒适性,在当前桥梁工程建设中得到了广泛应用。对于其施工技术而言,整体要点较多且繁杂,所以必须在整个操作过程中熟练掌握施工流程,对关键环节和工序加强控制与管理,以保证工程质量和安全性。
一、现浇箱梁技术优势
在当前的交通建设领域中,桥梁施工是非常关键的一项重要组成部分,而桥梁当中现浇箱梁施工技术应用则较为普遍,主要源于其具有一定独特的技术优势。一是整体结构较为轻盈。在作业过程中,该类箱梁往往要依照既定的施工模型开展,而模型整体结构质量轻,不使用过于复杂的机械设备,有利于保证工程质量。此外,其还可以开展曲线弯曲施工,在一定程度上提升了结构的美观性。二是可以实现一次性施工。该技术在桥梁应用过程中,只需要依照模板结构展开作业即可,有利于保证桥梁的稳定性和安全性。三是作业过程占地面积较小。因为操作过程基本都是在支架上展开,所以能有效减少对场地的占用。
二、施工技术分析
(一)地基与支架施工
1.地基处理
对于这类箱梁而言,其重要部位是支撑架位置处的地基处理。其中地基承载力必须能够达到荷载要求,不出现沉陷现象。具体需要先把箱梁下部场地根据桥长和桥宽的参数进行压实和整平,然后浇筑20公分混凝土,夯实墩柱基础,确保箱梁底模位置地基能具备良好的整体性[1]。
2.支架搭建
当前的现浇箱梁中对于支架的应用,基本都以盘扣式支架为主,它能有效弥补其他碗扣式、门式等支架形式存在的不足,整体安全系数更高、结构更为简单,有利于缩短工期且外观更优,极具应用价值。因为自重轻,稳定性强,安装过程便捷,能适应各种复杂工艺,所以整个操作过程只需要遵循基本的安装及施工要求即可,但必须做好安全防护,各环节都必须进行质量验收,开展承载力试验,对于片、梁还应及时开展抗压强度试验。常规搭建时要先对所有组件进行详细检查,依照配置图尺寸进行放样,把可调节底座排列到定点位置,然后把基座主架套筒朝上套入可调底座上部,这时把横杆头套入圆盘小孔之后应用专用销进行固定,完成之后则可以起步立杆,把长端插入基座套筒当中,第二层及以上使用对接立杆即可,之后再进行横杆与斜杆安装即可[2]。整个搭建过程只能从脚手架内侧攀爬,不能再平台上应用任何物体增加其工作高度,不需要移动时应该把所有脚轮锁紧。
(二)钢筋、模板施工与砼浇筑
1.钢筋施工
当底模侧模安装调试完成之后,则需要及时进行钢筋绑扎,最后再安装内模,并对顶板钢筋进行绑扎。一般钢筋必须依照具体要求开展各种试验,在报请工程师批准之后,严格依照设计标准进行布设。
2.支模
对于外模来说,一是要确保底模和侧模的刚度能达到工程要求,不会轻易出现变形;二是模板缝隙必须保证基本的严密性,整体排列必须整齐划一;三是底模支撑应该迅速,尽可能减少暴露在大气当中的时间,以减少污染,同时还需给其表面涂刷脱模剂;四是在浇筑砼之前必须先把模板完全清理干净[3]。
对于内模来说,一是使用木模,实现整体安装,并在外模安装和钢筋绑扎的过程中进行内模加工,在腹板绑扎完成,浇筑底板之后就可以开展吊装;而是模带、竖带都不能应用钢带;三是在安装过程中还需将内模和钢筋底模连接起来,避免整体出现向上浮动的现象。
3.浇筑
浇筑工程必须严格依照先底板,再腹板,最后顶板的次序开展,同时速度控制需要保证在下层初凝之前就马上覆盖上层。通常为了避免桥墩和支架因为沉降差致使墩顶的梁体砼出现缝隙,还需要从跨中给两边墩台实施连续性浇筑。混凝土整体进行集中拌合,再由相应的车辆进行运輸。
第一,在底板浇筑完成之后,最接近初凝状态,但是不会导致底板砼涌上来的时候,马上进行内模支撑[4]。整个过程位置必须精准,要和底板钢筋相互衔接且固定起来,支撑内模的时间要尽可能控制在最短范围内。
第二,腹板浇筑必须分层,并充分落实振捣工作。因为箱梁整体钢筋较为密实,所以必须将砼溜筒结合起来应用,确保砼可以直接进入预定位置并不产生离析问题。振捣过程和侧模必须保持相应的距离,绝对不能对模板钢筋进行振捣,腹板浇筑的过程中还应该依照具体的速度与数量对卸载的相关参数加以把控,避免地基下沉或者支架产生变化[5]。在顶板浇筑过程中,必须以设计要求为核心严格控制标高,并将桥面横坡处理妥当,再以设计标准留置好天窗。当砼强度达到拆模要求时再对内模进行拆除,并使用吊模浇筑的形式进行天窗砼浇筑。
第三,振捣时可以应用插入式的振荡器开展,具体移动距离不能大于设备作用半径的,同时还需插入下层砼厘米之间。对于任何一个振捣位置,都必须保证痛完全密实,但也不能出现超振现象。值得注意的是,最好要防止振捣设备碰触到模板或者钢筋。
第四,整个浇筑流程中,必须保证基本的连续性。箱梁的任何位置都坚决不可以产生垂直于中心线的缝隙,同时还应该在横向左右进行操作。振捣过程必须严格依照操作程序开展,并对边角位置特别加强,避免出现麻面或者蜂窝的问题。整个操作过程中还需要在底板上提前留出专门的通气孔,并且在较好的天气条件下开展,尽可能避开高温或者雨天。受到施工条件的影响,浇筑操作可能需要耗费大量时间,因此还需要将砼的初凝时间尽可能延长,比如可以给其中添加缓凝剂等。 (三)预应力施工
1.波纹管安装
通常预应力管道主要应用预制波纹管,在对其进行设置之前,往往要先实施全面检查,保证安装位置的精确性。但一般在正式进行波纹管安装前还需要先进行定位钢筋安装和校正,完成之后再检验实际高度,查看是否和设计标准相符。实际安装时需要从箱梁的一头着手,并应用双股扎丝及钢筋绑扎实现定位。一般波纹管长度都为6米左右,所以安装时必须使用大号波纹管作为接头将其连接起来,连接口必须在套管套中间,然后将其接缝处密封处理,避免产生漏浆问题。整个过程中应尽可能减少波纹管的反复弯曲,并避免电焊给其带来巨大损伤。
2.张拉
还需要在箱梁砼强度达到90%或者超过七天之后再施加预应力,整个预应力钢束的张拉顺序必须完全依照设计标准开展。
第一,正式张拉开展前,必须对锚垫板的位移状况实施全方位检验,比如当垫板平面和孔道中轴线并没有保持九十度时,还需要使用楔形垫板实施进一步调整,并将表面的杂质清除完全,防止给张拉操作带来影响,比如钢绞线存在锈蚀问题则需要使用柴油等进行清除,防止操作过程中产生滑丝等不良现象[6]。同时还需要给梁端头设置工作锚、垫片、千斤顶、垫环等等,从而正式进行张拉。
第二,整个张拉步骤需要完全依照既定的钢丝束序号开展,并在两端逐级落实的形式下实施。如果是进行两端张拉,其千斤顶还必须保持同步,并有专门的人员进行指挥。整个过程中应通过应力、应变实现双控制。预应力钢丝束必须以渐次推进和均匀的形式开展,且要确保伸长的数值尽可能与监理方批准的计算值差异范围不超过既定标准。
第三,实际展开时,需要先将钢丝束微微张开拉开,使原本的放松状态得以有效缓解,完后再对孔道轴线、千斤顶和锚具是不是保持在一条直线上进行查看,保证所有钢丝受力的均匀性。从最初应力到既定应力要求,整个张拉过程必须分级进行,两端的千斤顶也需要同时分级张拉,并有专人进行指挥,确保整体完全可以同步开展。应用锚固对张拉操作实施把控,为尽可能降低预应力折损,可以先把一端的錨塞完全压实,而另一边则在弥补好张拉的控制力后再进行压实。
第四,落实压浆操作。1)张拉结束之后,应该尽快开展孔道压浆工作,并应用真空灌浆技术保证压浆质量。2)在正式开展前,必须将全部排气阀门关合,并使真空泵保持10分钟左右的开启状态,让真空程度最终处在-0.08到-0.1兆帕。如果达不到要求必须尽快对各封口进行严格处理,然后再进行抽真空。3)当真空度完全稳定之后,且使其能够在实现正常运行的基础上,再给压浆一头的水泥浆入口实施压浆。通常每段波纹管的压浆都应该持续性开展,浆液存储罐的容积必须要超过即将施工的预应力孔道的整体体积。如果透管道当中已经有浆液流出,还需要立即将真空阀门关合,并开启排浆阀持续进行压浆,一直到其连续喷出并且呈现出一定的稠度,即当其压力超过0.7兆帕之后,在连续压浆2分钟之后将排浆阀门完全关闭。整个过程中应该从低到高渐渐将埋设在波纹管封顶的所有排气管全部打开,把所有的空气和水全部排出去,以保证浆体的饱满程度,当浆体完全失去流动性之后,再将压浆阀和排气阀门拆除即可完成。
三、施工质量控制
第一,加强材料管理。和其他材料相比较预应力类的材料整体较为特殊,且对质量提出的要求更高,所以在运输和存储监管过程中必须加大对物理损害和化学腐蚀的预防。对于比较容易被锈蚀的材料需要将其放置在湿度较低的环境中,尤其是波纹管在运输时,应尽可能减少外部作用给其带来的影响,保证质量和形状的完好性。
第二,落实基底处理。支架本身会承载一定负荷,所以为保证基底的坚实程度,能承受住支架传输而来的压力,在操作过程中还必须依照具体的地质情况采取适当的处理模式,以保证基底质量,比如进行分层压实等等。
第三,加强预应力张拉控制。在整个张拉过程中,必须选择性能良好的设备,并在正式作业之前,对整个过程中所要用到的设备、材料等进行严格检查,确保其完全能够满足施工要求。一旦整个箱梁强度满足既定要求后,应马上开展张拉操作,并在完全结束之后,依照具体规范实施压浆,防止箱梁出现侧弯现象。
四、结束语
总的来说,在桥梁工程施工中,通过使用该项技术,可以更高效率、更高质量地完成建设任务,有利于提升整体工程结构的稳定性。但因为其施工较为复杂,所以在实际开展过程中,还需要严格执行相关要求和标准,综合考虑多方因素,制定出合理的建设方案,充分把握该技术的落实要点,从多个方面着手,实现每一环节质量的有效控制,达到相应的建设目的。
参考文献
[1]许尚. 预应力混凝土现浇箱梁施工技术及常见问题分析[J]. 环球市场, 2017, 000(001):236-236.
[2]杨赞. 特大桥梁工程现浇箱梁预应力工程施工要点浅析[J]. 四川水泥, 2018, No.258(02):79.
[3]王亚乐. 桥梁预应力砼现浇箱梁的施工技术及质量控制[J]. 居业, 2017, 08(No.115):93-94.
[4]郑昭. 预应力混凝土现浇连续箱梁合龙段施工技术探讨[J]. 工程建设(2630-5283), 2020, 003(004):P.134-135.
[5]刘永杰. 预应力混凝土现浇箱梁施工技术控制要点探析[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(017):2317-2318.
[6]许小伟, 吴远亮. 现浇预应力混凝土箱梁施工的关键技术浅谈[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(036):290.