张元军
(中铁二局新运工程有限公司)
在整个桥梁工程中,施工过程是非常重要的。它不仅决定着工程的质量而且对整个工程的造价也起到决定性的作用。因此,在桥梁施工中,选择合适的施工方法,对整个桥梁工程具有十分重要的意义。随着桥梁工程结构的发展对施工提出了各种不同的要求,也促进了施工方法的革新,高架桥梁和多跨长桥的大量建造,出现了与其适应的移动模架施工和逐孔施工的方法。目前,用于混凝土梁桥的施工方法很多,即使在同一施工方法中也有不同的情况,所需的施工机具、施工人员配备和施工期限也不一样。因此,在确定桥梁施工方法时应根据桥梁的设计要求,施工的环境、现场、经验和设备等各种因素综合分析考虑,合理选择最佳的施工方法。
现场浇筑混凝土连续梁桥是一种古老的施工方法,由于施工需要用到大理的模板支架,一般仅在小跨径桥或交通不便的边远地区采用。随着桥梁结构形式的发展,也出现了一些变宽桥、弯桥等复杂的预应力混凝土结构,又由于近年来临时钢构件和万能杆件系统的大量应用,在其它施工方法都比较困难的时候,也有在大、中桥梁中采用现场浇注的施工方法。预应力混凝土连续梁桥现场满堂支架浇筑施工需按一定的施工顺序完成混凝土的浇筑,待连续梁混凝土达到所需的强度后,方可拆除模板,进行预应力筋的张拉、孔道压浆等工作。
现场浇注施工的梁式桥,在浇注混凝土前要进行周密的准备工作和严格的检查。一般来说,就地浇注施工在正常情况下一次灌注的混凝土工作量过大,且需要连续作业,因此准备工作相当重要,不能疏忽大意。
在浇筑混凝土之前应对支架和模板进行全面、严格的检查,核对设计图纸要求的尺寸、位置,检查支架的接头位置是否准确、可靠,卸落设备是否符合要求;检查模板的尺寸,制作是否密贴,螺栓、拉杆、撑本是否牢固,是否涂抹模板油及其它脱模剂等。典型的支架示意图如图1所示。
图1 典型的支架示意图
检查钢筋与套管是否正确地按设计图纸规定的位置布置,钢筋骨架绑扎是否牢固,套管端部、连接部分与锚具处应特别注意漏浆,检查锚具位置、压浆管和排气孔是否可靠。
应检查混凝土供料、拌制、运输系统是否符合规定要求,在正式浇筑前对灌注的各种机具设备进行试运转,以防在使用过程中发生故障。要求依照浇筑顺序布置好振捣设备,检查螺帽坚固可靠程度。对大型就地浇筑施工结构,必须准备备用的机械、动力。
在浇注混凝土之前,必须会同监理部门对支 、模板、钢筋、预留管道和预埋件进行检查,合格后方可进行浇筑混凝土的工作。
为了保证浇筑混凝土的整体性,防止在浇筑上层混凝土时破坏下层,要求浇筑下层混凝土时须有一定的速度,使上层浇注的混凝土能在先浇混凝土初凝之前完成,其最小增长速度可由下式计算。
式中:h表示浇筑时混凝土面上升速度的最小允许值(m/s);s是指浇筑混凝土的扰动深度,在无具体规定值时,可取为0.25~0.5m;t是指混凝土实际的初凝时间。
对于连续梁,在考虑混凝土浇注顺序时,不应使模板和满堂支架产生有害的下沉。为了对浇筑的混凝土进行振捣,浇筑混凝土应采用相应的分层厚度;当在斜面或曲面上浇筑混凝土时,一般从低处开始浇注。
连续梁桥的上部结构在支架上浇筑时,由于桥墩为刚性支点,桥跨下的支架为弹性支撑,在浇筑时支架会产生不均匀的沉降,因此在浇筑混凝土时因从跨中向两端墩台进行。同时,其邻跨也从跨中或悬臂端向墩、台进行,在桥墩处设置接缝,待支架沉降稳定后,再浇筑墩顶处梁的接缝混凝土。对于大跨梁桥,除在桥墩处设置接缝外,还可在支架的硬点附近设置接缝。
梁段间的接缝一般宽为0.8~1.0m,两端用模板间隔,并留出分布加强钢筋通过的孔洞。浇筑时先将两端面浮浆除掉、凿毛,用清水冲洗后,绑扎接缝处分布钢筋,浇筑接缝混凝土。当悬臂梁设有挂梁时,须待悬臂梁强度达到70%以上方可进行挂梁施工。
在条件许可时,也可将三跨及三跨以下连续梁桥按横向分两次浇筑,第一次浇筑底板及腹板,第二次浇注顶板和翼缘板,两次施工接触面应按设置工作缝处理。每一次浇筑仍按上述原则,分段或连续浇筑施工。必须注意的是,每一段连续施工混凝土浇筑时间要严格控制在初凝时间内。
混凝土浇注完成后进行养护,能促使混凝土硬化,并在获得规定的强度的同时,防止混凝土干缩而引起的裂缝,防止混凝土受雨淋、日晒、受冻及受荷载的振动、冲击。由于混凝土在硬化过程中发热,因而在夏季和干燥的气候条件下应进行洒水养护,而在冬季则主要保护其不受冻,采用加温的养护对策。
当混凝土达到设计标号25%以上,方可拆除侧模,当混凝土强度大于设计标号的70%以后,方可拆除各种连续梁的其它模板。
对于预应力梁,应在预应力筋张拉完毕或张拉到一定数量后再拆除模板,以免梁体混凝土受拉。
连续梁满堂支架的拆除应从梁挠度最大处的支架节点开始,逐步卸落相邻两侧的节点,并要求对称、均匀、有顺序地进行;同时要求各节点应分多次进行卸落,以使梁的沉落曲线逐步加大。对于连续梁一般从跨中向两端进行卸架。
满堂支架施工是为连续梁桥施工中最常用的一种施工方法,其施工工艺简单,无需大型的机械设备,施工速度较快,能适用于多种桥梁形式和各种环境下的施工。
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