吴 国 明
(阳黎高速公路建设管理处,山西 太原 030006)
预应力现浇箱梁施工工艺研究
吴 国 明
(阳黎高速公路建设管理处,山西 太原 030006)
从地基处理、支架搭设、模板安装、钢筋预设等方面,介绍了预应力现浇箱梁的施工工艺与操作要点,并阐述了施工质量控制措施,进一步提升了桥梁工程的建设水平。
现浇箱梁,预应力,支架,模板,质量控制
伴随我国经济进一步提升与区域物流发展需要,社会基础设施的建设规模也在日益扩大与增长。而在目前的公路桥梁施工进程中,预应力现浇箱梁施工工艺因其承载力大、结构刚度大等优势被广泛应用。为了进一步提升桥梁工程建设进度与效率,优化工程质量与安全,对预应力现浇箱梁施工工艺进行相应的研究与分析,防范薄弱环节的隐患,把控施工工序流程及其建设质量,并就具体问题提出改进优化策略,就是近年来提升桥梁工程质量与安全的研究热点。笔者也以预应力现浇箱梁施工工艺为本文探讨的重点与方向,就相关工艺流程与质量控制手段做出分析和论述。
预应力箱梁即是对箱梁施加一定预压应力,从而减免抵消因桥梁自重而产生的压力负荷,提升箱梁结构承载性能,保证桥梁建筑的安全性与稳定性。预应力现浇箱梁技术因其结构的跨度大、抗震性能好、外观美观舒适、行车流通便利等特点被广泛应用于现代公路、铁路与桥梁的结构建设中。其施工工艺主要分为先张法与后张法,而后张法是主要应用于桥梁建设的施工工艺,因此本文所指的预应力现浇箱梁施工工艺即是后张法施工。其施工工艺主要包含地基处理、支架搭设、模板安装与调整、钢筋预设、混凝土的浇筑、张拉与压浆封锚几大部分。
1)地基处理。地基处理的目的在于保障箱梁支架自身搭建基础的坚实可靠,具体处理措施依据箱梁断面尺寸与支架样式确定,一般包含基础换填压实、地桩基础加筑混凝土横梁等地基处理手段。值得一提的是,地基处理防水是一大施工要点,在处理工艺运作时还要用更换填装碎石层的方法做好防水处置。
2)支架的搭设。其施工材料有门式支架与碗扣式支架两类。虽然这两类支架的结构稳定性都较好,且搭设时也足够灵活快捷,但在实际施工时也应依据具体地形与建设需求进行选择,甚至使用新的搭设手段。如对跨度较大的施工地形地貌,工程建设一般选用贝雷桁支架进行承载,并对大型型钢加筑临时墩的措施加以搭设。此外为提前采集到支架、地基的信息数据,施工单位还会在搭设前对支架予以预压,用于预防箱梁开裂。然而在实际的搭设作业阶段,部分施工单位忽视预压支架的准备工作,直接将所用支架进行搭建,造成现浇箱梁受压产生裂痕,影响支架乃至桥梁的质量安全。
3)模板安装与调整。模板由底模、侧模以及内模构成,制作模板首先将其制作成组件,于施工时再对组件予以拼装使用。基于模板构件的不同位置,其制作的材料也有所不同。例如齿板处的模板一般使用的是木质材料,椤木部分则以方钢制成。模板的布置间距依照现浇箱梁截面的具体尺寸而定,一般间隔在75 cm为最适宜的距离。模板要发挥其支撑功用,牢固性是首要考虑的要点,施工时通常使用翼板作为支撑材料。
4)钢筋的预设。首先对混凝土予以多次浇筑,一般在第一次浇筑过程中,对内模加以安装。安装工作应在钢筋和预应力管道完工之后实施。然后对混凝土进行第二次浇筑,应在第一次浇筑的基础上待其终凝完成,再进行第二次浇筑。预应力管道所用的材料一般是镀锌钢管,铺设时各个管道使用50 cm长度的定位筋予以加固稳定。同时在加固时应添设管道的排气孔,以维护接头的平稳顺畅。
5)张拉工艺。其作业工期并不稳定,现浇箱梁在24 m~32 m长度的,作业工期最多需要4 d左右,强度把控在70%~90%之内即可。在张拉施工前,对千斤顶等配套设施的检查测定也是需注意的要点。即使事前检查合格,在作业中也应定期检测查验配套设施,保障施工效率与安全。作业中如若需要同时使用多套张拉设施,应对其予以编号分组,避免可能出现的混用问题。在涉及到绞线张拉工序时,应同时对张拉所需的控制度与伸长度进行把控,以控制度为主伸长度为辅,作业中时刻检测二者数值,一旦超出预先设计的指标,就应立即停止施工,解决相应隐患之后才可继续作业。
预应力现浇箱梁施工工艺的流程十分重要,对于其工序的完成度直接关系着箱梁结构的稳定与对桥梁的承载力。但要进一步提升工程质量,达到避免防范工艺中的各个隐患与问题,减少材料浪费与成本投入,节约工程资源,提高建设企业经济效益的目的,就需要在选择适宜的施工工艺基础上对预应力现浇箱梁施工工艺进行质量上的把控,强化管理与施工技术,在作业流程中的各个环节控制并优化施工工艺质量。
3.1 施工准备期间的质量控制方法
对施工所需材料的准备情况应首先进行查验检测,符合预定标准与要求后,才能开始集中搅拌站的相应建设。对集中搅拌站的搅拌材料与计量标定也应做好管理与测定工作,搅拌期间定时对所需材料进行抽样检测。需要注意的是抽样检测不是查验某一样原材料合格之后就能认定所有原材料均是符合标准要求的,对水泥、钢筋、碎石等每一种类的原材料都应做好独立的抽样检测,保障其质量符合搅拌需求标准。此外,对搅拌配合比的计量与选用,应依据含砂率的差异与水灰比的不一致,进行多组多次测量比较,从而挑选出最适宜的搅拌配合比以降低表面所生气泡。
3.2 施工进行期间的质量控制方法
对支架的搭建工作应严格按照安装要求进行,对支架上部的搭建以组合式钢管支架做承重支撑,下部的承载任务则由横纵向结合的工字型钢负责。而对支架的地面搭建基础要保证其牢固可靠,通常可以在其灰土成型后通过浇筑混凝土垫层的方式减少地面基础的下沉量。
在钢筋预设阶段的质量控制工作中,对预应力管的铺设与检查是其管控的要点。预应力管道在铺设时通常选用波纹管,但波纹管易受混凝土浇筑的作用与影响,使得管道产生位移或阻塞,影响波纹管道的顺畅。对此应在管道接头处加用大一轮直径的管道,用以保障波纹管到内部的通顺并预防水泥浆的渗透灌入。而在检查阶段对施工中的各个工艺应加以自我检验,自检通过之后方能汇报复检结果,以此保证波纹管数量与质量达到预先设计的指标需求。
而对浇筑箱梁混凝土工序的质量控制,首先应保证施工中始终使用对称式的浇筑法,并对大体积箱梁则应做到连续浇筑作业,并配有相应的应急防范措施,应对浇筑中可能出现的隐患与问题。
伴随时代的发展与桥梁工程建设技术的进步,在桥梁预应力现浇箱梁施工方法的应用中,还会出现更多的问题与更高的质量要求。这需要工程技术与施工人员通力合作,在预应力现浇箱梁施工工艺已有的流程工序基础上,提出更加适应桥梁建设发展的质量控制措施。本文也是基于提升施工工艺与质量的目的,对工序流程加以介绍,并分析了具体的工程质量优化手段,期望为我国预应力现浇箱梁施工工艺与桥梁建设的进一步提升提供一定的参考。
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Study on construction technology of prestressed cast-in-situ box girder
Wu Guoming
(Yang-LiHighwayConstructionAdministrationDepartment,Taiyuan030006,China)
Starting from aspects of foundation treatment, support setting, template installation and steel pre-set, the paper introduces construction technologies and operation points of prestressed cast-in-situ box girder, and describes construction quality control measures, which further improves the bridge engineering construction level.
cast-in-situ box girder, prestress, support, template, quality control
1009-6825(2016)16-0196-02
2016-03-23
吴国明(1971- ),男,工程师
U445
A