陈武军厦门中平工程监理咨询有限公司(361000)
桥梁施工中现浇箱梁施工技术探讨
陈武军
厦门中平工程监理咨询有限公司(361000)
摘要:针对现浇箱梁施工作业管理,分别在支架搭设、模板搭设、钢筋混凝土工程施工以及预应力施工等几方面,详细介绍了现浇箱梁施工工艺,可以为相关工程项目的建设实施提供合理的参考。
关键词:现浇;箱梁;混凝土
1.1支架的搭设
现阶段在现浇箱梁工程施工中,支架一般选择使用碗扣式满堂支架,对于支架立杆间距的控制,一般控制端横梁、中横梁下步距、行距在60 cm,左右,底板下间距90 cm腹板下间距60 cm,翼板下间距1.2 m。为了利于基础承载以及实现横杆的水平受力,在每根立杆下均应设置可调的强力底托。对于横杆架设间距的控制,一般按照0.9~1.2 m的间距进行控制。为了提高支架的刚度以及支架的稳定性,在立杆与横杆之间,按支架全高分别设置与地面夹角为45°~60°的剪刀撑斜杆。
在支架搭设结束之后,应该准备进行支座的安装,首先应该对支承垫石顶标高、预埋支座钢板锚栓孔位置进行测量复核,确保支座以及锚栓的精确定位。在桥梁工程施工中针对现浇箱梁大多采用球形支座,在支座组装过程中,必须确保底面与顶面的钢垫以及垫板之间的密实平整。
1.2底模的安装
在完成支架搭设以后在支架预压之前,应该按照施工设训一图纸中的横坡坡度要求铺设底模板,确保底模板的横向宽度超出箱梁梁底两侧宽出5 cm以上,以便于后期在梁底模板上进行侧模的施工。底模模板之间的连接一般选择使用海绵胶条以控制浇筑过程中的漏浆问题,模板的拼接缝应该纵横一致,同时控制模板之间的错台≤1 mm。底模铺设完成之后应该及时进行放样检查,确保底板标高与设计标高的一致性。
1.3支架的静载预压
在现浇箱梁施工过程中,为了对支架的承载力进行检查,同时减少支架的非弹性变形以及地基的沉降量,提高桥面线形控制的精度,在现浇箱梁的底模铺设施工作业结束后,应该及时进行支架的预压荷载施工,荷载值按照箱梁自重荷载进行预压。箱梁的堆载预压一般选择使用砂袋作为堆载预压材料,预压荷载按照箱梁自重计算荷载的50%→100%分两次逐级进行加载,一般选择每跨箱梁三个断面,每个断面设置两个观测点。在堆载预压过程中应该及时进行观测,直至连续3 d下沉均在5 mm以内,并按照观测结果绘制箱梁的荷载变形曲线,以变形曲线作为预拱度设置的依据。在完成支架的堆载预压并卸载之后,应重新标定桥梁中心轴线,同时将下沉曲线与预留拱叠加,确定箱梁底模标高,并通过调整承托的方式调整底模板标高。
2.1模板安装作业
在现浇箱梁混凝土工程施工中,外侧模板一般选择使用定型钢模,横梁以及内腹模板则一般使用小钢模与竹胶板组合使用,在进行模板施工作业前,必须对模板的强度进行检查,以免后期混凝土浇筑过程中出现变形问题。模板施工首先是在底模上表示出腹板侧模、内腹模以及箱梁翼板边线的位置,然后按照施工图纸以及标定位置进行模板的支设。外侧模的安装应该按照纵向分配梁的长度安装,先安装底板横梁,之后安装纵向分配梁,最后铺设模板。对于腹板模板则首先安装木胶板,然后安装方木以及龙骨,并采用对拉螺栓进行固定。对于顶板则需要在底板上设置内支撑,之后将拼装成整体的顶板模板安装在支架上[1]。
2.2钢筋工程施工
钢筋一般在桥梁工程施工现场的钢筋棚内完成加工制作,对于钢筋的绑扎应该严格按照施工图纸以及钢筋工程技术规范进行施工作业。钢筋的绑扎施工顺序为首先绑扎底板底层钢筋,在安装底板预应力束管道之后绑扎底板上层钢筋以及定位钢筋,继而绑扎腹板钢筋以及齿块钢筋,之后绑扎顶板的下层钢筋,在安装完纵向预应力管道后,即可进行顶板、翼板顶层钢筋的绑扎安装。在钢筋绑扎施工过程中,必须确保钢筋安装位置的准确,如果钢筋安装过程中出现钢筋彼此之间干扰的问题,应该按照构造钢筋让位于主钢筋,较细的钢筋让位于较粗的钢筋,普通钢筋让位于预应力钢筋的方式处理[2]。
2.3混凝土施工
用于现浇箱梁施工的混凝土标号等级一般选择使用C50混凝土,由于现浇箱梁两端钢筋及预应力管道较密,因此尽可能的控制混凝土配合比坍落度在180~220 mm左右。在箱梁施工过程中,混凝土一般选择使用泵送混凝土,为了使后浇筑的混凝土不引起先浇筑混凝土的开裂,箱梁梁段混凝土需要一次浇筑成型,并在底板混凝土凝固以前全部浇筑完毕[3]。施工时特别注意锚垫板下、横梁及腹板位置的混凝土振捣,保证混凝土捣固密实,无蜂窝麻面问题。在混凝土浇筑施工过程中应该控制混凝土的自由倾落高度不超过2 m,确保混凝土浇筑的连续性。混凝土振捣采用插入式振动棒,腹板振捣一般选择使用φ50 mm的大功率振动棒,锚垫板后采用φ30 mm振动棒振捣,保证混凝土充分密实,振捣中插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行确保均匀振实。振捣延续时间应该以混凝土获得良好的密实度,而且表面泛浆气泡消失作为基准,避免出现漏振或者是过振等问题。混凝土的浇筑施工应该按照“对称、平衡、同步进行”的原则,具体浇筑顺序如图1所示。
图1 混凝土浇筑施工作业顺序图
在混凝土浇注结束之后应该及时收面并覆盖土工布保温保湿养护,为了避免现浇箱梁由于早期收缩过大出现开裂问题,在混凝土中应适当掺加缓凝减水剂。
1)预应力施工准备工作。在完成箱梁腹板钢筋施工之后,应该准确测量预应力筋的平面位置以及标高,然后进行穿波纹管的施工。由于预应力管的安装位置直接影响到预应力筋的受力以及应力分布情况,因此在现浇箱梁施工过程中应该严格按照施工设计图纸进行波纹管的安装。在波纹管安装结束后,浇筑混凝土之前,应该对波纹管的密封性能以及波纹管接头的牢固性进行密封性试验,一般采用灌水法,在试压检测后应及时把管道内的残留水分吹出。
2)预应力筋穿束。对于预应力筋的长度必须考虑到张拉端的工作长度,在确保波纹管安装结束、锚垫板安装结束以及钢绞线编束之后,即可准备进行钢绞线穿束,对于钢绞线的穿束,一般采用人工为主、卷扬机为辅的作业方式完成穿束。
3)预应力筋的张拉施工。在进行张拉施工作业前,首先应对张拉设备进行标定,并按照标定的数据明确张拉力与油表之间的对应关系,同时按照施工图纸计算钢束的理论伸长量。在完成这些准备工作之后检查油泵、油路管道准备进行预应力的张拉施工。
预应力张拉需要在箱梁浇筑混凝土强度到达90%以上方可进行,预应力的张拉顺序按照箱梁中间位置的横梁横向预应力筋、纵向预应力筋、顶板横向预应力筋与其他横梁横向预应力筋这一顺序进行张拉施工。对于预应力的张拉控制,首先加载至额定荷载的20%并持荷5 min,然后按照40%、80%、100%这一顺序逐级张拉并持荷5 min,在量测伸长量之后回油直至伸长量满足技术指标要求停止张拉作业。对于预应力束的理论伸长量计算,可以参照如下公式进行计算:
公式中:Pp为预应力筋的平均张拉力,N;L为预应力筋的长度,mm;Ap为预应力筋截面面积;Ep为预应力筋弹性模量,N/mm。
4)孔道压浆施工。孔道压浆是预应力施工的最后环节,也是预应力施工较为关键的环节。对于孔道压浆施工一般选择使用低碱普通硅酸盐水泥配制的50#水泥浆,为了提高压浆效果控制泥浆水灰比在0.4~0.45之间作为压浆材料。施工工艺为采用压浆机向管道内压浆逐级加压到0.06~0.10 MPa并持续5 min后,在压浆完成48 h后及时进行封锚施工,设置钢筋网并支模浇筑端头封锚混凝土。
现浇箱梁施工过程中,支架搭设、模板施工、混凝土浇筑以及预应力施工,对于施工工艺的标准要求均较高。因此,施工作业现场技术人员应该明确不同工序的特点,按照相关技术规范的要求,结合工程实际情况,合理的制定不同施工内容的施工作业方案,以提高现浇箱梁工程施工质量。
参考文献:
[1]中华人民共和国建设部.建筑施工扣件式钢管脚于架安全技术规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2]魏建武,苟敏,薛明辉.浅谈现浇钢筋混凝土箱梁的施工工艺[J].公路交通科技:应用技术版,2011(3).
[3]王彦辉.碗扣式满堂支架在现浇混凝土连续箱梁施工中的应用[J].交通标准化,2010(7).