张家口战备路桥连续箱梁一次性浇筑技术探讨

2017-01-16 03:55侯云峰王威
黄河水利职业技术学院学报 2016年4期
关键词:底模腹板横梁

侯云峰,王威

(黄河明珠水利水电建设有限公司,河南三门峡472000)

张家口战备路桥连续箱梁一次性浇筑技术探讨

侯云峰,王威

(黄河明珠水利水电建设有限公司,河南三门峡472000)

分析了一次性浇筑混凝土连续箱梁的流程和优势,结合张家口市战备路桥梁工程,探讨了一次性浇筑预应力混凝土连续箱梁时,箱梁支架的搭投,钢筋、模板的安装精度,预应力管道的选择,预留口的设置,混凝土浇筑等施工重点。

张家口;战备路桥梁;连续箱梁;一次性浇筑法;施工重点

0 引言

连续箱梁因其结构稳定、抗扭能力强、外形美观、行车平顺等特点,应用越来越广泛。现浇箱梁传统的施工方法为分层浇筑法,即第一次浇筑底板、腹板、横梁、翼缘板,浇筑线为腹板上倒角位置;第二次浇筑剩余腹板和顶板。分层浇筑法布料方便、施工操作难度低。但是,会有外观、安全及质量隐患存在。箱梁一次性浇筑施工法是从下往上依次浇筑箱梁底板、腹板、翼缘板及顶板。它是推进浇筑,一次成型,保证了箱梁的外观质量,减少了工作时间,降低了作业人员安全隐患。张家口市下花园区城东战备路桥梁施工时,根据现场实际情况,箱梁采用了一次性浇筑法。笔者对其施工重点进行了探讨,以期为类似工程施工提供参考。

1 工程概况

张家口市战备路桥梁跨径为32m+35m+35m+32m,桥面宽为18m,平面布局为2m(人行道)+14m(行车道)+2m(人行道),总长140.16m。桥梁立面图和平面图如图1和图2所示。该桥箱梁为单箱三室预应力混凝土直腹板等截面连续箱梁,梁高为1.8m,顶板宽为18m,底板宽为14m,两侧悬臂长均为2m。箱梁顶板厚为0.25m,底板厚0.22m,腹板跨中厚0.5m,腹板墩顶附近厚0.8m。在支点截面处设置端、中横梁,中横梁宽2m,端梁宽1.5m。箱梁断面图如图3所示。

箱梁设计为落地支架现浇箱梁,在箱梁施工前,已将地基进行硬化处理和搭设碗扣式满堂脚手架,并对支架进行了预压,预压荷载为箱梁自重的120%。

2 箱梁一次性浇筑法的流程及优势

2.1 一次性浇筑施工工艺流程

连续箱梁一次性浇筑施工工艺流程为:底模、侧模安装→底板钢筋安装→腹板钢筋安装→安装波纹管→穿钢绞线→支腹板内模→绑扎翼缘板及顶板钢筋→混凝土浇筑→混凝土养护→拆除侧模、内模及解除部分支架纵向约束→预应力张拉→孔道压浆→封锚→拆除底模及支架。

图1 桥梁立面图(单位:cm)Fig.1 Elevation view of the bridge(Unit:cm)

图2 桥梁平面图(单位:cm)Fig.2 Plan view of the bridge(Unit:cm)

图3 箱梁断面图(单位:cm)Fig.3 C ross-sectional view of the box girder(Unit:cm)

2.2 一次性浇筑法的优势

与常规的分层浇筑法相比,一次性浇筑法的优势为:(1)混凝土是推进浇筑,一次成型,避免了分层浇筑接合处的接缝痕迹,保证了箱梁外观质量。(2)减少了钢筋接头处理,降低了工作时间。(3)模板按照整块尺寸加工成大板,便于安装和拆除,提高了周转利用率。模板安装中,又减少了水平施工缝的处理,提高了施工效率。(4)整体钢筋、模板安装完毕后,再进行混凝土浇筑,避免了钢筋工、木工、混凝土工同时作业而造成施工作业拥挤的局面,降低了作业人员安全隐患。(5)节约了工序衔接时间和分层浇筑的间隔时间,缩短了施工工期,有效防止了低温对浇筑质量产生的影响,并且减少了箱梁碗扣式满堂脚手架的租赁时间。(6)可以保证混凝土振捣密实,无分层现象发生。(7)这类型的桥具备变形系数低、结构美观、抗震力强、伸缩接缝少以及养护便捷等优点[1]。

3 箱梁一次性浇筑法的施工重点

3.1 箱梁支架的搭设

现浇箱梁施工的整个过程均需要支架的依托。因此,支架的稳定性及标高非常重要。在桥梁支架施工中,最常见的箱梁支架方式是碗扣式支架和门式支架。这两种支架搭设比较方便,拼装比较灵活,受力也比较均匀[2]。张家口战备路桥梁工程支架采用WDJ碗扣式满堂脚手架。为确保整体稳定性,在支架搭设前,对基底进行平整压实,并浇筑20 cm厚的C20混凝土垫层。

支架钢管规格为Ф48mm×2.75mm,支架立杆间距为0.6m×0.6m,横杆步距为1.2m,上下端均装可调支托。为加强支架整体稳定性,横、顺桥向每3m设1道垂直剪刀撑,剪刀撑钢管与碗扣架用扣件连接,用双钢管组成墩身抱箍,与已完成的墩柱箍紧,使支架与墩柱组成整体。

箱梁底模次龙骨采用间距为0.15m的5 cm×8 cm方木,横桥向布置,主龙骨采用间距为0.6m的10 cm× 15 cm方木,顺桥向布置。支架搭设好后,进行预压。预压力为箱梁自重的120%。在每跨设控制点若干,在加载完成后,每天测试两次控制点高程。预压期,以沉降量稳定为止。卸载后,按测得的沉降量及设计标高,重新调整箱梁底模标高。

箱梁底模铺设后,进行箱梁底模中心、底模边角和梁体横断面定位。底模标高=设计梁底+支架的变形+前期施工误差的调整量。底模标高和线形调整结束,经监理检查合格后,立侧模和翼板底模。在搭设支架时,在箱梁两侧留有一定的工作宽度,在四周设立防护网,以确保施工人员安全。

3.2 钢筋、模板安装精准选择

底板混凝土是从顶板输送,流程较长。为了确保供给充分,输送通道必须顺畅,即肋腋板主筋与侧模间距在规范允许范围内取最大值。

3.3 预应力管道的选择

底板混凝土从顶板输送,期间要经过肋板。由于振捣棒在肋板内振捣时间长,为保证预应力管道不因振捣而产生漏浆现象,要确保管道接缝紧密,且管道外表完好、无孔缝。

3.4 预留口的设置

内模事先分节制作,待底、腹板钢筋绑扎完毕后,吊装就位。本工程内模支撑于间距为2m的钢筋托架上,托架支于底模并与底板钢筋焊牢,以保证其稳定。

在每单元箱室靠近端头1/3处留60 cm×60 cm的工作孔,以便工人进入内模振捣底板和肋板八字处的混凝土,也方便日后拆除内模。

因底板和肋板底八字混凝土不易浇筑和振捣,应在内模顶板上每1.2~1.5m预留30 cm×30 cm的下料口,在内模底板上每1.2~1.5m预留30 cm×30 cm的振捣口,并使下料口与振捣口竖向垂直。底板和肋板底八字混凝土可从下料口进入,人工从振捣口处侧向振捣。另外,振捣口要保证振捣面尽可能大,避免漏筋现象发生。

在内模拆除后、张拉前,浇筑工作孔混凝土。浇筑工作孔的混凝土强度要高于梁体混凝土一个等级。同时,还应对工作孔处的钢筋加以补强处理。

3.5 振捣工人的选配

一次性浇筑箱梁施工时,需在梁顶和箱内配振捣工,箱内振捣工负责底板和肋板底八字振捣,当底板及肋板底八字振捣密实后,箱内振捣工需向梁顶振捣工提供信号。由于振捣工作业时间长,作业面积小且箱内温度高,振捣工素质的好坏直接影响混凝土的内在质量[3]。因此,要选配高素质的振捣工担任此项工作。

3.6 混凝土浇筑

3.6.1 确保混凝土连续浇筑

施工时,要预防因交通拥堵、运输配合不当或搅拌站出现故障等原因造成的混凝土供应临时中断,以保证混凝土连续浇筑不间断。按照“循环压车,单车不浇”和“供应少断,宁慢勿停”的控制原则,保持浇筑的连续性。

3.6.2 选择混凝土浇筑顺序

混凝土由低向高、从一端横梁向另一端横梁连续浇筑。浇筑时,按10m划分为一个浇筑段原则,进行纵向分段。每段先浇筑底板混凝土,再浇腹板和横梁,最后浇筑顶板和翼板。

(1)竖向浇筑顺序。本工程从底板到顶板分3步进行浇筑。第一步浇筑底板和腹板根部,第二步浇筑腹板至翼板腋下以上5 cm,第三步浇筑顶板和翼板。每步浇筑时,水平分层,每层浇筑厚度不大于30 cm。竖向浇筑从两侧往中间进行(如图4所示)。

图4 竖向浇筑示意图Fig.4 Vertical pouring

(2)纵向浇筑顺序。按前一施工段的腹板根部和底板→腹板(翼板腋下以上5 cm)到后一施工段的腹板根部和底板→腹板(翼板腋下以上5 cm)的纵向浇筑顺序往前推进,推进的过程为斜向阶梯分布,彼此相差为一步左右。间隔一定时间后(初凝前),再回头浇筑前一施工段顶板混凝土。依此类推,按此循环连续向前推进,直到浇筑完成。平面浇筑情况如图5所示。

3.6.3 混凝土浇筑方法

混凝土从两侧由纵向低端横梁与腹板相交处开始下料,分别沿横、纵向下放混凝土。当横梁及腹板浇筑完30 cm一层混凝土后,浇筑底板。底板混凝土从内模顶部预留的下料口处下料。在浇筑顶板前,将下料口封严。底板混凝土由人工在内模底部预留的振捣口进行振捣。按30 cm一层浇筑横梁和腹板,横梁和腹板分层浇筑到桥面翼板腋下以上5 cm后,在初凝前,再由横梁处开始浇筑箱梁顶板。浇箱梁顶板时,步距要小于腹板的步距。

混凝土浇筑时,以各箱室中线为界,沿桥纵向浇筑方向分成几个作业组,每个作业组负责一个腹板的浇筑及相邻底板的浇筑、掏灰。浇筑中,箱室内设专人随时用灰斗子往外掏灰,直到混凝土不再外翻。同时,设专人对推进过程中的浮浆进行清除,尤其是横纵梁区域严禁出现振捣浮浆,确保骨料含量。

3.7 钢绞线张拉

按照设计规定,在混凝土达到设计强度后,方可进行张拉。本工程在混凝土强度达到设计强度的100%,且混凝土龄期满10 d后,进行了钢绞线张拉、注浆及封锚[4]。

图5 平面浇筑示意图Fig.5 Plan pouring

3.8 落架拆模

拆模和落架要同时进行。落架时,根据指挥,由跨中向两侧逐渐卸落,应注意分次、均匀、同步,并且注意保证人身安全。拆模时,应轻敲轻打,绝对不准损伤主体混凝土的棱角,或使混凝土表面造成伤痕。

4 结语

通过张家口市战备路桥梁工程的施工证明,现浇箱梁一次浇筑成型施工技术的应用缩短了工期,提高了支架、模板等周转性材料的利用率,节约了施工成本,降低了造价,社会效益显著。在施工过程中,只要按照要求进行过程控制,建立健全质量安全保证体系,并有效运转,箱梁外观和内在质量将会达到很好的效果。

[1]梁超.现浇连续箱梁施工技术应用探讨[J].黑龙江交通科技,2011(01):88-88.

[2]朱会祥.里运河桥现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术浅述[J].治淮,2009(03):18-19.

[3]陈晓祥.混凝土连续箱梁一次浇注施工[J].城市建设理论研究,2011(25):25-26.

[4]JTG/TF50—2011,公路桥涵施工技术规范[S].

[责任编辑 胡修池]

U445.47+1

B

10.13681/j.cnki.cn41-1282/tv.2016.04.010

2016-06-12

侯云峰(1978-),男,河南三门峡人,工程师,主要从事工程项目管理工作。

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