孟 俊 毅
(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西 晋中 030600)
现浇箱梁施工中特殊地基处理关键点分析
孟 俊 毅
(山西省晋中路桥建设集团有限公司,山西 晋中 030600)
简述了现浇箱梁施工中特殊地段的基础处理方法,从地基处理、支架搭建、支架预压、模板铺设、混凝土浇筑等方面,探讨了现浇箱梁的关键施工技术,旨在确保工程的整体质量。
现浇箱梁,地基处理,支架,承载力
在常规的施工过程中,现浇箱梁的工期较短、很少受场地的限制,稳定性较强,从而被广泛应用。掌握现浇箱梁的施工工艺,从地基处理、支架搭建、支架预压、模板铺设、混凝土浇筑、波纹管定位、钢绞线穿束等方面全面把握[1]。一般而言,箱梁的断面尺寸、支架形式对地基的要求是决定地基处理方式的关键要素,支架的跨度越大,对地基的要求就相对较高,因此地基的处理形式也就必须加强,在现浇箱梁的施工过程中,支架基础一旦处理不妥当,就会影响整个施工成本及施工安全。保证支架结构的安全性,确保其稳定性,以及箱梁的整体线形,就必须进行支架的地基处理。
根据施工实地的地质地形条件、支架梁跨的结构确定支架的地基基础结构。具体情况见表1。
表1 不同地质承载力下的地基基础结构
对地质承载力条件的好坏也有相应的判断标准,较好的地质承载力是指当地表土质经过一定的碾压、强夯之后,每平方米承载力超过了梁部单位面积投影的重量。一旦达不到该标准,就判定为地质承载力较差。另外,采用碾压法、换填法、强夯法、压入预应力管桩、打入钢筋混凝土桩、水泥搅拌桩、CFG桩等方法对地基进行处理,也能加强地质承载力[2]。现浇箱梁支架一般采用板式基础,地基的抗压支撑力为主,20 cm~30 cm的夯填碎石垫层基础和20 cm~50 cm的混凝土板式基础,以及浆砌片石板式基础是现浇箱梁的基础类型。也可以根据地基承载力的变化,改变其基础类型。
现浇箱梁的支架地基不能长时间受水的浸泡,如果水浸,其承载力就会下降。一般为了不让现浇箱梁出现不均匀下沉或整体下沉的现象,地基基础的表面一定要高出周围地面20 cm以上,
并设置合理的排水沟,进行防水性的遮盖。除此之外,出现支架地基承载力差的情况,要考虑使用桩基础,加大支架跨度,减少桩基、支架的工程量。要使用混凝土灌注桩,桩孔的成孔方法要依据施工地的水文条件确定,桩径确定在0.8 m~1.5 m。如果没有侧向的水平力,桩基则不需要配置钢筋。
以某段工程上的A路主线0号台~1号墩、匝道8号墩~9号台、匝道9号墩~10号台的基础处理为例,该工程段的桥下为一处既有挡墙,因为瞬间暴雨,导致该地段处的挡墙下沉并出现开裂现象,为及时消除隐患,经过各方的讨论,最终决定拆除挡墙,在桥台承台前预留2 m宽土体,从而确保桥台的安全稳固。在纵向按照1∶3比例的坡度放坡,一直到1号桥墩承台小里程的边缘。另外,在台前到挡墙内侧,挖除多余土体,刷坡夯实,挡墙外一直到1号桥墩都采用碎石土分层碾压并回填。待边坡形成后,坡面混凝土硬化,采用0.3 m厚C30,自上而下设置尺寸适宜的高分级台阶,将此作为现浇箱梁施工的支架基础。具体方案图见图1。
2.1 地基处理
结合不同工程施工地段的地质情况来考虑对现浇箱梁的支架地基处理,采用针对性较强的方法进行施工。通常情况下,地质条件较好的砂砾土,可以先在支架外侧开挖一些排水沟,再将原地面的表土清除,然后整理平整,通过压路机碾压5遍~6遍,保证地基的压实度不低于90%左右。然后在这个基础上填埋40 cm~60 cm厚的砂砾层,整理平整后进行碾压,此时的碾压实度不能低于95%左右。另外,对一些软弱层较薄的土质,要选择换填的方式进行处理,才能让地基承载力、密实度达到标准要求[3]。而对待跨河的现浇箱梁支架地基的处理,要根据水位和河底地质情况,采用桩基础、扩大基础的方式进行地基的处理。
2.1.1 软土地基的处理方法
对软土地基的处理一般有三种方法,即轻质路堤、土工合成材料加固、灰土挤密桩。轻质路堤可以减少路基本身所具有的承载力,比正常的路堤减少1/4的重量。施工时只要用粘土包裹轻质路基的外层就行,利于植物在表面的生长。土工合成材料加固的方法适用于路面较为轻薄的施工情况,该方法具有较好的过滤和排水效果,能加固路堤,减少路堤质量。而灰土挤密桩则可以有效控制路基的水分,一旦路基中的水分较多,可以使用适量的生石灰粉加入到桩基空洞中,就可以吸收掉过多的水分。但如果水分较少时,则需要对桩基进行及时的湿润处理。
2.1.2 拼宽路基的处理方法
拼宽路基的外侧沟塘采用湿喷桩进行处理,选用湿喷桩、土工格栅、碎石铺垫、填土预压处理[4]。在此过程中根据地质环境以及填土的高度,确定并选择湿喷桩的长度、间距。而最重要的是要控制差异沉降,对影响差异沉降的不同因素,如像行车的稳定性、排水性等都要逐一考虑到。
2.2 支架的搭建
一般的工程施工中采用满堂式的支架搭建方法,在平整的地基上铺设钢槽,注意要沿着桥梁横向布置,随后再架设钢管,并在顶层配置螺杆,钢管采用夹头连接,而钢管的长度则可根据施工的实际情况决定。另外,要通过承载力算出钢管的间距、大小以及槽钢的具体型号。设置合理的层距水平杆、必需的斜撑,保证支架的稳定性。钢管顶部横方向上设置轻型的钢梁。钢梁上方木的间距要科学合理。切记支架搭建的宽度两边都要超过桥面宽度,部分超出的面积当作立侧模或其他工作时的操作平台。
2.3 支架的预压
支架搭建结束之后要进行预压,在支架的预压过程中,预压重量要达到本身节段箱梁重量的1.2倍。经过严格的预压,消除结构的非弹性变形,使支架的弹性变形满足施工的要求。预压砂袋按照顺序摆放,要以具体的横断面为基准从中间向两边加载。当支架达到稳定,而且横纵向都没有发生变形时,才可以卸除荷载。卸载之后,要及时调节支架顶部的固定标高,通过预压测得沉降结果,然后设定相应的预拱度。
2.4 模板的铺设
模板梁一般分为芯模、侧模、底模。侧模、底模可以采用组合钢模板,而芯模可以采用活动的木模板。连接侧模和底模应使用石膏或者橡皮泥,确保接缝的平整。底模要保持水平状态,平整度达到3 mm以内,铺设过程中使用DS3水准仪进行标准控制。另外,底部的模板不能出现任何裂缝,一旦出现裂缝,就会影响整个梁底的美观程度。铺设好底部模板之后,箱梁的边线用墨线弹出,根据墨线设立侧模,在这之前对底模进行清理,用框架支撑翼板,防止侧模变形过大。完成第一次混凝土浇筑,并保养到合适的程度时再立芯模,分节调节芯模长度。
2.5 混凝土浇筑的具体方法
首先根据混凝土标号,选择作业材料,进行混凝土的配置比试验,添加适量的减水剂,提高混凝土的硬度。其次,箱梁采用2次浇筑方式进行,先浇灌底部腹板,当底部模板和侧板的混凝土硬度达标后,架设芯模,浇灌顶板的混凝土,浇筑过程中,要预留开口,方便芯模的拆除,等顶板混凝土具备一定硬度后,开始浇灌开口抵挡的混凝土。最后,对于箱梁的振捣,采用平板式振捣器、插入式振捣器进行联合性的作业,混凝土浇筑与振捣器同时进行,注意在振捣中不能过振,也不能漏振[5],避免对钢筋和波纹管造成影响。混凝土施工结束后,要对露在外面的混凝土部分进行修整,定浆完成后,进行第二次的涂抹,并且进行压光、拉毛作业。
2.6 定位波纹管及钢绞线的穿束
现浇梁作用的实现与波纹管的位置是否准确具有密切联系,并影响着箱梁的安全受力问题。波纹管的定位要保证准确,就要在图纸上给出的线性控制点基础上进行再次加密。施工人员的穿束叫做钢绞线穿束,要根据设计做成束,束与束之间不能出现打结的现象,防止应力损害。穿束完成之后,保证锚垫板和挤压套的连接处于紧密状态,不能留下丝毫空隙,保证锚固的牢固。
在工程施工的过程中,根据地质条件的不同,对地基进行特殊处理。为了保证现浇箱梁在整个工程中的稳定性,对相应地基的处理显得尤为重要,施工人员要熟练掌握现浇箱梁的施工工艺,才能在具体的施工过程中对特殊地基进行处理,保证整个工程的质量。
[1] 卿 川.现浇箱梁施工中特殊地基处理关键点分析[J].江西建材,2016(6):164-166.
[2] 邱福平,吕忠明,夏来福.关于浅水、软地基现浇箱梁满堂支架地基处理施工工法的研究[J].交通科技,2010(S2):26-29.
[3] 付东方,钱发琪.现浇箱梁施工中特殊地基处理要点探讨[J].交通建设与管理,2013(9):42-43.
[4] 武雪艳.现浇箱梁桥施工支架的地基处理研究[J].北京水务,2014(1):42-45.
[5] 武幼波,李照明,李金英,等.现浇箱梁特殊地段地基处理[J].公路交通科技(应用技术版),2009(6):131-132.
Analysis on key points of special foundation treatment in cast-in-place box beam construction
Meng Junyi
(ShanxiJinzhongRoadandBridgeConstructionGroupLimitedCompany,Jinzhong030600,China)
This paper briefly described the foundation treatment method of special section in cast-in-place box beam, from the foundation treatment, support building, support preloading, template laying, concrete pouring and other aspects, discussed the key construction technology of cast-in-place box beam, to ensure the engineering overall quality.
cast-in-place box beam, foundation treatment, support, bearing capacity
1009-6825(2017)02-0175-02
2016-11-07
孟俊毅(1981- ),男,工程师
U443.15
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