梁潇月
【摘 要】箱梁的预制成型有很多关键因素,其中一个很重要的环节是预制台座的设置和施工,因为预制台座是临时性工程,缺少对其进行系统完善的总结和探讨,为方便施工、控制成本、加快工程进度,有必要对其进行全面总结和介绍。
【关键词】箱梁;预制台座;施工;技术
中图分类号: U445.4 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)26-0264-002
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.26.120
箱梁的预制成型有很多关键因素,例如混凝土的配合比、模板、混凝土浇筑的质量控制、预应力构件的埋设、各工序的施工工艺等,这些都有大量的资料可供学习和借鉴,也已经是较为成熟的技术和工艺,但是其中还有一个很重要的环节就是预制台座的设置和施工,因为预制台座是一个临时性工程,在我们的施工过程中虽然有很多施工案例和经验,但是缺少对其进行系统完善的总结和探讨,有技术合理、成本低、安全可靠的施工方案,也有技术保守、成本高、安全可靠度低的施工方案,为方便以后的施工、控制成本、加快工程进度,有必要对其进行全面总结和介绍。
1 箱梁台座的制作要求
作为预制箱梁的底模,预制台座必须具备模板所应有的各项技术指标,包括刚度、强度及稳定性,要求地基不产生非均匀沉陷,底板制作必须平整光滑,与侧模之间接缝要严密、不漏浆,以保证结构物外观美观、线条流畅。
预应力筋张拉时梁体中段拱起,通常在预制台座施工时要根据设计、计算准确设置预拱度。张拉时箱梁两端压力增大,台座端部应满足强度要求和重复使用的要求。在施工前要对台座进行力学验算。
要对预制台座周边进行固化封水处理防止养生水及雨水对台座基础浸泡,确保台座周边排水畅通,最为理想的就是设置循环养生水池使养生水能够重复利用。
2 预制台座的数量及间距
预制台座的数量可根据经验公式计算
N=kNaTn/Ta
式中:Na—预制箱梁总数;
Tn—预制总工期,天;
Ta—每片梁占用台座时间(包括张拉、压浆时间),天;
k—施工干扰因素,可取1.0~1.2
预制台座间距可根据经验数值设置,横向间距一般在3.5m-4.5m,纵向为4m-6m,但要充分考虑场地情况以及其他施工工艺和机械设备的工作空间,如箱梁的起吊、运输等。
3 预制台座基础承载力设计
预制台座采用混凝土基础,在地基承载力满足要求的基础上,还需满足刚度和稳定性要求。预制台座的水平承载力可按下式计算:
P=φAfc/K1K2
图1
式中:φ—轴心受压纵向弯曲系数,取=1;
A—台面截面面积;
fc—混凝土轴心抗压强度设计值;可根据规范查得;
K1—超载系数,取1.25;
K2—考虑台面截面不均匀和其它影响因素,取1.5。
台座强度计算如下
选取40米箱梁,预制状态和张拉状态分别以公式σ=[σmax]=Pmax/A预制、σ=[σmax]=Pmax/A张拉,验算是否满足承载力要求。
4 预制台座预拱度的设置
台座反拱度设置时,拱度过大,会增加桥面铺装的难度,影响行车舒适度;拱度过小,会产生不安全因素。因此在台座设置时必须注意反拱度设置,具体根据图纸所给梁体张拉后起拱理论值,在台座中间向下设反拱,其他位置按抛物线控制,具体方程为:
5 预制台座的制作
5.1 地基及基础
预制场一般选择在桥头路基或空地上,以减少箱梁二次转运。根据场地地质情况,考慮是否进行地基处理,如果设置在路基上则可直接施工台座,如场地地基强度较差,无法满足需要,清除地表土后,需对场地进行压实甚至换填处理,以满足地基对梁板的承载力。场地整平后规划布局,放线进行台座基础施工。
台座基础分两端扩大基础和中间条形基础两部分,具体尺寸根据箱梁跨径大小确定,基础总长度比箱梁长度大1.0m即可,两端扩大基础长度为2.0m~4.0m,宽1.5m~2.5m,深度0.4m~0.6m;台座中间部分开挖1.5m宽,0.15m~0.35m深的基槽,开挖后将基槽内的虚土清除或碾压密实。扩大基础底部铺设纵横间距为20cmΦ16钢筋网;然后浇筑C20砼基础,条形基础和扩大基础的顶面在同一平面。
5.2 台座
台座顶面两边用[5槽钢做止浆槽同时作为护角。在成型的基础上进行台座放样,宽度比设计宽度小0.5cm。植入钢筋(因植入钢筋比预埋钢筋更好控制),在钢筋上焊接定位槽钢,在焊接槽钢的时候要精确测量高程,放样预拱度和控制平整度。槽钢高度为40cm,这也是台座成型后的高度,台座太低不利于箱梁侧模的安装和拆除。在槽钢底面预埋Φ5cmPVC管,作为为模板拉杆孔,以0.8m的间距准确定位。然后在基础顶面纵向铺设Φ12钢筋,间距为0.1m~0.2m,横向设Φ10钢筋间距0.4m~0.8m,绑扎成钢筋网片,支模浇筑C25砼台座。
5.3 台座面板
为保证梁板底部平整光滑,减小张拉时梁板起拱的阻力,台座面板可选用水磨石面板和钢板面板两种形式,其各有利弊,水磨石成本较低但是施工速度慢,重复利用会出现裂缝现象;钢板成本高但进度快箱梁外观质量高。
采用水磨石面板时,台座砼浇筑至槽钢底面,待台座砼终凝后浇筑水磨石砼,水磨石砼的水泥与碎石按1:1.5的比例拌和,浇筑时砼顶面比槽钢顶面略高即可,浇筑后约2d开始打磨,分粗磨和精模两道工序,打磨平整光滑后清洗打蜡。
钢板面板选用5mm以上钢板,用剪板机按台座尺寸将钢板剪切齐整,焊接在槽钢顶面,钢板之间的接缝不能焊接连接,要预留3mm胀缝,否则因热胀后会拱起。
5.4 吊装孔
在梁端0.8m~1.2m的位置设置吊装孔,宽度为0.2m~0.4m,高度0.2m,在焊接槽钢时就要进行吊装孔的预留,将此处的槽钢割断并用同型号的槽钢横向连接,以便在顶面覆盖顶板钢板,而该处的面板钢板为活板,不用焊接。
5.5 止浆带
止浆带为Φ5cm橡胶管,将橡胶管按台座长度拼接后卡入槽钢内,止浆效果良好,经实践检验,台座的准确度较高时,采用这种止浆带不会渗水,更不会漏浆。
5.6 预埋钢板槽
在制作台座时,要考虑对于边跨箱梁和中跨箱梁的通用性,边跨梁板一般都设有预埋钢板,预埋钢板槽要根据箱梁的设计确定其纵向位置。坑槽的周边尺寸比预埋钢板每边大2cm即可,一般置于槽钢内侧,将台座砼凿除2-3cm,埋设预埋钢板时用细砂调整钢板的坡度和高度。在预制连续端时坑槽内用细砂填埋,再用面板钢板覆盖。
预制台座的种类较多,有简易的、一次性的,也有重复利用的,在场地受限和箱梁数量较多时就必须使用可重复利用的台座,此时保证台座的稳定性和刚度就尤为重要,设计合理施工精细的台座对于箱梁预制的顺利进展会起到非常重要的作用,对于提高箱梁的外观质量也会得益良多。