马 艳 芳
(山西路桥第三工程有限公司,山西 忻州 034000)
连续梁桥施工同普通简支梁桥相比较,其施工方式及施工流程复杂程度均有了显著提高,而施工工艺及质量直接决定了连续梁桥的承载能力、抗弯、抗扭刚度及稳定性,因此,必须加强连续梁桥的施工工艺控制,提升连续梁桥的施工整体水平。本文以省内新建高速公路项目为研究案例,就连续梁施工全过程进行了相应的工艺技术分析。
该项目地处我省北部,地质状况良好,综合承载力满足连续梁桥施工条件,综合分析连续梁桥通行荷载指标,为了降低施工成本,拟采用明挖扩大基础形式。施工前,先对预定开挖位置放线测量,确定边坡放坡率;明挖施工主要借助机械设备配合人工清槽。明挖开始前,应详细分析地勘资料,估测渗水率,并配套制定完善的排水措施,防止由于渗水预测偏差排水不利造成的基坑整体垮塌。基础开挖过程必须保证连续,不得中途长时间间断,防止出现“晾槽”现象,防止由于长期暴晒导致土质含水量降低,影响基坑的综合承载能力,此外,一次开挖量应距离基坑底部25 cm为宜[1]。
在桥梁下部结构施工过程中,桥梁墩台施工是最关键的环节之一。施工先在设计位置定位,架设模板,模板刚度必须满足后期混凝土振捣的要求,将提前焊接绑扎好的钢筋骨架整体吊装入模板中,为了保证墩台与基础的整体性,应将墩台钢筋骨架与基础预留钢筋绑扎焊接,以保证钢筋骨架的整体性。此外,在搭设模板过程中,除了保证模板刚度外,还应对照设计图纸进行施工放样,保证模板定位准确。钢筋下料应严格依照设计文件进行,在下料绑扎过程中,应保证钢筋与模板内壁保持一定的距离,确保后期混凝土浇筑及振捣施工能够顺利进行,如遇到距离不满足浇筑施工条件的情况,必须及时向设计部门质疑、会商,进行相应的设计变更。钢筋骨架焊接完毕后,施工监理人员应对钢筋焊接强度,钢筋骨架布置及主筋数量和强度进行详细复核和检查。钢筋骨架施工完毕后,调动混凝土泵送车对墩台进行一次性浇筑,应保证泵送混凝土的和易性,配合振捣棒插捣,确保混凝土均匀,防止出现混凝土骨料离析问题,影响桥墩综合承载能力。混凝土浇筑完毕后,初凝完成后,可考虑拆除模板,模板拆除应以人工为主,防止机械拆除过程中破坏混凝土外壁,拆除完成后,监理工程师应对桥墩外壁表观质量进行检查,出现破损严重的部位应使用对应配合比的水泥砂浆修补,出现严重质量问题的可以考虑局部刨洗,并使用相同配合比的混凝土修补。模板拆除后,为了保证混凝土结构强度能够到达设计强度,必须对混凝土结构进行妥善养生,养生方式可以在桥墩表面覆盖草垫,并在表面洒水,保持混凝土桥墩表面湿润,提升混凝土养护效果和质量[2]。图1为连续梁桥墩台施工流程图。
考虑到该工程项目所在区域地面高程相差较大,采用满堂支架施工方法将使用大量的脚手架,且脚手架搭设高度过高,必须配套相应的脚手架体系监控人员,这无疑将增加工程建设附属投入,降低工程盈利能力,因此,本工程项目拟选用悬臂挂篮浇筑施工法。悬臂挂篮施工法施工效率高、质量控制好、不占用桥下净空,是性价比较高的工程施工技术之一。
首先,应选定施工0号块,并在0号块位置安装挂篮主体结构,挂篮结构就位后,为了保证主体结构自身承载力和稳定性,必须通过多条平纵连予以固定,并在桁架节点位置进行锚固。挂篮主体及各附属设施安装完毕后,可以开始进行挂篮施工。在正式施工之前,为了评定挂篮结构的综合承载能力,必须进行预压实验,荷载采用分级线性荷载逐步增加,并采集各控制截面应力,获取挂篮各位置处的承载力包络图,选用规范给定的裕度系数,得到对应的挂篮施工荷载标准值,在后续施工环节中,必须保证各位置荷载不超过荷载标准值。挂篮施工完毕后,应进行底模提升,将底部模板提升至施工标高控制位置,保证底模提升后标高与设计图纸规定的标高一致;在具体施工过程中,应参照施工位置标高动态调整施工位置标高,防止由于施工高度不足而影响连续梁浇筑质量[2]。
对于大跨径预应力连续箱梁而言,超过90%的承载力由预应力钢绞线提供,为了保证剩余10%承载力的满足,同时保证预应力箱梁截面的抗弯、抗扭刚度,提供梁体的完整性,必须配置一定比例的普通钢筋,普通钢筋根据用途还可细分为受力钢筋和构造钢筋,受力钢筋与构造钢筋一同组成钢筋骨架,除了提供承载力外,还起到固定波纹管等构造作用[1]。在上述施工流程完毕后,开始绑扎、焊接预应力箱梁普通钢筋骨架,预应力箱梁的主要承载构件为预应力钢绞线,为了配合预应力钢绞线整体受力,必须配置构造钢筋骨架,根据设计图纸定位预应力钢筋走向,并在对应坐标位置焊接固定构造钢筋,保证预应力波纹管定位准确,在骨架预定位置安装预应力波纹管,防止在混凝土浇筑及振捣过程中出现变位置,影响箱梁抗弯承载力。
钢筋骨架工程完毕后,应及时浇筑混凝土,浇筑混凝土之前,应再次检查预应力波纹管是否固定可靠,校核布置走向是否与设计图纸一致,为了保证混凝土浇筑质量,合理浇筑顺序应为:底腹板、腹板、顶腹板、翼缘板[1];混凝土浇筑阶段,必须保证混凝土的和易性,并配合振捣棒插捣,确保混凝土浇筑均匀,防止因骨料离析及混凝土泌水问题影响结构承载能力和外观质量。
为了明确浇筑混凝土的强度发展情况,在混凝土浇筑过程中,同批次浇筑一批标准混凝土试块,在浇筑混凝土结构初凝完成后,选取同龄期试块进行抗压试验,试验值满足混凝土初凝指标后,方可拆除混凝土模板,模板拆除过程中,应采用机械和人工配合进行,应保护混凝土表面,尤其是倒角部位,在拆除过程中出现表面破损的应及时选用对应的水泥砂浆找平处理[2]。模板拆除后应立即养生,以保证混凝土结构强度最终达到设计强度,对于户外混凝土结构,一般采用湿草垫覆盖混凝土结构表面,并定期洒水养护的方式;除此以外,在混凝土养护阶段,应使用清水及时清理预应力波纹管内部,并对波纹管端口采取暂时密封措施,以保证后期预应力张拉顺利完成。
混凝土达到设计强度的100%后,开始进行预应力张拉施工,采用穿束机将预应力钢绞线穿入波纹管内,保证两端外露钢绞线对称分布,采用校核好的千斤顶张拉预应力钢绞线,保证对称张拉,张拉过程中采用力和位移双重控制,保证张拉力达到设计要求。预应力钢绞线张拉完毕后,应采用墩头锚锚固张拉两端,锚固完成后整体放张,形成预应力结构体系,使用水准仪测量放张后主梁跨中上预拱度指标,保证上拱满足设计要求[2]。张拉端锚固完成后,应及时清理张拉端,为了保护张拉端及墩头锚,防止锈蚀引起预应力损失,应采用混凝土进行端头封锚。封锚混凝土应与主体结构混凝土配合比、标号一致,保证二者之间的粘结性。