曾凡文
(湖南发通路桥集团有限公司,湖南 郴州 423000)
在公路工程建设领域中,现浇混凝土箱梁的施工技术和工艺已逐步稳定和成熟,随着国内外大跨径桥梁的日益增多、城市立交规模的不断扩大,现浇混凝土箱梁的应用日益广泛,推动了桥梁上部构造施工技术的发展。
本桥为右转匝道桥,采用互通形式与G107相接,上跨X022县道。全桥共3联:(2×20)m+(2×20)m+(2×20)m,考虑到平面半径较小,上部结构采用普通钢筋混凝土现浇箱梁,桥梁全长126.08m,最大墩高6.6m,平均桥高6m,桥面等宽。下部结构桥墩采用钢筋砼桩柱式圆墩。桥墩均采用钻孔桩基础,桥位处覆盖层为粉质黏土、粉土,下伏基岩为中风化板岩,墩台桩基均按嵌岩桩设计。
本桥平面位于右偏平曲线上,纵断面位于R=1000m的竖曲线上,墩台径向布置。右转匝道桥布置图如图1所示。
图1 右转匝道桥布置图(单位:cm)
提高混凝土的结构耐久性,可采取调配耐久性混凝土、控制施工中的裂缝等措施。
(1)配耐久性混凝土。对于耐久性混凝土的配制,须使混凝土各类成分质量有保障。选择的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,应满足低水化热、较低含碱量、品质稳定的要求,不能选早强水泥和含高C3A(铝酸三钙)的水泥;掺和料须选用矿物掺和料或复合矿物掺合料,如优质粉煤灰、矿渣等;以吸水率低、线胀系数小的骨料为最优选,其最大粒径要小。对混凝土骨料,要重点关注其粒形和清洁状况,级配是否合理等;单方混凝土中使用胶凝材料应限量;须先在混凝土试配时做混凝土和胶凝材料抗裂性能试验进行对比,再选定有较好抗裂性的混凝土原材料和配比用于之后的正式施工。
(2)控制施工中的裂缝。施工时,应严格控制混凝土结构中出现的裂缝。若结构分层浇筑或分段浇筑,则按施工缝处理层间,使混凝土更好结合;浇筑混凝土前,涂抹界面剂在新老混凝土连接处,并进行处理,防止混凝土表面有水。设置结构表层钢筋网,对预应力管道四周的定位钢筋应给予重视。根据规定,将钢筋混凝土构件的钢筋保护层厚度及预应力管道保护层厚度控制好。
(1)上部结构箱梁采用搭设支架节段现浇、节段落架的施工工艺,支架安装完毕、铺好底模后必须进行支架预压,加载预压在整桥进行,需测出有关数据供施工参考。预压方式采用编织袋装砂,堆码在底模上,重量按该梁体自重的1.2倍考虑。主梁梁段一次浇筑,确保其整体性,并注意养护。
(2)进行箱梁施工时,应对浇筑快慢及振捣密实引起重视。此外,平面尺寸、放样位置都须准确,箱梁混凝土的表面应平整,颜色应一致。若施工有需要,则须经设计单位同意后再挖孔洞于箱梁上。箱梁施工人洞设置于箱梁纵向弯矩较小梁段的顶板内,所设人洞均须按施工规范要求加强人洞周边钢筋并封闭。各梁段施工须加强尺寸控制,仅在一定范围内允许出现误差。
(3)为保证施工质量,设计采用逐节段浇筑施工,要求一次浇筑完成。为保证施工接缝处的质量和强度,在浇筑下一节段前,应将前一节段混凝土的接缝面凿毛洁净,以确保主梁的整体性。
(4)各梁段之间的纵向连接钢筋接头数量应满足施工技术规范要求的规定。
(5)部分钢筋因施工需被切断,若要二次连接,则须施工遵守技术规范相关规定,用等强焊接的方式再连接。
(6)允许合理调整钢筋空间位置在施工中出现,但必须保证砼保护层的厚度。
(7)须尽量将埋进箱梁部分支座处的构件与箱梁内的钢筋焊接于一体。
(8)伸缩缝预埋钢筋应要求伸缩缝供货厂商提供有关图纸,使调整钢筋构造更加便利。
(9)加工、安装、连接普通钢筋及进行质量验收时,均应按本工程施工招标文件中技术规范部分的有关要求及《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50—2011)的有关规定执行[1]。
(10)高度重视本桥的施工观测,做好各施工阶段的控制分析和调整,完成时轴向偏位应≤1cm。
(11)箱梁施工时,应注意预留箱梁泄水孔和箱梁通气孔,泄水孔布置在箱室底面最低处,间隔5m设置一个;通气孔布置在箱室腹板上(边腹板和中腹板均要求设置),通气孔距顶板与腹板的倒角20cm,间隔5m设置一个。泄水孔和通气孔可由PVC管形成,直径为10cm。
(12)箱梁浇筑过程中,应严格控制箱梁线型,使之符合设计要求。
(13)混凝土箱梁均在支架上立模现浇。承包人应根据施工顺序,自行设计全部支架体系。
(14)支架体系必须具有足够的强度、刚度,支承在可靠的支架基础之上,便于拆除;支架体系不应妨碍混凝土浇筑。支架沉降、变形等因素必须事先估计并予以补偿(如预压、设置预拱度等方法)。
(15)箱梁对横坡的处置方法:桥面横坡由箱梁形成,箱梁顶底面相互平行,超高由下部墩台形成。
(16)支座对纵横坡的处置:箱梁底部支座位置设置楔形调平块,确保支座水平。下部墩台顶面水平,由左右墩顶面标高差形成横坡。
(1)何时运送混凝土至工地,出机和浇筑坍落度及时长,浇筑过程中的高度、气温与温度,怎样划分施工缝,怎样养护混凝土(包括其开始养护时间、养护中其表面的温度、降温快慢、拆模时间)等内容都须由施工和监理人员委派的专人记录下来。一旦出现裂缝,其出现时间、位置、尺寸、处理方式等信息都应被记录。
(2)控制进行施工养护时的湿度和温度很大程度上决定了结构表层混凝土的质量和耐久性。当新浇混凝土裸露在大气中时须进行养护,在其表面浇水或覆盖湿麻袋、湿棉毡等。若有条件,则尽量蓄水或洒水进行养护;若混凝土处于发热阶段,为防止混凝土表面温度突然改变,最好用喷雾少剂量喷洒。如果用塑料薄膜或喷涂养护膜养护,则务必密封好薄膜搭接的地方。另外,还需使模板连接缝处尽可能保持湿润。整个养护期,水养护或湿养护都应持续进行,养护剂也须符合《水泥混凝土养护剂》(JC 901—2002)的要求[2]。
(3)尽可能减少进行浇筑大面积构件施工时暴露在外的工作面,为避免表面水分散失,完成浇筑就应及时用塑料薄膜严实覆盖(保证和混凝土表面之间无空隙);当开始搓抹表面时应将塑料薄膜卷起后二次覆盖,终凝结束将薄膜移除,开始水养护[3]。钢模的使用要不间断地注水养护,提前将模板放松并覆盖。为避免开裂,要使养护水的温度适应于混凝土表面的温度。气温较低时要在模板外给模板保温,拆模时间也应延迟。
(4)对现浇混凝土进行潮湿养护时要保证足够的时间。其全程混凝土温度和气温都可能发生改变,为使混凝土升降温速率得到控制,应采用不同方式及时处理。养护水应以混凝土拌和用水标准来配置。防水工作在新浇结构构件可能与流动水接触时就要开始进行,浇筑后7d内混凝土禁止直接用水冲刷。
(5)外界气温较高时进行混凝土浇筑,须防止阳光直射在上模板和新浇混凝土上,模板入模前,钢筋及附近的局部温度最高为40℃。安排浇筑时间要尽量选择温度低的傍晚,同时为避免混凝土内部的温度随气温升高加速升高也不应在早上浇筑。若环境中相对湿度较小、风速较大,选择喷雾、挡风即可,不宜选择浇筑面板暴露面积较大的构件[4]。进行混凝土浇筑过程中,要定时测量环境参数,如混凝土温度、气温、相对湿度和风速。环境参数改变,养护方式也须适当调整。
综上所述,现浇混凝土箱梁施工前应根据设计线形和断面结构,认真领会设计图纸的设计要点及施工要点,施工过程中应严格按设计和规范要求控制好各施工环节的施工质量,优化提升道路交通系统建设水平,提高道路交通的安全等级,减少交通事故的发生。