摘 要:经济和科学技术在经过不断发展后,我国逐渐提升了城市化的普及速度,人们也加大了出行的频率。在此类趋势下,山区公路桥梁逐渐成为了重要的内需拉动力。为提高山区公路桥梁的施工进度,满足铁路线路施工的变截面施工技术等,施工阶段也逐渐出现了各种复杂问题。本文以宜宾至毕节高速公路威信至镇雄段及其他附属工程为例,分析了其基本的施工方法和技术保证条件,结果表明,只要将关键结构的施工技术应用到现浇箱梁的建设中,就可以实现提升公路桥梁建设施工水平提升的目的。
关键词:山区公路;桥梁施工;现浇箱梁;变截面;施工技术
中图分类号:U445.4 文献标识码:A
0 引言
目前,社会经济和科学技术在经过不断发展后,交通事业在我国取得的进步十分显著,出现了错综复杂的桥梁以及高速公路等等,形成了交叉跨域的关系,尤其是在以往复杂的山区交通线路或河流等地形新建路线时,给现浇箱梁施工技术的应用提供良好的发展契机,如何保证现浇箱梁施工质量,为公路桥梁工程施工的顺利进行奠定基础,受到越来越多施工单位的关注。公路桥梁现浇箱梁施工时箱梁支架施工不容小觑。应认真分析施工设计图纸。明确支架施工的重点与难点,尤其应做好支架基础施工、把握支架搭设的关键点、以及支架的堆载预压操作。保证现浇箱梁支架施工质量。
1 工程概况
宜宾至毕节高速公路威信至镇雄段(起讫里程K40+056.46~K45+900)包括路基、涵洞、桥梁、隧道及其他附属工程项目。
主要工程:路基挖方195万m,路基填方54万m;分离式隧道1座/1 300双延米;桥梁12座/3 486双延米(20 mT梁48片,30 mT梁997片,40 mT梁60片,合计1 105片),其中主线大桥4座、中桥2座、互通大桥2座、匝道桥4座;涵洞工程6座,收费站1处。公路等级:双向四车道高速公路,设计速度:80 km/h,桥梁/路基宽度:25.5 m。
左幅K41+751右幅K41+726.75罗坭大桥左幅1~3跨、右幅11~13跨,M匝道MK0+512.5大桥8~11跨为现浇箱梁。
2 施工方法
2.1 基础施工
现场桥底表土厚约0.5~1 m,施工前先清除表土,然后挖至硬土层并整平台阶,在确认地基承载力大于250 kPa后,浇筑80 cm厚C20钢筋混凝土,其目的主要有3方面:(1)找平原地面,使支架底托處于台阶平面,进而确保支架立杆垂直。(2)封住地面可能的突然来水,保证地基不受雨水浸泡。(3)作为支架基座。
浇筑前测量班根据图纸放样,确定平面位置及φ630 mm螺旋管的中心位置,预埋20 mm厚钢板,确保位置准确。
2.2 支架加工及安装
整个支架体系采用贝雷梁梁柱式支架+钢管架法施工,箱梁底模采用15 mm竹胶板+10×10 cm+10×15 cm方木,底模下搭设48×3.5 mm钢管架,下设I12.6工字钢横向分配梁、“321”型标准贝雷梁,贝雷梁下设2I63c工字钢作为柱顶分配梁,分配梁由φ630 mm的螺旋管支撑,螺旋管基础采用混凝土扩大基础。
(1)支架各构件按照设计方案尺寸进行加工,钢结构之间焊接必须满足焊接要求。
(2)钢管立柱采用直径φ630 mm壁厚10 mm,每排布置6根,起着将梁结构自重、支架荷载和施工荷载等传到基础的作用[3]。
1)根据施工方案测量定位钢管立柱位置。
2)钢管立柱采用吊车安装,要求竖直无倾斜。
2.3 贝雷梁吊装
(1)罗尼大桥左幅第一联:0~1#墩采用12 m跨单层贝雷梁;1~3#墩采用15 m跨单层贝雷梁。
(2)罗尼大桥右幅第三联:均采用12 m跨单层贝雷梁。
(3)M匝道桥:均采用12 m跨单层贝雷梁。
为减少贝雷梁支座处应力过大的问题,在每跨支座处均设置加强弦杆。
横向采用L75*8 mm角钢进行连接,将跨内全部纵梁连接成整体,贝雷梁与柱顶分配梁之间设置一处“U”型螺栓,防止贝雷梁沿分配梁方向滑动。
2.4 贝雷梁验算
最大弯曲应力σmax=282.3 MPa,略大于[σ]=273 MPa,可以满足要求。
剪切应力τ图如下:
最大剪切应力τmax=197.7 MPa<[τ]=208 MPa,满足要求。
最大挠度fmax=15.0<12 000/400=30 mm,满足要求。
最大挠度fmax=34.4<15 000/400=37.5 mm,满足要求。
2.5 安装横向底模分配梁
将贝雷梁固定后,进行横向底模I12.6工字钢分配梁安装,根据方案按照60 cm间距布置,布置时两端各伸出梁体翼缘板外侧0.5 m,作为预留工作平台用。
2.6 安装钢管架
I12.6工字钢安装完毕后,在其上面安装φ48×3.5 mm钢管,钢管布置形式:横向腹板下方按50 cm+35 cm×3+50 cm对称布置,箱室中心布置一道(罗坭两联最后一跨箱室宽度较小,不用布置),翼板由内向外按85 cm+90 cm布置。纵向按60 cm布置。横、纵杆步距控制在1.5 m以内,钢管上面布置顶托进行标高调整。
3 钢筋施工
3.1 钢筋进场与验收
(1)施工用钢筋须按设计图纸规定的型号、规格、数量、材质进行采购,钢筋的牌号、级别、强度等级、直径等应符合设计要求。
(2)进场的钢筋必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收,分批堆放整齐,不得混杂,并挂牌标志。钢筋在运输贮存过程中应防止锈蚀、污染和避免压弯变形,装卸钢筋时不得从高处抛掷。钢筋进场同时,应具备厂家的钢筋出厂证明书或试验报告单,并妥善保存。
(3)钢筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查,并按批次抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验,其质量应符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第一部分:热轧光圆钢筋1499.1—2008》和《钢筋混凝土用钢第二部分热轧带肋钢筋GB1499.2—2007》和《低碳钢热轧圆盘条》(GBT701—2008)等的规定和设计要求。
(4)进场的钢筋宜进库存放,露天存放的钢筋应垫高并加遮盖。钢筋进场后应查对标牌,外观检查,并按有关规定抽取试样作机械性能试验,合格后方可使用。
(5)钢筋应平直、无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。经检验合格后的钢筋在加工和安装过程中发现脆断、焊接性能不良或机械性能显著变化不正常时,应进行化学成分检验或其它专项检验。
3.2 钢筋加工
(1)钢筋加工前的准备工作。按设计图纸核对钢筋规格及数量,检验所用钢材合格证等,保证材料的外观、尺寸、规格符合设计要求。根据设计图纸,工班据单下料、加工。
(2)如钢筋生锈或有片状锈斑,必须进行除锈处理,将锈迹清除干净。有锈钢筋如未经除锈处理,不得进行对焊、冷拉、调直等钢筋加工作业,不准直接切断而转入下一道工序。
(3)钢筋拉伸调直后不得有死弯(发现死弯,应截去),如发现拉伸过程对焊接头有裂缝、拉断等,应加强检查焊接质量,如发现钢筋脆断、劈裂、拉不直等异常现象应及时反映,对材料进行复查。
(4)工班下料时,应根据梁段钢筋编号和供料尺寸的长短,统筹安排以减少钢筋的损耗。同规格钢筋下料时,根据长度不同长短搭配,先断长料后断短料,以减少钢筋接头。
(5)钢筋下料时应确保尺寸准确无误,可在工作台上标出尺寸刻度或设置断料尺寸用的挡板。切断过程中发现钢筋有劈裂、缩头或严重弯头等必须切除。钢筋的断口不得有马蹄或起弯现象,钢筋下料长度应符合有关规定。
3.3 钢筋安装
(1)钢筋在钢筋加工场制作,根据钢筋绑扎的先后顺序采用人工配合汽车、吊车运输到模板内。钢筋绑扎顺序:先进行底板及腹板钢筋的绑扎,然后进行顶板钢筋的绑扎。
(2)按照设计图纸和验标要求进行钢筋的绑扎安装,同时注意钢筋接头按要求错开,钢筋绑扎时要按设计图纸的钢筋编号从下到上、从一头到另一头分顺序绑扎,为避免在安装时将误差集中到某一头,可分成几段进行。保证所有的钢筋规格、型号、间距、数量及保护层等满足设计要求。钢筋交接点绑扎均采用十字交叉绑,不允许采用梅花跳绑,且绑扎铁丝的尾段不應伸入保护层内。钢筋保护层采用购买的同等级混凝土垫块,梁体侧面和底面的垫块至少应为4个/m。
4 混凝土施工
箱梁混凝土设计强度等级为C40,施工时采用混凝土搅拌车运输至现场,混凝土泵运送至桥面,振动棒捣实法。纵向从箱梁跨中向墩顶合拢;纵向分块、竖向分层、分仓的由中线向两侧对称、均衡同时进行的施工顺序;竖向浇筑顺序由中线向两侧为先浇底板砼、后浇腹板、横梁砼、顶板砼。底板砼浇注至与两外侧腹板相接位置。在浇腹板时,由于腹板较高应采用水平层分层,分层下料厚度不超过30 cm,上层混凝土必须在下层混凝土初凝之前开始浇筑,以保证混凝土的整体性。顶板砼浇注方向从箱梁一端向另一端推进。浇注时注意泄水孔预埋。砼浇筑到桥面设计标高后,应及时整平,两次收浆、抹面、拉毛。在混凝土浇筑完成后,采用麻袋覆盖洒水养护,洒水养护不应少于7天。
5 支架搭设过程控制及验收
5.1 支架搭设过程控制
(1)支架搭设前,项目技术负责人应向现场管理人员和作业人员进行安全技术交底;并将已经通过论证的专项方案报当地建筑安全监管机构存档。
(2)支架搭设过程中,必须严格按照专项方案组织施工,不得擅自修改、调整专项方案。
(3)由项目经理带班,组织安全、质检、测量、施工队相关人员不定时进行现场检查。
(4)通知项目总监理工程师或者委托的专业监理工程师实施旁站监理;并邀请论证专家组成员到场核实方案实施情况。
5.2 支架验收
支架架搭设到顶时,由项目技术负责人组织技术、安全、施工人员对整个架体结构进行全面的检查和验收,及时解决存在的结构缺陷。经自检合格后向监理单位、建设单位验收。
6 结束语
(1)公路桥梁现浇箱梁施工时箱梁支架施工不容小觑。应认真分析施工设计图纸。明确支架施工的重点与难点,尤其应做好支架基础施工、把握支架搭设的关键点、以及支架的堆载预压操作。保证现浇箱梁支架施工质量。
(2)公路桥梁现浇箱梁实际施工中应根据施工内容及流程,结合不同施工环节实际,做好模板安装、钢筋施工、混凝土施工以及预应力处理等工作,把握不同环节施工的细节与关键点。尤其做好施工时的质量检查,发现问题及时加以解决,为现浇箱梁施工工作的高效开展奠定坚实基础。
参考文献:
[1]廖小虹.论高墩现浇箱梁施工技术在某桥梁工程中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2011(5):173-175.
[2]韦道永.浅析公路桥梁施工中现浇箱梁的施工技术[J].低碳世界,2017(3):234-235.
[3]林友纯.对某桥梁工程高墩现浇箱梁施工技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2011(20):1-4.
[4]段培.公路桥梁施工中现浇箱梁的施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2015(20):4436-4437.
[5]李俊高.桥梁施工中现浇箱梁技术措施[J].黑龙江交通科技,2019(1):140-141.
[6]吴肇宇.浅谈某山区公路桥梁高墩现浇箱梁支架施工技术[J].四川水泥,2019(4):43-44.
[7]吴位德.山区季节性河谷现浇箱梁施工工艺探究[J].黑龙江交通科技,2018(1):111-112.
[8]李运涛.多种支架组合在山区公路现浇箱梁施工中的应用[J].铁道建筑技术,2011(1):72-75+132.
[9]陈宽,陈烈发,邓安波,等.山区超大规模现浇箱梁高落差支架施工技术应用[J].黑龙江生态工程职业学院学报,2019(6):39-41.
作者简介:蔺江(1984—),男,陕西榆林人,本科,工程师,研究方向:路桥工程施工。