崔嵬
(中交隧道局有限公司南京分公司,江苏 南京 210001)
近年来,我国路桥建设工程数量不断增加,现浇混凝土结构越来越受到业内的重视。现浇混凝土结构不仅可以改善结构强度、刚度等性能指标,保证结构安全,同时也具备方便快捷的优点。所以,对现浇箱梁的施工技术进行深入探讨,以期为今后的道路建设起到一定的推动作用。
随着现浇箱梁技术的发展,其结构发生了翻天覆地的变化。在路桥、桥梁等工程中,地质环境复杂、条件艰苦,采用现浇箱梁可以适应各种地质,确保路桥的安全。图1为连续梁常见布置形式。
图1 连续梁常见平面布置形式
与传统的路桥相比,现浇混凝土梁的施工方法更为简便。在施工过程中,大部分的现浇箱梁会形成多跨连续梁,采用一次浇筑进行连续施工,这样的连续作业模式可以改善大桥的主要性能指标,保证桥梁的稳定和安全。
现浇箱梁在建造过程中不需要增加桥墩的盖梁,因此在施工中,常常会将其落在桥墩顶部的位置,这样的设计方式使桥梁整体结构更加轻盈,美观度得到改善。
现浇混凝土箱梁法施工时不会占用太多施工场地,与常规施工方法相比,施工更加简便快捷。
施工前的准备是实施现浇箱梁施工的重要环节,从施工人员、材料、设备等各个方面做好充分的准备工作,可以使施工工作更为顺利。在前期施工中,要根据桥梁的施工要求、工期等因素合理布局,材料的备料既要考虑材料的品质,又要注重材料存放、运输等环节的控制,确保材料的性能符合要求。建筑机械要定期维护,确保工程的正常运转,避免因机械故障而降低工程质量。在施工现场,要事先进行项目的技术指导,对施工过程中可能出现的问题有一定的预判,确保施工品质。
在道路桥梁建设中,桥基的建设至关重要,因此,对其进行合理的施工是非常重要的。在土壤条件比较好的地区,清理腐殖土和杂物后,将土壤进行翻松,加入石灰粉碾碎,然后再进行填筑。对于软黏土基础的工程,通常采用置换方法进行施工,对其进行强化,达到最佳的土壤质量。进行桥基加固时,应在桥墩上加一个斜坡,使桥墩的表面不会因积水而受损。在基坑的两边设置排水管,并采用水泥加固,避免地面积水对地基的稳定性产生不利的影响。
在现浇箱梁的基础上,对其进行基础加固,确保结构状况能够达到现浇箱梁的要求,避免出现基础沉陷等问题。在施工完毕后即可开始安装,安装过程中需要进行基础数据的检测和标记,确保支架安装和施工正常进行。采用垫片和隔板,使结构的总体受力均衡,有效地改善支架的安全性能。如果不采用这种方法,就会造成支撑底座受到外界的干扰。要特别指出,支架的安装是关键工序,要根据工程计划、严格遵循施工的先后次序。在施工过程中,必须按照有关规范进行预压,以避免发生塑性体的问题,确保基础的稳定性。
在现浇箱梁工程中,模板的设置效应会对现浇箱梁的施工产生直接影响,因此,模板安装时,必须根据工程计划,对预制钢筋等构件进行预先埋置。确保所有已组装好的样板保持整洁。在样板上不得摆放其他物件,以防损坏样板。如在施工中出现模板的变形,必须及时进行模板的调整或更换,并在进行过程中对其他样板进行状态检测,确保模板基础和接头达到规范要求。对焊缝部位进行检测,如果出现裂纹等情况,也要进行修复。在进行基础模板组装前,要充分考虑预应力、拱度等因素,确保各工序的质量符合设计需要,避免模板出现问题,对现浇箱梁板的施工造成不利的后果。
在预应力混凝土箱梁桥的安装过程中,应确保其结构的所有性能指标均符合设计要求。在实际施工中,要特别针对安装数量和间距进行控制,确保整个工程的正常进行。一般在现场浇筑的箱梁柱应在加固后进行焊接,在焊接过程中应控制焊接长度和焊接质量,注意核对加强筋的类型,防止由于零件的模型和尺寸有误而浪费人力物力。另外,要注意钢筋的摆放和处理,确保在储存过程中保持干燥。对现浇箱梁的预埋件和预留孔进行检测,如出现安装误差,应立即纠正。
混凝土浇筑是现浇箱梁的重要组成部分。在拌和过程中应严格控制拌和材料的配比、拌和时间等各项指标,确保拌和质量。采用起重机进行混凝土浇筑时,要注意按施工次序的要求进行。一般情况下,在现浇混凝土的过程中,必须进行两次浇筑。第一次浇筑是针对底板、腹板,第二次是针对肋顶部等部位进行浇筑。正式浇筑前,应事先清除所有的杂物,确保工作表面清洁。加强对模板、钢筋、底座稳定性的检查,对保证混凝土的质量至关重要。浇筑完毕后,要根据裂缝的部位分别进行施工。另外,要防止进行预应力管道和模板在振动过程中发生位移,确保工程质量。
在进行预应力施工前,应事先准备好各种材料和机械,确保后续的工作能够正常进行。如在检验过程中出现了安全问题,应立即采取相应措施。在预应力混凝土中,施工单位必须严格遵守有关技术规程,根据实际情况确定钻孔方法,在混凝土的抗剪强度超过设计要求的50%时,就可以进行预应力张拉。
压浆封锚杆是工程的最后一个关键工序。在张拉完毕后48h 之内必须进行压浆,这样才能确保钢筋不受腐蚀。在压浆期,曲线和垂直孔道应按最低位置进行,最高处才能排出。当孔道中的泥浆强度大于90%时,才能进行底部模具的拆卸。
该桥梁工程包括:1 个在K2+761.476 的箱涵,1 个在K3+112.387 的小桥,2 个匝道桥和1 个加宽桥。H型高架桥墩的起始桩编号为:HKO+137.22、HKO+390.15,全长253.23m。该桥采用单箱、单间截面形式,其整体宽度为800cm,箱形梁的宽度为450cm。第一组采用普通的钢筋混凝土连续箱梁,其高程140cm;第二组采用预应力连续箱梁,其中部位置为220cm。
3.2.1 10cm×10cm 底模、侧模板纵向方木验算
将底部模板的纵向方木之间距离控制在30cm 左右,代表着每根方木只需对0.3m 区域内的重量进行承载,从而能够计算得出:
(1)模板和方木的重量为0.10kN/m。
(2)混凝土重量为14.04kN/m。
(3)在施工期间形成的荷载大约为2.5kN/m,集中荷载为0.75kN/m。
(4)在对混凝土进行振捣时,产生的荷载大约为2.0kN/m。
在对强度进行验算时,始终根据2 跨连续梁的标准进行运算。而方木验算需要根据组合的形式,在施工期间形成的荷载为支点B 处弯矩的最大值。
3.2.2 10cm×15cm 横向方木验算
(1)荷载
从支架设计图纸可以得知,位于隔断板下方的横向方木会承受到巨大的作用力,方木的尺寸为10cm×15cm,间隔80cm,所设计的箱梁高度为1.8m。横向的方木长度应不小于3.2m,方木间隔设置成90cm。详细的参数有:
(a)模板与纵向方木的自重为0.48kN/m。
(b)混凝土的自重为42.12kN/m。
(c)在整个施工期间形成的荷载量为1.35kN/m。
(d)混凝土振捣期间形成的荷载为1.8kN/m。
(2)强度验算
根据方木之间60cm 距离,以及4 跨连续梁的形式进行计算,通过对强度的检算结果可以得知,支点C处弯矩最大。
3.2.3 碗扣式钢管满堂支架荷载计算
将碗扣式支架的设计划分成以下两种情况:
在隔断梁、腹板处安装立杆,每根立杆的规格为60cm×90cm,水平间隔为120cm;悬臂板部位的立杆水平间距为120cm。依据该参数能够合理计算出:
(1)底部模板重量为0.339kN/m。
(2)侧面模板重量为0.348kN/m。
(3)内部模板重量为0.374kN/m。
(4)在施工期间形成的荷载为1kN/m。
(5)混凝土振捣期间形成的荷载为2kN/m。
(6)隔断板、腹板位置的立杆距离最大部位受到的荷载为0.86kN/m;现浇结构梁高1.8m;施工期间形成的荷载为0.54kN/m;混凝土振捣期间形成的荷载为1.08kN/m;荷载组合为27.75kN/m。
(7)悬臂板处的立杆距离最远部位受到的荷载为1.29kN/m;现浇结构梁高0.6m;施工期间形成的荷载为0.81kN/m;混凝土振捣期间形成的荷载为1.62kN/m;荷载组合为16.36kN/m。
3.3.1 支架安装施工工艺
(1)在安装支架时,要对接头进行质量检验,确保接头不出现弯曲、腐蚀等质量问题。在碗扣合部的插头上,一定要有特殊的插头。应查看容器固定部件的品质手册,检验其与产品的规格相符。
(2)在固定碗形托架时,应在横桥和顺桥上分别放置一个剪子撑,两个方向上的剪子撑的间隔均为2m,剪子撑的倾斜支撑与地板的夹角要保持45,底座和衬垫的接触表面不能太牢固,钢管接头必须满足有关规定。
(3)在装盘前,应进行量测、下料的适当排列,再进行下料的装配。首次安装工作结束后,建筑方要对底层进行平整性检验,如果不符合要求,要进行处理。立杆应有垂直支持的侧向支持。一般来说,支架应以4 列为一间距,以45~60为宜。
3.3.2 梁模板施工
(1)下层模具的铺装
架体安装完毕后,进行现场浇筑,要量好下模的边缘,根据施工程序把底板铺好。如果使用底层的模板作为分布梁,那么它的间隔应当小于30cm,在分布梁处应铺有板材。如果板材铺好后出现裂缝,可以用小木头填补。为保证货架顶端的稳定,可以调整支架的高度不超过支架的1/3。在进行基底施工时,要反复检查基面高度,如有误差,应及时进行校正。同时,根据设计图的规定,对其进行预加载。
(2)将外部模具竖直
在外模的装配中,选用木材夹板,其大小为1220mm×2440mm×18mm,木板的后侧要有方木钉,方木楞间隔不超过50cm,外面的模板要用钢管进行加固。
(3)制造和装配钢筋
在进行施工和装配过程中,要保证施工现场有足够的基础,达到设计图的规定。根据设计图对外部模板进行调试,然后进行楼板和网架的装配,在全部的钢筋安装完毕后,进行品质检验。经检验合格,即可进行室内模板的装配,将顶部的钢筋绑固。在钢筋捆扎过程中,应保证钢筋的间隔与设计图一致,并且有关的技术指标,如搭接长度、焊接厚度等均应达到设计规范的要求。
(4)建造水泥
模板和钢筋的施工结束后,进行混凝土的施工,在浇筑时,必须确保混凝土温度达到设计要求,从而保证混凝土在浇筑后的平整度、平顺度。同一位置的混凝土尽量一次性浇筑,浇筑完毕后,不允许出现漏筋、空洞等现象。在浇筑时,还要进行连续的振动,按快速插入、缓慢抽出的原则,防止振动杆与钢筋或预制体发生碰撞。另外,要检查支撑的沉陷情况,指定人员进行观察,做好详细的沉陷纪录,当出现不正常现象时,要及时采取有效措施。
总之,在公路桥梁工程的施工中,由于地形、交通等诸多因素的制约,使工程的实施更加困难。现浇混凝土箱梁形式能充分符合建筑的空间特性,无须在工程中增设预应力混凝土。在充分调研和分析后,该工程采用“碗扣式”支撑结构,并且制定科学的工程施工计划,加强对工地的监督,在保证安全生产的前提下,为同类工程建设提供借鉴。