摘要 满堂支架技术作为桥梁工程现浇箱梁施工常用的技术手段,其构造简单、施工方便、成本较低,备受业界人士青睐。为有效提升满堂支架现浇箱梁施工技术水平,保证公路桥梁整体建造质量,文章基于某公路桥梁案例,分析总结了满堂支架现浇箱梁施工的技术要点,并分别从支架工程、模板工程、钢筋工程、混凝土施工、支架拆除等方面提出了提升公路桥梁施工质量的安全保障措施,旨在为同类工程施工提供参考借鉴。
关键词 公路工程项目;满堂支架;现浇箱梁;施工技术要点
中图分类号 U445.57 文献标识码 A 文章编号 2096-8949(2024)16-0034-03
0 引言
桥梁工程在我国公路交通体系中占有举足轻重的地位,其施工质量的高低直接决定道路通行安全。参照某桥梁工程实际案例,对桥梁项目满堂支架现浇箱技术展开全方位探讨,基于桥梁构造搭建、模板拆分、钢筋安装等施工环节,对满堂支架现浇箱梁施工技术的科学性进行验证,以有效提升桥梁工程施工质量,降低施工成本,保证项目建设的综合效益。
1 工程概况
某公路桥梁为预应力箱梁结构,采用先简支后连续的设计。其中,连续箱梁段桥跨组合形式为40 m+64 m+44 m,根据桥梁构造形式及现场实际情况,计划分三段进行连续箱梁施工,采用盘扣式满堂支架技术实施现场浇筑。
2 施工技术要点
2.1 地基处理
该工程的桥面轴心多分布在中分带部位,根据现场具体状况对支架基础实施处理,具体如下:
(1)开挖成形部位采用配比为4%的灰土填筑平整,并夯实,厚度控制在20 cm。经检验通过后,选用C15混凝土对路面进行硬化处理,浇筑厚度为15 cm,便于后续满堂支架的搭设。
(2)道路中分带位置应按标准要求实施加固,先分层填压密实,再浇筑混凝土硬化,从而确保地基强度、排水性能满足要求。
(3)地基换填完毕,对压实度实施检验,检验合格后选用强度为C15的混凝土进行浇筑硬化,厚度控制在15 cm。
2.2 支架搭设
钢管作为满堂支架立杆的主要材料,应合理选择钢管材料,确保质量满足要求,其规格为φ48 mm,管壁厚为3.2 mm。
(1)立杆定位:根据设计文件标注尺寸,采用全站仪等仪器在处理合格的地基表面定位箱梁边线,并依据边线位置进行支架立杆定位。
(2)底托安装:按照预先定位的立杆位置进行底托安装,并将各底托顶部调节至相同标高。严格保证底座与地基间的紧密贴合,避免存在间隙。
(3)立杆、横杆及顶托装置:立杆、横杆均采用Q345B型镀锌钢管,其中立杆规格φ48 mm,壁厚3.2 mm;横杆规格φ48 mm,壁厚2.5 mm;斜拉杆件选定Q235B型钢管,其规格为φ42 mm,壁厚2.75 mm。参照设计高度要求,对顶托位置进行调整,并按照规范要求计算底模预拱度值,为后续底模施工提供有利条件。
(4)剪刀撑设置:剪刀撑应与支架同步搭设。根据安装方向不同,分为水平剪刀撑、横向剪刀撑、纵向剪刀撑三种类型。
2.3 模板工程
为确保箱梁混凝土相关质量参数达到设计标准要求,现浇箱梁标准截面底模、侧模全部采用定型钢模板。
(1)非标准断面及曲面均采用木模进行施工,并保证强度满足要求。木模选用竹胶板,厚度为1.2 cm,并选用方形木条作为框架。应严格按照图纸的设计标准对模板进行拼接,同时还要对梁底的纵、横向坡度进行测量,以确保箱梁顶面高程精度满足要求。
(2)箱梁底部模板全部使用钢模,并通过螺栓进行紧固。底模下方设置钢横梁。在铺装过程中,各底模拼接处设置海绵条,并采用螺丝进行紧固。底模组拼成形后,方可清除多余海绵条,保持模板顶面平整、光滑、洁净,以有效保证混凝土成形质量。
(3)为避免箱梁模板发生侧向位移,在模板底部和桥面之间增设规格φ12 mm@1 m的对拉螺栓,以减小混凝土浇筑过程中的冲击作用。同时,钢模连接应保证接口处严丝合缝,严禁出现错位。为避免混凝土浇筑时出现漏浆现象,需在钢模板间的拼接处提前布设密封海绵条。此外,在钢模进行喷漆前,应指定专人对模板表层进行除锈、除尘。
2.4 钢筋工程
钢筋构件应在钢筋棚加工成形,按照钢筋种类、使用部位进行分类码放,并根据现场实际施工需要进行合理调用。
(1)钢筋绑扎施工时,为避免人员走动造成钢筋弯折,应在底板顶部增设钢筋定位支架,承接顶部钢筋的作用力。
(2)对于普通钢筋连接通常采用焊接,当采用双面焊时,其焊缝长度至少为5 d;而当采用单面焊时,焊缝长度不得小于10 d,并且同一截面区域的钢筋接头百分率不得超过50%。
(3)为保证混凝土保护层厚度符合要求,应选用与箱梁主体强度相同的水泥垫块,以保证垫块厚度符合设计规范,同时采用梅花形布设,每平方米的数量不得少于3个。
2.5 现浇混凝土工程
现浇混凝土采用当地混凝土拌和站提供的商品混凝土,经统一拌制后由专用运输罐车运至现场,并通过汽车泵进行泵送浇筑。
规则梁段的现浇箱梁应一次性浇筑成形,而变截面梁段的箱梁结构则分两次进行浇筑。整体浇筑按照先底板、再腹板、后顶板的顺序展开。腹板浇筑完毕,随即实施顶板支架及芯模安装。严格按照设计标准要求,将腹板与顶板间的施工缝进行凿毛处理,采用吹风机将表面浮渣、灰尘清理干净,并洒水湿润,经专业人员检验合格后,方可进行后续混凝土的浇筑施工。同时,在混凝土浇筑前,应先完成顶部和翼部钢筋的安装,然后再进行顶板、翼缘板的混凝土浇筑。
(1)在浇筑箱梁腹板混凝土时,采用泵送的方法从腹板处注入,借助腹板、底板间的倒角作用注入底板。若底板混凝土未完全注满时,可采用输送泵直接浇筑。
(2)现浇混凝土浇筑流程:先按照施工规范要求浇筑底板混凝土,并将腹板混凝土浇筑至底板上方300 mm处,待腹板底板间倒角处的浆体状态趋于稳定后,再进行后续混凝土浇筑。
(3)根据箱梁混凝土浇筑实际情况,合理配置振捣棒。箱梁混凝土浇筑时,受混凝土重力及输送泵压力作用影响,混凝土产生大幅度下沉,并在距离箱梁底面1 m位置处出现横向流动。结合该箱梁混凝土浇筑的实际需要,共配置二台振捣棒,一台对倒角部位的混凝土实施振捣,另一台负责腹板位置的混凝土振捣。
(4)混凝土浇筑需特别注意以下几个方面:1)安排专人负责混凝土振捣,尤其对于接缝部位,应加强振捣,确保混凝土密实度;2)对于振动棒的使用,应在混凝土浇筑前对施工人员进行操作培训,避免因操作不当引起波纹管破损、混凝土浆体泄露、振动力度不符合规范等问题,禁止在混凝土中横向拉动振动棒;3)在混凝土浇筑过程中,应设置专人查看支架模板体系的稳定性,当出现异常状况时,应立即施工,并对支架模板体系及时加固,当确认安全隐患排除后方可继续施工;4)为保证混凝土浇筑的连续性,简支梁浇筑过程应保持分层对称,每层浇筑完成且顶层混凝土达到初凝状态时,再按照由前向后的顺序浇筑下一层。
3 施工质量安全保障措施
3.1 支架工程
(1)严格按照施工规范要求对中分带及换填部位地基实施处理,并选用强度等级为C15的混凝土对承台开挖回填区域进行硬化,严禁将支架搭设于地基强度不足的地面上。
(2)支架的搭设方案首先应经专家审核修订,布设时应按照设计方案施工,并严格控制支架垂直度、稳定性,保证各构件之间的结点连接牢固。
(3)支架各构件的搭建应与剪刀撑同时进行。
(4)支架安装完成后,应立即检验架体的稳定性,验收通过后方可实施后续施工。
(5)门式顶梁柱应与箱式顶梁柱同时浇筑,二者的支架布设方式需保持一致。
(6)应严控支架整体的垂直性,低于30 m的架体按照1/200进行控制,总高的垂直度偏差应控制在10 cm以内。
(7)桥面两侧及临时施工爬梯应利用盘扣式脚手架实施防护,防护高度应高出桥面、爬梯踏步1.2 m以上,挡脚板高度应保持在20 cm左右,楼梯口处设置醒目标识。
(8)满堂支架搭设时,应严格按照相关标准要求设置接地及防雷设施。
(9)高空作业人员施工前,应进行安全技术交底及专业培训,并按照要求做好安全防护,如规范佩戴安全帽、安全绳等。
(10)支架搭设时,不同工种的施工人员严禁在支架上下的同一垂直方向施工作业。
(11)严禁将模板支架、输送管等构件放置或绑定于支架上,并严禁在支架顶部吊装作业。
(12)严禁在大风、暴雨等恶劣天气下施工。
3.2 模板工程
(1)箱梁不同位置选用的模板材质有所不同,标准断面位置底模、侧模采用定型钢模板;不规则截面及芯模采用优质木模板。外模布设时首先应保证平面位置和高度符合设计规范,其次应制定科学有效的措施保证模板拼缝处理符合设计标准。
(2)钢模板由专业生产厂家按照设计图纸加工而成;而木模板则由施工人员进行现场配制,实际配模时,应严格按照设计图纸给出的截面尺寸实施模板下料,确保尺寸精准,模板安装时应严格控制拼接缝隙,避免拼缝过大出现漏浆;模板安装成形后,应对平整度、高程、位置、稳定性等实施全面检查;合格后方能进行混凝土浇筑。
(3)排水孔位、预埋件预留位置应符合设计标准,安装牢固。
(4)混凝土强度大于2.5 MPa时方可进行侧模拆除,拆除时应避免对梁体造成损害,拆除后须加强对混凝土的防护。
(5)应设置专人跟进模板的拆除过程,拆除后的模板构件应有序堆放,严禁随意摆放。
(6)对拆除后的模板应细致品检,受损较重的板材严禁继续使用。
3.3 钢筋工程
钢筋下料前,应由专业技术人员就技术标准、下料要求对施工团队进行交底。所有钢筋应在规划区域整齐堆放,对钢筋的弯钩长度等认真核验。
在对钢筋进行焊接时,应特别关注模板的防护,必要时可布设木板进行防护,避免焊接过程中的焊渣飞溅到模板上。
3.4 混凝土施工
(1)应严格按照公路工程相关的设计规划及技术标准设计混凝土配合比,对原材料精细挑选,并结合试验数据不断优化混凝土配合比设计。
(2)水泥、砂子、外加剂等桥体原材料应尽量从同一厂家采购,保证桥梁结构外形的一致性。
(3)在浇筑混凝土前,应对已完工的支架系统、模板系统、钢筋工程等进行全方位质量检测,待监理验收合格后方可进行混凝土浇筑。
(4)对于预应力管道及钢筋密集部位,应强化混凝土振捣,严格把控振捣时间及力度。
(5)混凝土浇筑前应对模板质量进行全面检查,保持板面洁净,以有效确保混凝土成形质量。同时应严格控制排水孔预埋位置,将简支梁段排水孔设置于梁体端部,而连续梁段排水孔则设置于支座边缘。
3.5 支架拆除
箱梁预应力施工完毕,待混凝土强度达到标准要求,并经监理工程师验收合格后方可进行支架拆除。实际施工时,按照先中间后两边的顺序进行拆除,其中悬臂处应优先拆除;拆除过程应保证梁体的对称性,采取小批量、多批次逐步进行。连续跨拆除时,应先拆除跨中,再逐步拆除两侧立柱,箱梁横向断面两边应同步拆除,避免单向拆除引起横断面受力出现偏差。架体下落拆除应分批次进行,过程中应密切关注箱梁的标高变化,通过汇总数据的监测及分析,及时了解支架下落的进展情况。盘扣支架拆除时应特别注意以下几点:
(1)盘扣支架拆除前,为规避高空坠物危害,应对支架上方的物料、工具及杂物进行清理。
(2)拆除现场应悬挂警示标识,并设置专人监督。
(3)应对盘扣支架进行系统性拆除,优先拆除挠度最大处、悬臂处,然后按照先中间后两边、自上而下的顺序拆除。
(4)拆除时应将支架自由悬臂高度控制在两步内,超出两步范围时应立即增加临时拉结。
(5)当支架拆除进展到相关点位时,方可进行水平杆和剪刀撑等部件的拆除。
(6)支架拆除时作业人员应借助移动式脚手架进行拆卸作业,并依据施工规范要求做好安全防护。
(7)拆除时禁止用锤头等重物敲打、撬动,卸下的接头应收回袋子暂存,锁扣等重物应传送到地面转入室内存放。
(8)连接在一起的构件,拆卸时首先应将连接锁转动到打开状态,拆除时严禁蛮力拉扯、撬动。
(9)拆下的架体等构件,应先进行捆扎,然后通过吊装机械运送至地面,拆卸时避免碰撞,禁止投掷。
4 结论
综上所述,满堂支架现浇箱梁施工技术可以在桥梁表面形成较好的支撑作用力,保证梁体受力平衡,加之其具有较好的经济性、自立性,可以有效解决大跨度空间结构桥梁的施工难题。该文基于某公路桥梁工程,首先对满堂支架现浇箱梁施工技术要点进行了重点剖析,然后从支架工程、模板工程、钢筋工程、混凝土施工、支架拆除等维度,阐述了提升公路桥梁施工质量的安全保障措施,具有重要的参考价值。
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