孫占峰
(1.黑龍江省龍督公路工程檢測有限公司;2.北黑高速公路ZS2中心實(shí)驗(yàn)室)
現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁施工
孫占峰1,2
(1.黑龍江省龍督公路工程檢測有限公司;2.北黑高速公路ZS2中心實(shí)驗(yàn)室)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的增長,科技的不斷進(jìn)步,工業(yè)水平的提高,社會(huì)生產(chǎn)力的高速發(fā)展,人們對橋梁建筑提出了更高的要求。我國在公路建設(shè)方面也不斷的加大投資,尤其在高等級公路上的投資建設(shè)。隨著橋梁工程大量的投資建設(shè),積累施工經(jīng)驗(yàn)。作為預(yù)應(yīng)力橋梁的施工工藝也趨于成熟。其結(jié)構(gòu)比較節(jié)省材料、安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)也常在橋梁工程中被普遍使用?,F(xiàn)澆橋的修建,對于完善道路交通布局,增強(qiáng)互通區(qū)的交通通暢,具有非常重要的作用。對現(xiàn)澆連續(xù)梁橋施工工藝作進(jìn)一步的簡述。
現(xiàn)澆混凝土;施工技術(shù);預(yù)應(yīng)力
現(xiàn)澆箱梁冬季施工,不利因素影響大,解決好結(jié)構(gòu)混凝土防凍問題,制定針對可行的冬施質(zhì)量保證措施,在冬季對混凝土加強(qiáng)控制是保證現(xiàn)澆混凝土的施工質(zhì)量、工期的關(guān)鍵。
箱梁混凝土的澆筑及養(yǎng)護(hù)可采取暖棚法。在構(gòu)筑物周圍用鋼管搭設(shè)大棚,用帆布、彩條布包裹密封,大棚搭設(shè)牢固、不透風(fēng)。加溫采用電加熱的方法,使用暖風(fēng)機(jī)、電暖氣等加熱設(shè)備。加強(qiáng)觀測測溫,暖棚內(nèi)底部溫度不低于5℃,當(dāng)?shù)陀?℃時(shí)應(yīng)采取增加加熱設(shè)備的辦法。暖棚內(nèi)應(yīng)有一定的濕度(由實(shí)驗(yàn)室測定)。待孔道壓漿的水泥砂漿達(dá)到規(guī)范要求強(qiáng)度后,才可拆除暖棚。
(1)工程工作量大、工期緊張,現(xiàn)澆箱梁施工是施工進(jìn)度的關(guān)鍵因素,施工時(shí)必須解決好各工序的協(xié)調(diào)問題,加大施工投入、增加作業(yè)面、縮短施工周期。以“平行作業(yè),流水施工”為原則。連續(xù)作業(yè),保證進(jìn)度質(zhì)量。
(2)現(xiàn)澆連續(xù)梁橋?qū)δ0?、支架的投入量大,因此必須提前做好各?xiàng)材料準(zhǔn)備工作,確保施工進(jìn)度計(jì)劃滿足要求,確保工期。
(3)現(xiàn)澆連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)混凝土方量大,為確?;炷恋募皶r(shí)供應(yīng),應(yīng)加強(qiáng)后場混凝土攪拌站的管理。在整個(gè)連續(xù)梁澆筑過程中要合理組織施工,及時(shí)處理協(xié)調(diào)問題,減少各作業(yè)隊(duì)相互干擾。
(1)基礎(chǔ)處理。
一般地基處采用擴(kuò)大基礎(chǔ),換除松散軟土,清除表層耕質(zhì)土,有機(jī)土,換填40 cm碎石土,整平分層壓實(shí)。對于下部施工時(shí)挖基坑處的特殊部位進(jìn)行特殊處理,選擇級配碎石回填、分層壓實(shí),保證整個(gè)地基的均勻一致,檢測承載力,直至地基承載力滿足要求且均勻一致,然后做混凝土硬化帶,并橫橋向做2%的橫坡,保證地基不受水的侵害,厚度為20 cm硬化帶上支立支架,支架底座與混凝土硬化帶中間墊3 cm×20 cm、5 cm厚的木板。木板上支立桿底托,按照每座橋與現(xiàn)況地面的高差布設(shè)立桿,立桿上部為頂托。
(2)碗扣支架搭設(shè)。
碗扣支架搭設(shè)人員必須是經(jīng)過按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)則》GB5036考核合格的專業(yè)架子工,上崗人員定期體檢,合格者方可持證上崗。當(dāng)有六級以上大風(fēng)和霧雨天氣時(shí)停止腳手架搭設(shè)與拆除作業(yè),雨后上架作業(yè)有預(yù)防措施。搭拆腳手架時(shí),地面設(shè)圍欄和警戒標(biāo)志,并派專人看守,嚴(yán)禁非操作人員入內(nèi)。底層組架要控制水平框架的縱向直線度、直角度及不平度??v向直線度 <1/200 L,直角 <3.5°,橫桿間水平度 <1/400 L。底層框架在內(nèi)外立桿底部設(shè)置掃地橫桿,不得使立桿懸支在底座上。腳手架的垂直度必須嚴(yán)格控制,以免影響整體穩(wěn)定性,垂直偏差必須小于全高的1/500。支架搭設(shè)立桿接長縫應(yīng)錯(cuò)開,并及時(shí)安裝掃地桿將所有立桿連成一個(gè)整體,以保證立桿的穩(wěn)定性,立桿和橫桿連接時(shí)現(xiàn)將上碗扣滑至限位銷以上并懸轉(zhuǎn),使其放在限位銷上,將橫桿接頭插入下碗扣,全部接頭裝好后,落下上碗扣并預(yù)縮緊,支架搭設(shè)好后,在兩端與跨中每個(gè)截面測量三個(gè)高程控制點(diǎn),然后帶線在立桿上部安裝可調(diào)頂托,以用來調(diào)整支架高度和拆除模板用,可調(diào)頂托調(diào)動(dòng)范圍為20 cm左右,支架組裝順序。
立桿底座→立桿→橫桿→斜桿→接頭鎖緊→腳手板→上層立桿→立桿連接銷→橫桿。
①在已處理好的地基上按設(shè)計(jì)位置安放立桿可調(diào)座,其上交錯(cuò)安裝2.4 m和1.2 m長立桿,調(diào)整立桿可調(diào)座,使同一層橫桿橫接頭處于同一水平面內(nèi),以便安裝橫桿。頂部用1.2 m的立桿找齊,最后在頂端用不同長度的頂桿找齊,插入頂部可調(diào)托撐。
②支撐架每拼裝3~5層和最頂層時(shí),都要檢查每根立桿底座是否松動(dòng),否則應(yīng)旋緊可調(diào)座,并用鋼板墊實(shí)。
③門洞搭設(shè):門洞的兩側(cè)2 m范圍內(nèi)用碗扣式鋼管以0.3 m×0.3 m搭設(shè)排支架,在支架上擱置40 a號(hào)工字鋼,工字鋼長度為6 m,間距為0.5 m/道。門洞的尺寸為4 m(凈寬)×4.5 m(凈高)。在門洞頂工字鋼上滿鋪鐵皮,防止施工時(shí)物件墜落通道,傷人傷車。
④剪刀撐與橫向斜撐
滿堂模板支架四邊與中間每隔四排支架立桿設(shè)置一道縱向剪刀撐,由底至頂連續(xù)設(shè)置。高于4 m的模板支架,其兩端與中間每隔4排立桿從頂層開始向下每隔2步設(shè)置一道水平剪刀撐。剪刀撐的構(gòu)造要符合下表規(guī)定。雙排腳手架設(shè)剪刀撐與橫向斜撐,單排腳手架應(yīng)設(shè)剪刀撐。
剪刀撐的設(shè)置符合下列規(guī)定:
a每道剪刀撐跨赿立桿的根據(jù)下表的規(guī)定確定。每道剪刀撐寬度不小于4跨,且不小于6 m,斜桿與地面的傾角宜在45°~60°之間。
b剪刀撐斜桿的接長采用搭接,搭接符合規(guī)范規(guī)定。
c剪刀撐斜桿用旋轉(zhuǎn)扣件固定在與之相交的橫向水平桿的伸出端或立桿上,旋轉(zhuǎn)扣件中心線至主節(jié)點(diǎn)的距離不大于150 mm。
支架搭設(shè)完成后,在預(yù)壓前必須進(jìn)行整架檢驗(yàn)和驗(yàn)收,檢驗(yàn)主要內(nèi)容。
a基礎(chǔ)是否有不均勻沉陷。
b立桿墊層與基礎(chǔ)面是否接觸良好,有無松動(dòng)或脫離情況。
c檢查所有節(jié)點(diǎn)連接扣是否鎖緊。
d整架垂直度,橫桿水平度是否達(dá)到規(guī)范要求。
e復(fù)核荷載是否超過規(guī)定。
(3)支架預(yù)拱度設(shè)置。
預(yù)拱度計(jì)算公式為f=f1+f2+f3,其中f1為地基彈性變形;f2為支架彈性變形;f3為梁體撓度。
預(yù)拱度最大值設(shè)置在梁的跨中位置,并按拋物線形式進(jìn)行分配,算得各點(diǎn)處的預(yù)拱度值后,對底模進(jìn)行調(diào)整。
(4)支架驗(yàn)算。
本文僅以GK0+865.3橋支架為例進(jìn)行驗(yàn)算。
①荷載組成
組成支架荷載包括:上部現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)重量、模板及承托模板結(jié)構(gòu)的重量、施工機(jī)具及施工人員荷載(由于支架高度小于10m,所以不考慮支架自重)、傾倒混凝土和振搗時(shí)的沖擊荷載。
a上部現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)重量。
上部箱梁混凝土總體積為399.7 m3,取系數(shù)2.5 t/m3,鋼筋自重為128.4 t,所以混凝土結(jié)構(gòu)重量為399.7 m3×2.5 t/m3+128.4 t=1 128 t。
計(jì)算時(shí)假設(shè)箱梁所有荷載全部作用在底板平面面積內(nèi)(偏于保守計(jì)算),受力面積取值為414.5 m2,則每平方米荷載為 1 128 t÷414.5 m2=2.72 t=27.2 kN/m2。
參考《路橋施工計(jì)算手冊》,取荷載分項(xiàng)系數(shù)r1=1.2。
b模板及承托模板結(jié)構(gòu)重量。
表1 各種材料規(guī)格數(shù)量表
取荷載分項(xiàng)系數(shù)r2=1.2。
c施工機(jī)具及施工人員荷載。
根據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊》,施工人員、施工料具運(yùn)輸、堆放荷載取0.25 t/m2,即2.5 kN/m2,取荷載分項(xiàng)系數(shù) r3=1.4。
d傾倒混凝土和振搗的沖擊荷載
根據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊》,沖擊荷載取0.8 t/m2,(含振搗混凝土產(chǎn)生的荷載)即8 kN/m2。
取荷載分項(xiàng)系數(shù)r4=1.4。
e荷載組合。
計(jì)算承載力時(shí)
底板寬度范圍內(nèi)的線荷載為 qL=48.52×5.6=271.7 kN/m。
②支架受力計(jì)算。
a驗(yàn)算內(nèi)容。
立桿承載力及穩(wěn)定性驗(yàn)算。
縱、橫木方抗彎、撓度計(jì)算。
門洞的驗(yàn)算。
地基承載力計(jì)算。
預(yù)拱度計(jì)算與設(shè)置。
b驗(yàn)算過程。
立桿承載力及穩(wěn)定驗(yàn)算
此橋支架步距有兩種0.9 m ×0.9 m 和 0.9 m ×0.90 m(具體見支架設(shè)計(jì)圖),驗(yàn)算時(shí)取步距0.9 m×0.9 m進(jìn)行驗(yàn)算
則單根立桿承受的荷載比例為
按強(qiáng)度計(jì)算支柱受壓應(yīng)力為
長細(xì)比 λ =L/i=1.200/15.95=75.2
查《路橋施工計(jì)算手冊》附錄三附表3-26得φ=0.656
則立桿的受壓應(yīng)力為
結(jié)論1:立桿受壓通過驗(yàn)算,且具有一定的安全儲(chǔ)備縱、橫木方抗彎驗(yàn)算。
①縱向木方抗彎、撓度計(jì)算
a抗彎計(jì)算。
縱向立桿之間取最大值1 m,橫向木方作用在縱向木方上最不利情況見圖1。
每根立桿承受的荷載為0.81 ×48.52 kN/m2=39.30 kN
支架立桿為Ф48×3 mm大口徑鋼管,A=424 mm2,則
鋼管回轉(zhuǎn)半徑為
圖1 支架設(shè)計(jì)圖
b撓度計(jì)算。
木材彈性模量E=9.0×106 kN/m2
結(jié)論2:縱向木方抗彎能力和撓度經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。
②橫向木方抗彎、撓度計(jì)算。
a抗彎計(jì)算。
橫向木方間距為0.3 m,所以單根橫向木方承受了0.3×0.90范圍的荷載,見圖2。
圖2 荷載范圍
橫向木方彎拉應(yīng)力
b撓度計(jì)算。
木材彈性模量E=9.0×106 kN/m2
結(jié)論3:橫向木方抗彎能力經(jīng)驗(yàn)算滿足要求。
門式通道支架計(jì)算
順橋向工字鋼計(jì)算
(1)工字鋼驗(yàn)算取最不利位置,即腹板正處于工字鋼上方,工字鋼間距1 m布置。受力簡圖如圖3所示。
圖3 受力簡圖
因?yàn)橄淞旱字恋孛娓? m,按均布荷載直接作用在工字鋼上,順橋按簡支考慮。
(2)支架驗(yàn)算取最不利位置,即最大荷載工字鋼處于一組支架立桿上方上圖中N1=N2=qL/2=48.52×4/2=97.04 kN
則單根支架受力為 N1/3=32.3 kN <[N]=65.4 kN合格
c地基承載力驗(yàn)算
單根立桿承載力為48.52×0.90=44 kN,底墊作用在C20混凝土硬化帶上,硬化帶為全硬化,則作用在C20混凝土上的荷載為 44/0.45 ×0.45=0.22 MPa,C15混凝土的抗壓強(qiáng)度為15 MPa。
結(jié)論五:地基承載力達(dá)到250 kPa即可滿足要求,C20混凝土硬化帶滿足立桿承載要求。
d施工預(yù)拱度的計(jì)算與設(shè)置
通過計(jì)算和查《路橋施工計(jì)算手冊》表13-6暫定以下數(shù)值,精確數(shù)值待預(yù)壓結(jié)束后根據(jù)預(yù)壓觀測得出。
①支架卸載后由上部構(gòu)造自重及活載一半產(chǎn)生的豎向撓度 δ1=0.5 cm。
②支架在荷載作用下的彈性壓縮即為最大撓度δ2=σ·L/E,約為0.2 cm。
③支架在荷載作用下的非彈性壓縮δ3=0.8 cm。
④支架基底在荷載作用下非彈性壓縮δ4=0.1 cm。
⑤總預(yù)拱度1.6 cm。
⑥預(yù)拱度設(shè)置:按二次拋物線分配,支點(diǎn)處為0
x/cm 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 y/cm 0 0.576 1.024 1.152 1.536 1.6 1.536 1.152 1.024 0.576 0
通過以上幾方面的驗(yàn)算,結(jié)論證明GK0+865.3現(xiàn)澆連續(xù)箱梁支架設(shè)計(jì)方案在理論上是可行的,且計(jì)算時(shí)按混凝土一次澆筑的不利情況考慮不利荷載,以上計(jì)算通過施工過程中兩次澆筑混凝土?xí)r荷載減少近30%,故此方案可行。
(1)外模的加工、安裝
采用1.2 cm厚竹膠板作為現(xiàn)澆梁模板,竹膠板面積大且表面光滑能有效的保證混凝土的外觀質(zhì)量。竹膠板的長度方向順橋向布置。模板直接在現(xiàn)場進(jìn)行拼裝,并用墨斗在模板上彈出橋形線。側(cè)模與底模的接縫對齊,拼縫連接處外側(cè)用單面膠帶紙密封。模板安裝順序如下。先將底部竹膠板鋪平,固定好后根據(jù)放線位置將多余竹膠板裁除,裁除時(shí)應(yīng)保證位置準(zhǔn)確,并保證弧線的平滑 ,避免出現(xiàn)較大的彎角,竹膠板鋪裝時(shí)接頭處應(yīng)用膠粘好,保證接縫處不漏漿不透水,底模安裝完成后再安裝側(cè)模。在支架上托上面沿橋縱向鋪設(shè)12×15 cm方木,在縱向方向上沿橫橋向鋪設(shè)10×10 cm的方木,間距為30 cm,橫向方木上鋪設(shè)厚15 mm竹膠板。梁體模板的縱坡、橫坡、預(yù)拱通過調(diào)整鋼管可調(diào)上托到預(yù)定的標(biāo)高。模板拼縫嚴(yán)密,整齊劃一,并設(shè)置足夠的斜撐,斜撐間距不大于4.5 m,以防跑模和漏漿,拼縫過大處均用玻璃膠鑲補(bǔ)。
(2)內(nèi)模加工、安裝
在底、腹板鋼筋綁扎好后安裝內(nèi)模,內(nèi)??蚣懿捎梅侥炯芷囱b,面板采用σ5 cm木板及竹膠板拼裝。模板之間夾橡膠條以防止漏漿,內(nèi)模在施工現(xiàn)場分節(jié)制作,檢查尺寸符合要求后,人工配合吊車進(jìn)行安裝。
內(nèi)模加工時(shí)要注意倒角尺寸,拼裝時(shí)要注意連接平順。模板與混凝土接觸的表面應(yīng)平整、光滑,接縫做成平縫,并采取措施防止漏漿。模板安裝完畢后檢查其節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性,由測量班用全站儀和水平儀檢查其平面位置和頂部標(biāo)高。模板要加固,把內(nèi)模底模的倒角用鋼筋加固在底板鋼筋上,保證在灌注混凝土過程中受力后不變形、不移位、不上浮;模內(nèi)應(yīng)干凈無雜物,否則應(yīng)用高壓水槍沖洗干凈,模內(nèi)拼合要平整嚴(yán)密。模板檢查合格后刷脫模劑,簽認(rèn)后方可綁扎頂板鋼筋。
(3)支架預(yù)壓
在模板鋪設(shè)完成以后,應(yīng)對支架進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓荷載不小于梁體鋼筋混凝土重量的1.2倍,預(yù)壓采用砂袋預(yù)壓,其荷載分布與現(xiàn)澆箱梁重量分布情況一致,預(yù)壓期間在每跨設(shè)置五個(gè)斷面15個(gè)觀測點(diǎn),預(yù)壓前先測量復(fù)核支點(diǎn)標(biāo)高,砂袋用吊車吊放到底板上,預(yù)壓分三次水平加載,第一次試壓重40%,第二次為40%,第三次全部加完,然后觀測7 d,卸載按三次進(jìn)行,第一次按試重的20%,第二次為40%,第三次全部卸完,每個(gè)觀測點(diǎn)在每一次加載(卸載)完了及全部加載完(卸載完)均要觀測,全部加載完成后先每一天觀測一次,若連續(xù)7 d觀測結(jié)果在5 mm以內(nèi),則可以認(rèn)為地基沉降基本穩(wěn)定。
(1)鋼筋在加工廠進(jìn)行加工。鋼筋綁扎時(shí)首先安裝與預(yù)應(yīng)力鋼束無矛盾的普通鋼筋,待初步形成鋼筋骨架后,再在其上焊接鋼束定位鋼筋。與預(yù)應(yīng)力鋼束有矛盾的鋼筋在鋼束就位后,適當(dāng)調(diào)整其位置。
(2)鋼筋凈保護(hù)層厚度用塑料墊塊進(jìn)行控制。
(3)安裝波紋管和預(yù)應(yīng)力鋼束。
(4)預(yù)應(yīng)力管道采用預(yù)埋塑料波紋管成孔,且要求波紋管帶厚度不小于0.35 mm。
(5)預(yù)應(yīng)力鋼鉸線進(jìn)場后,分批驗(yàn)收,其中包括質(zhì)量證明書是否齊全,鋼鉸線有無銹蝕,包裝是否完整,并分批抽樣進(jìn)行檢驗(yàn)其力學(xué)性質(zhì)。
(6)按設(shè)計(jì)圖紙預(yù)埋好各種預(yù)埋件,安裝波絞管、預(yù)應(yīng)力鋼絞線束。各部位波紋管安裝需與相應(yīng)部位的鋼筋綁扎一起完成。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙中給出的波紋管安裝坐標(biāo),曲線梁還要考慮曲線要素放出其控制點(diǎn)。定出波紋管實(shí)際位置,每0.5 m用架立鋼筋固定波紋管。
(7)擬采用在箱梁混凝土澆筑前穿束施工,鋼絞線下料長度等于波紋管孔道凈長加上兩端的工作長度,另加適當(dāng)余量。
(8)澆筑混凝土前要安排專人檢查波紋管,有漏縫和孔洞的地方采用膠帶粘貼密實(shí),避免澆筑混凝土?xí)r水泥漿滲入管內(nèi)造成管道堵塞。在波紋管的最高點(diǎn)處要預(yù)留排氣孔。
(9)編束時(shí)必須使鋼絞線相互平行不得交叉,從中間向兩端每隔1.0 m用扎絲綁緊并給鋼絞束編號(hào)。鋼絞束端頭必須作成錐型并包裹,短束直接用人工穿束,長束可用鋼絲并利用卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行牽引。
(1)混凝土的質(zhì)量控制
①本工程混凝土均為在拌合站集中拌制,為保證梁體混凝土質(zhì)量,對混凝土采取下列措施進(jìn)行質(zhì)量控制。
②水泥必須經(jīng)過檢驗(yàn)確認(rèn)各項(xiàng)性能合格。粗、細(xì)骨料應(yīng)有來自采集場附帶的質(zhì)量證明書及分批二檢報(bào)告。摻和料的摻量按實(shí)驗(yàn)結(jié)果嚴(yán)格執(zhí)行。
③細(xì)骨料選用細(xì)度模數(shù)2.3~3.0的優(yōu)質(zhì)中粗沙,含泥量≤1.5%,粗骨料選用粒徑范圍5~25 mm連續(xù)級配碎石,最大粒徑不得大于25 mm,含泥量≤0.7%。
④混凝土施工坍落度控制在180~220 mm之間。
⑤整個(gè)生產(chǎn)期間每盤混凝土的組成材料必須過稱。每盤混凝土組成材料計(jì)量結(jié)果的允許偏差為:水泥、摻合料:±2%(以重量計(jì))
⑥粗細(xì)骨料:±3%(以重量計(jì) )水、外加劑:±2%(以體積計(jì))。
⑦生產(chǎn)過程中應(yīng)測定骨料的含水率,每一工作班不應(yīng)少于一次,當(dāng)含水率有顯著變化是,應(yīng)增加測定次數(shù),依據(jù)檢測結(jié)果及時(shí)調(diào)整用水量和骨料用量。
⑧每盤混凝土攪拌完畢,應(yīng)在混凝土攪拌站取樣檢測坍落度。還應(yīng)觀察拌和物的粘聚性和保水性。坍落度以比設(shè)計(jì)配合比中要求的值大約20 mm左右。
⑨混凝土運(yùn)至澆筑地點(diǎn),如混凝土出現(xiàn)離析和分層現(xiàn)象,應(yīng)對混凝土進(jìn)行二次攪拌。
⑩每車混凝土運(yùn)至泵車旁時(shí),應(yīng)由試驗(yàn)人員先檢測其稠度。所測稠度值必須滿足施工要求,其允許偏差值為±30 mm。滿足要求后,方可用于澆筑。
(11)混凝土試樣在澆筑地點(diǎn)隨機(jī)抽取,每澆筑≤100 m3混凝土取樣次數(shù)不得少于一次。試模采用邊長為15 cm的立方休試模,采用邊長為15 cm的立方體試件的抗壓強(qiáng)度作為評判澆筑混凝土強(qiáng)度的依據(jù)。
(2)混凝土澆筑前準(zhǔn)備工作
混凝土澆筑前報(bào)請監(jiān)理工程師按照設(shè)計(jì)圖紙核對鋼筋布置及支座安設(shè)等預(yù)埋件,檢查模板斷面尺寸誤差是否符合規(guī)定,橋梁中線誤差情況,模板接縫情況衣表面平整光潔度。對以上情況逐項(xiàng)檢查、驗(yàn)收,各項(xiàng)檢查合格達(dá)優(yōu)后方可進(jìn)行混凝土澆筑?;炷翝仓?,首先對模板內(nèi)的雜物安排專人進(jìn)行清理,然后用空壓機(jī)對模板內(nèi)的灰塵吹風(fēng)及高壓水泵用水沖洗模板內(nèi)表面(灰塵及其他雜物從排水孔吹走),同時(shí)再對模板內(nèi)進(jìn)行潤濕。
(3)混凝土的運(yùn)輸與供應(yīng)
現(xiàn)澆連續(xù)梁施工時(shí),采用1臺(tái)混凝土汽車輸送泵車為主和兩臺(tái)25 t吊車為輔進(jìn)行施工,要求混凝土供應(yīng)能力每小時(shí)≥50 m3,為確?;炷吝\(yùn)輸及供應(yīng),計(jì)劃使用5臺(tái)混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸混凝土?;炷琳駬v配備8臺(tái)直徑50 mm插入式振搗器。
(4)澆筑混凝土
①梁體混凝土澆筑應(yīng)水平分層、斜向分段、兩側(cè)腹板對稱、連續(xù)澆筑。每層混凝土的灌注厚度不得超過30 cm。澆筑時(shí)同一斷面先澆筑底板、后腹板、再頂板。縱梁、端橫梁、中橫梁是澆筑重要部位,必須在下層混凝土振搗密實(shí)后再澆筑上層,防止出現(xiàn)空洞?;炷琳駬v派專人負(fù)振搗應(yīng)遵循快插慢提、上下層銜接震搗等原則,混凝土振搗派專人負(fù)責(zé),并做好詳細(xì)澆筑記錄。特別要注意對波紋管和錨墊板的位置保護(hù)。
②整體澆筑混凝土施工時(shí)從兩側(cè)對稱逐步推進(jìn)澆筑,混凝土澆筑順序示意圖,如圖4。
圖4 混凝土連續(xù)箱梁施工混凝土澆筑順序示圖圖
混凝土經(jīng)汽車泵泵送至橋面,自高處傾落混凝土?xí)r,自由傾落高度不超過2 m。在支架上澆筑混凝土,橫向混凝土的分布堅(jiān)持“對稱、平衡、同步進(jìn)行”的原則進(jìn)行施工,以免產(chǎn)生超過允許的偏差和變形。澆注混凝土?xí)r,應(yīng)就每箱的底板、腹板高度,沿結(jié)構(gòu)橫截面以斜坡層向前推進(jìn)。斜坡層傾斜角20°~25°。
縱向澆筑順序如圖5所示。
圖5 縱向澆筑順序
(5)澆筑下料及振搗要求。
①底板澆筑時(shí),從腹板下料振搗,如腹板下料不能滿足底板混凝土量,可從每箱的頂板內(nèi)模預(yù)留孔下料。施工時(shí),派專人注意觀察底板混凝土的穩(wěn)定,防止腹板混凝土下墜引起翻漿,造成病害。振搗過程中嚴(yán)禁振搗棒觸碰波紋管、模板。
②振搗時(shí)不得觸碰鋼筋及模板。對橫梁的振搗由現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人監(jiān)督檢查,確保振搗密實(shí)。
③澆筑混凝土過程中,每一工作班交接時(shí),雙方施工班長及施工負(fù)責(zé)人做好交接班手續(xù),防止出現(xiàn)質(zhì)量問題。
④混凝土一經(jīng)入模,立即進(jìn)行全面的振搗,使之形成密實(shí)的均勻體,但避免振動(dòng)棒碰撞模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道及其它預(yù)埋件。橋面混凝土刮平,平整度達(dá)到要求,表面鑿毛,增加與路面層的粘結(jié)度。
(6)混凝土澆筑注意事項(xiàng)。
①施工時(shí)設(shè)專人對橫隔板、橫隔梁等鋼筋、預(yù)應(yīng)力密集處等關(guān)鍵部位進(jìn)行振搗和檢查,并備以竹片,鋼筋人工搗固?;炷凉嘧⒑驼駬v過程中應(yīng)注意防止波紋管上浮。
②灌注腹板混凝土?xí)r,為避免松散混凝土留在頂上,待灌注頂板混凝土?xí)r,這些混凝土已初凝,易使頂板出現(xiàn)蜂窩,故在灌注腹板混凝土?xí)r,進(jìn)料口周邊應(yīng)用卸料鋼板蓋住。
③腹板振搗以插入式振搗器為主。在腹板與底板倒角處,應(yīng)注意振搗密實(shí),灌注腹板混凝土后,不得再振搗底板混凝土,以防止腹板梗角處混凝土外鼓,上部懸空,出現(xiàn)空洞。
④頂板或底板上、下層鋼筋之間,應(yīng)有足夠的聯(lián)系筋,以免鋼筋網(wǎng)變形。
⑤灌注混凝土?xí)r,要防止錨墊板位移和傾斜,防止管道踩扁和移動(dòng)。
⑥箱梁的人洞、倒角等部位因應(yīng)力集中,常常出現(xiàn)裂紋,施工時(shí)在這些部位需增加抗裂鋼筋。
⑦對模板、鋼筋骨架,預(yù)應(yīng)力管道,預(yù)埋件及預(yù)留孔位置、標(biāo)高等,均應(yīng)詳細(xì)檢查。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。模板內(nèi)雜物要清理干凈,并辦理簽證手續(xù)。
⑧混凝土澆筑前要取得配合比的正式通知單,并檢查砂、石、水泥,減水劑質(zhì)量。
⑨振動(dòng)棒在振搗混凝土?xí)r,不得觸及埋設(shè)物、預(yù)應(yīng)力管道和模板,以防結(jié)構(gòu)移位或變形。
箱涵模板支撐圖、現(xiàn)澆箱梁施工工藝框見附圖。
(7)混凝土的養(yǎng)護(hù)。
①混凝土澆筑完成在收漿后盡快予以覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù),覆蓋時(shí)不損傷和污染混凝土的表面,箱梁側(cè)面拆模后立即覆蓋和固定好毛毯,對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
②混凝土養(yǎng)護(hù)用水與拌和用水相同,每天灑水次數(shù)以能保持混凝土表面經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為準(zhǔn)。氣溫較低時(shí)在覆蓋的毛毯上加蓋塑料薄膜。
③混凝土灑水養(yǎng)護(hù)期為7 d,根據(jù)空氣的溫度、濕度和試塊的強(qiáng)度酌情延長養(yǎng)護(hù)期。
④混凝土強(qiáng)度在達(dá)到2.5 MPa前,禁止行人運(yùn)輸工具模板,支架及腳手架等荷載。
張拉設(shè)備在首次使用或使用期超過及修理后都應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn),校驗(yàn)方法是在反力框架上安裝千斤頂、壓力傳感器,測定千斤頂張拉力與油表讀數(shù)關(guān)系式(或關(guān)系曲線)。
預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用力控制方法張拉時(shí),應(yīng)校核預(yù)應(yīng)力鋼絞線的伸長值,預(yù)應(yīng)力鋼絞線的實(shí)際伸長值,宜在初應(yīng)力為10%σ時(shí)開始量測,但必須加上初應(yīng)力以下的推算伸長值,并扣除混凝土構(gòu)件在張拉過程中的彈性壓縮值。
張拉噸位下的鋼絞線理論伸長值計(jì)算。
式中:△Li為鋼絞線的理論伸長量;Eg為鋼絞線的彈性模量;σi為鋼絞線的平均應(yīng)力(可近似取跨中截面與錨固截面鋼絞線的平均應(yīng)力值);L為鋼絞線的長度(i為鋼絞線的編號(hào))。
箱梁鋼束均采用兩端對稱張拉,先兩側(cè)腹板、再中間腹板。張拉操作采用控制張拉噸位與引伸量雙控。實(shí)際伸長值與理論伸長值之差應(yīng)控制在-5% ~6%以內(nèi),且不允許斷絲。張拉工藝采用二倍初應(yīng)力法:0→初始張拉噸位→二倍初始張拉噸位→張拉噸位→持荷3 min→錨固;不采用超張拉。
(1)與張拉作業(yè)無關(guān)的人員嚴(yán)禁進(jìn)入張拉現(xiàn)場。
(2)張拉時(shí),千斤頂后面不得站人,以防預(yù)應(yīng)力鋼絞線拉斷或銷具彈出傷人。
(3)高壓油泵有不正常情況時(shí),應(yīng)立即停車檢查。
(4)已張拉完而未壓漿的梁,嚴(yán)禁劇烈震動(dòng),以防預(yù)應(yīng)力鋼絞線裂斷釀成重大的事故。
①壓漿
a割除錨外鋼絞線,采用砂輪切割機(jī)切割,切割應(yīng)采取降溫措施,如用石棉繩浸濕纏裹其根部。
b封錨:錨塞周圍的鋼絞線間隙應(yīng)用環(huán)氧砂漿或水泥砂漿填塞,以免冒漿而損失灌漿壓力。
c沖洗孔道:孔道在壓漿前應(yīng)用高壓風(fēng)吹去孔內(nèi)雜物,保證孔道暢通。
d壓漿順序:自上而下,逐個(gè)進(jìn)行。
e壓漿程序:采用“一次壓注法”由一端向另一端壓漿,待另一端出濃漿時(shí),封閉出漿口,并保壓(6~8 kg/cm2)一分鐘,爾后,關(guān)閉進(jìn)漿口,使水泥漿在有壓力狀態(tài)下凝結(jié),以保證壓漿充滿密實(shí)。
f水泥漿從拌制到壓入孔道的間隔時(shí)間不得超過40 min,在這個(gè)時(shí)間內(nèi),應(yīng)不斷攪樣水泥漿。
g壓漿后48 h內(nèi),必須保證構(gòu)件溫度不低于5℃。
②封端
a孔道壓漿后應(yīng)立即將梁端水泥漿沖洗干凈,同時(shí)清除支承墊板、錨具上的油污,并將端面混凝土鑿毛。
b按設(shè)計(jì)要求綁扎端部鋼筋網(wǎng)。
c固定封端模板,立模后,校核梁體全長,其長度應(yīng)在允許誤差范圍內(nèi)。
d拌制封端混凝土,其配合比及強(qiáng)度要求應(yīng)與梁體混凝土完全相同。
e灌注封端混凝土?xí)r,要仔細(xì)操作并認(rèn)真搗固,務(wù)使錨具處的混凝土密實(shí)。
f靜置1~2 h,帶模澆水養(yǎng)護(hù),脫模后繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)。
現(xiàn)澆混凝土連續(xù)箱梁以其美觀的造型和施工方便等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于互通立交、跨路橋梁及城市市政橋梁。
連續(xù)箱梁采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),可以節(jié)省鋼材、減小截面尺寸和自重,經(jīng)濟(jì)效益好,而后張拉工藝易于操作和安全,適應(yīng)性強(qiáng)。現(xiàn)代橋梁運(yùn)用了連續(xù)箱梁顯得纖細(xì)美觀,與城市建設(shè)相協(xié)調(diào),尤其是適合運(yùn)用在城市立交跨線橋和城市道路橋梁之中。
隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展,材料、機(jī)械、設(shè)備工業(yè)相應(yīng)發(fā)展,這為我國修建大跨徑斜拉橋和懸索橋提供了有力保障。再加上廣大橋梁建設(shè)者的精心設(shè)計(jì)和施工,使我國建橋水平已躍身于世界先進(jìn)行列。我國幅員遼闊,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平參差不齊,經(jīng)濟(jì)上總體水平不高,公路橋梁發(fā)展還是要著眼于量大、面廣的一般大、中橋,這類橋梁仍以預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)為主。首先,要著重抓多樣化、標(biāo)準(zhǔn)化,編制適用經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)圖,提高施工水平和質(zhì)量,然后再抓住跨越大江(河)、海灣的特大型橋梁建設(shè),不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),既體現(xiàn)公路人的建橋水平,又要保證高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量建橋。
[1]公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTJ B01-2003)[S].
[2]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 041-2000)[S].人民交通出版社,2000.
[3]公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范(JTJ D60-2004)[S].
[4]路橋施工計(jì)算手冊[M].人民交通出版社,2007.
[5]公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTJ D62-2004)[S].
[6]依蘭至七臺(tái)河兩階段施工圖設(shè)計(jì)文件.
[7]道路交通標(biāo)志和標(biāo)線(GB5768-1999)[S].
[8]依七路指發(fā)【2010】33號(hào),關(guān)于下發(fā)《依七高速公路橋梁滿堂支架施工作業(yè)指導(dǎo)書》.
U445.7
C
1008-3383(2011)12-0062-05
2011-10-15