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摘要; 现浇箱梁由于其整体性好、外形美观、刚度大、可做成复杂形状、线形等特点, 已越来越多地被用于高速公路和城市道路高架桥建设中。现浇箱梁施工中由于箱梁支架、现浇梁的设计、施工程序繁多, 因而稍有不慎便会对桥梁的施工质量造成不利影响, 因而学习并合理运用现浇箱梁施工技术便显得尤为重要。本文通过对现浇箱梁施工技术的三点进行探讨, 希望对施工人员有所帮助。
关键词; 满堂支架 预压 预应力 施工要点
一.工程概况
某工程是一座长374.48m的跨线桥,全桥共13跨,全桥共分三联,第一联及第三联为5×25m先简支后结构连续的预应力混凝土预制小箱梁,梁高1.4m;第二联为35m+50m+35m的变高度预应力混凝土现浇连续箱梁,单箱双室,梁高为1.6m~2.8m。采用后张法施工,混凝土强度等级C50,采用低松弛高强度的预应力钢铰线,标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95×105 MPa,松驰率ρ=0.035,松驰系数ζ=0.3。下面就施工过程中的施工重点与要点谈谈自己的体会。
二、施工控制要点及技术要点
支架方案
现浇箱梁支架根据地段不同分为两种,一种为满堂式碗扣式支架,一种为钢管墩贝雷梁组合支架。满堂式碗扣式支架适用于现浇段跨径为35m的两跨,钢管墩贝雷梁工字钢组合支架适用于跨径50m的中跨。
满堂式碗扣支架
2.1.2.1.碗扣支架地基处理
搭设碗扣支架地基因前期桩基施工及部分在原旧路土路基上,需队地基进行换填处治。首先对基础整平碾压完成后,在其上铺筑30cm厚石渣,宽度13m,并用石粉进行密缝,然后整体用18T压路机进行碾压密实。碾压成型后最后两遍的沉降差小于1cm,并采用触探方式检测地基承载力。在石渣上摊铺20cm厚C20混凝土做为承重层,宽度为12.0m,并在场地四周设排水沟,并保证排水通畅,防止雨水或混凝土浇注和养生过程中滴水对地基的影响。
2.1.2.2.碗扣支架搭设
根据设计中线标高、纵横坡率、预拱度公式计算出各段落梁底标高,在跨中及跨边预留足够预拱度。
首层立杆采用不同的长度交错布置,底部用横杆(扫地杆)连接固定,严禁拆除,以保证支架的整体性,上部支架搭设时按阶梯连续搭设。
支架搭设前应检查脚手架有无弯曲、接头开焊和断裂等现象,无误后才能开始拼装。拼装时,脚手架立杆必须保证垂直度。尤其重要的是必须在第一层所有立杆与横杆均拼装调整完成无误后方可继续向上拼装。立杆垂直度偏差度,横杆水平度偏差,扣接点距碗扣节点的距离,扣件扭矩等应符合设计规范要求;当出现不能与立杆扣接的情况时采取与横杆扣接,扣接点应牢固;斜杆与地面夹为450 ~600,斜杆底部必须放置在基础上,不得吊空,以保证支架的整体稳定性。
钢管墩贝雷梁支架
2.1.3.1.测量放样
进行钢管定位,确保钢管位置准确,并防止轴线偏位造成对钢管支架使用功能的影响。
2.1.3.2.钢管墩接长
钢管墩接长采用对接满焊,焊缝要求饱满。钢管墩接长时,汽车吊起吊待接钢管墩就位,施工人员进行焊接施工。焊接时要严格按技术规范要求清理焊接接口及清理和打磨好焊缝,焊接时湿度不宜高于80%;温度不得低于0℃。
2.1.3.3.贝雷梁安装
贝雷纵向中心轴线与钢管桩轴线重合。安装前要先将安装的钢管桩在横向采用[14 型或100*80*8的角钢进行横向临时拉结。两组贝雷梁之间上、下弦杆每3 米设一道水平横联,横联采用[14 型的工字钢,横联与贝雷之间用U 形螺栓连接固定。
2.1.3.4.纵、横向分配梁安装
贝雷梁安装完成后随即铺设I30a@90cm 工字钢横向分配梁。I30a 横向分配梁安装完成后,可以铺设碗扣支架。纵梁与横梁采用点焊固定。纵向分配梁的接头必须设置在横梁的顶部,防止形成探头板。必要时可适当调整横梁的位置。横向、纵向分配梁安装前应在按照设计图纸上的横、纵向间距尺寸先进行量测,并在贝雷架和横向分配梁上做好标示。现场施工管理人员应对测量出来的间距进行逐个检查。
钢筋加工
空心板内普通钢筋大部分为构造配筋,鋼筋直径小,刚度小,必须采取有效措施,保证钢筋定位准确。应先绑扎好腹板、底板钢筋,然后再布设底板预应力钢绞线,顶板钢筋的绑扎工作宜在预应力钢绞线张拉5小时后进行,以策安全。对于斜交空心板,由于在空心板两端设置有平行于板端的箍筋及底板钢筋,为了保证箍筋及底板钢筋下缘有足够的保护层厚度,钢筋之间应紧贴。空心板顶、底板厚度较薄,双层配筋时空间较小,为保证混凝土浇筑质量,施工时所有纵向构造钢筋均应错位2~3cm布设。
预应力钢绞线套管安装与穿束
2.1.5.1.钢绞线套管安装
在钢筋绑扎至一定程度后,根据设计钢绞线的坐标位置安装波纹管,安装波纹管严格保证弯曲坐标及弯曲角度,当管道与普通钢筋抵触时,应适当调整普通钢筋位置,确保管道位置的正确。浇注混凝土时,振捣人员应熟悉管道位置,严禁将振捣棒与管道接触,使管道移位变形,保证管道的制作、安装及连接的质量。
2.1.5.2、钢绞线的穿束
(1)钢绞线的下料、编束
钢绞线在下料前要先做好下料笼(下料笼比成卷钢绞线稍大),将钢绞线整卷放入下料笼之后,用方木固定好,方可拆除钢绞线外包铁皮带。下料时钢绞线从中间拉出,逐渐往外拆。
钢绞线按设计长度并预留施工工作长度再下料;下料时采用砂轮锯切割,严禁用氧气切割,不能与高温、焊接火花或作为焊机接地电线;切割后在离开切口处50厘米范围内用细铁丝绑扎牢固(或在开口处用电工胶布缠紧),防止钢束松散,互相缠绕。搬运时不能拖拉,储存、运输、安装过程中应防止锈蚀和损伤。 (2)穿束
穿束采用先浇筑混凝土后穿束。中短钢束穿入端绑扎紧密后可用人工穿入管道,长钢束采用5T卷扬机拖拉穿束。先在长束穿入套环后,在钢束中打入钢锲,将钢束与套环锲紧,穿入端在编束的事先留两根稍长钢绞线,将其焊联,并将端头用胶布包裹与Φ5绞线联结,开动卷扬机,将钢束拉过管道。
牵引时应注意牵引速度不能太快,防止将波纹管拉破,钢束的自由端出口处要与管道水平,若穿束过程中发现卷扬机索引困难时,应查明原因,不得强行牵拉。
混凝土浇注
施工时以一联中的每段作为浇筑单位。为减少混凝土浇筑次数,确保混凝土浇筑质量,采用混凝土二次浇筑工艺,第一次浇筑底板和腹板混凝土,待箱梁底、腹板混凝土强度达到标准的50%后,拆除腹板内侧模板,安装顶板模板,绑扎顶板钢筋。接着浇筑顶板混凝土,待箱梁顶板混凝土强度达到标准的100%后,张拉梁体预应力筋。施工接缝设在梁腹板上梗肋处,混凝土浇筑时预高1-2cm,浇筑顶板混凝土时进行凿毛处理。水平接缝按施工缝处理,并增设竖向剪力筋和水平受弯钢筋,防止施工缝处混凝土开裂。
三、现浇箱梁施工质量控制点
1、模板与支架拆除顺序。
当施工完毕达到拆除支撑、模板、支架条件后, 需先拆除箱室内内模加固支撑, 然后张拉、压浆, 由跨中向两端头对称拆除翼缘板部位支撑、支架, 由跨中向两端头对称拆除底、腹板部位支撑、支架这样的顺序进行。绝对禁止未拆完内模竖向支撑即拆支架、未拆完翼缘板部分支撑支架即拆底腹板部位支撑支架, 以防结构在体系转换时产生破坏性荷载拉裂梁体。支架拆除的顺序应是先拆除每跨中间部分, 然后由中间向两边。
2、加强线型控制。
特别对于腹板外模、翼缘板的线型, 必要时可以采取加密控制点的方法, 必须确保线型流畅、美观。
3、注重基底处理。
特別对于在箱梁施工所搭设支架范围内, 由桩基施工所遗留的泥浆池, 必须彻底清理完毕后再回填; 另外承台基坑超挖部分必须严格分层回填、夯实, 谨防支架沉陷。
4、精心支撑加固顶板内模。
所有顶板内模支撑必须楔钉连接成整体, 牢固可靠, 谨防出现内模坍塌事故。
四、结束语
随着现浇箱梁施工技术被广泛用于高架桥梁建设中来,其施工技术的研究越来越受到人们的重视, 但桥梁施工是一个综合性的项目, 在正确运用施工技术的同时, 还要制定质量、安全等各方面的施工保障措施, 进行安全文明施工, 只有这样才能带来施工单位社会效益和企业效益的双赢。
关键词; 满堂支架 预压 预应力 施工要点
一.工程概况
某工程是一座长374.48m的跨线桥,全桥共13跨,全桥共分三联,第一联及第三联为5×25m先简支后结构连续的预应力混凝土预制小箱梁,梁高1.4m;第二联为35m+50m+35m的变高度预应力混凝土现浇连续箱梁,单箱双室,梁高为1.6m~2.8m。采用后张法施工,混凝土强度等级C50,采用低松弛高强度的预应力钢铰线,标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95×105 MPa,松驰率ρ=0.035,松驰系数ζ=0.3。下面就施工过程中的施工重点与要点谈谈自己的体会。
二、施工控制要点及技术要点
支架方案
现浇箱梁支架根据地段不同分为两种,一种为满堂式碗扣式支架,一种为钢管墩贝雷梁组合支架。满堂式碗扣式支架适用于现浇段跨径为35m的两跨,钢管墩贝雷梁工字钢组合支架适用于跨径50m的中跨。
满堂式碗扣支架
2.1.2.1.碗扣支架地基处理
搭设碗扣支架地基因前期桩基施工及部分在原旧路土路基上,需队地基进行换填处治。首先对基础整平碾压完成后,在其上铺筑30cm厚石渣,宽度13m,并用石粉进行密缝,然后整体用18T压路机进行碾压密实。碾压成型后最后两遍的沉降差小于1cm,并采用触探方式检测地基承载力。在石渣上摊铺20cm厚C20混凝土做为承重层,宽度为12.0m,并在场地四周设排水沟,并保证排水通畅,防止雨水或混凝土浇注和养生过程中滴水对地基的影响。
2.1.2.2.碗扣支架搭设
根据设计中线标高、纵横坡率、预拱度公式计算出各段落梁底标高,在跨中及跨边预留足够预拱度。
首层立杆采用不同的长度交错布置,底部用横杆(扫地杆)连接固定,严禁拆除,以保证支架的整体性,上部支架搭设时按阶梯连续搭设。
支架搭设前应检查脚手架有无弯曲、接头开焊和断裂等现象,无误后才能开始拼装。拼装时,脚手架立杆必须保证垂直度。尤其重要的是必须在第一层所有立杆与横杆均拼装调整完成无误后方可继续向上拼装。立杆垂直度偏差度,横杆水平度偏差,扣接点距碗扣节点的距离,扣件扭矩等应符合设计规范要求;当出现不能与立杆扣接的情况时采取与横杆扣接,扣接点应牢固;斜杆与地面夹为450 ~600,斜杆底部必须放置在基础上,不得吊空,以保证支架的整体稳定性。
钢管墩贝雷梁支架
2.1.3.1.测量放样
进行钢管定位,确保钢管位置准确,并防止轴线偏位造成对钢管支架使用功能的影响。
2.1.3.2.钢管墩接长
钢管墩接长采用对接满焊,焊缝要求饱满。钢管墩接长时,汽车吊起吊待接钢管墩就位,施工人员进行焊接施工。焊接时要严格按技术规范要求清理焊接接口及清理和打磨好焊缝,焊接时湿度不宜高于80%;温度不得低于0℃。
2.1.3.3.贝雷梁安装
贝雷纵向中心轴线与钢管桩轴线重合。安装前要先将安装的钢管桩在横向采用[14 型或100*80*8的角钢进行横向临时拉结。两组贝雷梁之间上、下弦杆每3 米设一道水平横联,横联采用[14 型的工字钢,横联与贝雷之间用U 形螺栓连接固定。
2.1.3.4.纵、横向分配梁安装
贝雷梁安装完成后随即铺设I30a@90cm 工字钢横向分配梁。I30a 横向分配梁安装完成后,可以铺设碗扣支架。纵梁与横梁采用点焊固定。纵向分配梁的接头必须设置在横梁的顶部,防止形成探头板。必要时可适当调整横梁的位置。横向、纵向分配梁安装前应在按照设计图纸上的横、纵向间距尺寸先进行量测,并在贝雷架和横向分配梁上做好标示。现场施工管理人员应对测量出来的间距进行逐个检查。
钢筋加工
空心板内普通钢筋大部分为构造配筋,鋼筋直径小,刚度小,必须采取有效措施,保证钢筋定位准确。应先绑扎好腹板、底板钢筋,然后再布设底板预应力钢绞线,顶板钢筋的绑扎工作宜在预应力钢绞线张拉5小时后进行,以策安全。对于斜交空心板,由于在空心板两端设置有平行于板端的箍筋及底板钢筋,为了保证箍筋及底板钢筋下缘有足够的保护层厚度,钢筋之间应紧贴。空心板顶、底板厚度较薄,双层配筋时空间较小,为保证混凝土浇筑质量,施工时所有纵向构造钢筋均应错位2~3cm布设。
预应力钢绞线套管安装与穿束
2.1.5.1.钢绞线套管安装
在钢筋绑扎至一定程度后,根据设计钢绞线的坐标位置安装波纹管,安装波纹管严格保证弯曲坐标及弯曲角度,当管道与普通钢筋抵触时,应适当调整普通钢筋位置,确保管道位置的正确。浇注混凝土时,振捣人员应熟悉管道位置,严禁将振捣棒与管道接触,使管道移位变形,保证管道的制作、安装及连接的质量。
2.1.5.2、钢绞线的穿束
(1)钢绞线的下料、编束
钢绞线在下料前要先做好下料笼(下料笼比成卷钢绞线稍大),将钢绞线整卷放入下料笼之后,用方木固定好,方可拆除钢绞线外包铁皮带。下料时钢绞线从中间拉出,逐渐往外拆。
钢绞线按设计长度并预留施工工作长度再下料;下料时采用砂轮锯切割,严禁用氧气切割,不能与高温、焊接火花或作为焊机接地电线;切割后在离开切口处50厘米范围内用细铁丝绑扎牢固(或在开口处用电工胶布缠紧),防止钢束松散,互相缠绕。搬运时不能拖拉,储存、运输、安装过程中应防止锈蚀和损伤。 (2)穿束
穿束采用先浇筑混凝土后穿束。中短钢束穿入端绑扎紧密后可用人工穿入管道,长钢束采用5T卷扬机拖拉穿束。先在长束穿入套环后,在钢束中打入钢锲,将钢束与套环锲紧,穿入端在编束的事先留两根稍长钢绞线,将其焊联,并将端头用胶布包裹与Φ5绞线联结,开动卷扬机,将钢束拉过管道。
牵引时应注意牵引速度不能太快,防止将波纹管拉破,钢束的自由端出口处要与管道水平,若穿束过程中发现卷扬机索引困难时,应查明原因,不得强行牵拉。
混凝土浇注
施工时以一联中的每段作为浇筑单位。为减少混凝土浇筑次数,确保混凝土浇筑质量,采用混凝土二次浇筑工艺,第一次浇筑底板和腹板混凝土,待箱梁底、腹板混凝土强度达到标准的50%后,拆除腹板内侧模板,安装顶板模板,绑扎顶板钢筋。接着浇筑顶板混凝土,待箱梁顶板混凝土强度达到标准的100%后,张拉梁体预应力筋。施工接缝设在梁腹板上梗肋处,混凝土浇筑时预高1-2cm,浇筑顶板混凝土时进行凿毛处理。水平接缝按施工缝处理,并增设竖向剪力筋和水平受弯钢筋,防止施工缝处混凝土开裂。
三、现浇箱梁施工质量控制点
1、模板与支架拆除顺序。
当施工完毕达到拆除支撑、模板、支架条件后, 需先拆除箱室内内模加固支撑, 然后张拉、压浆, 由跨中向两端头对称拆除翼缘板部位支撑、支架, 由跨中向两端头对称拆除底、腹板部位支撑、支架这样的顺序进行。绝对禁止未拆完内模竖向支撑即拆支架、未拆完翼缘板部分支撑支架即拆底腹板部位支撑支架, 以防结构在体系转换时产生破坏性荷载拉裂梁体。支架拆除的顺序应是先拆除每跨中间部分, 然后由中间向两边。
2、加强线型控制。
特别对于腹板外模、翼缘板的线型, 必要时可以采取加密控制点的方法, 必须确保线型流畅、美观。
3、注重基底处理。
特別对于在箱梁施工所搭设支架范围内, 由桩基施工所遗留的泥浆池, 必须彻底清理完毕后再回填; 另外承台基坑超挖部分必须严格分层回填、夯实, 谨防支架沉陷。
4、精心支撑加固顶板内模。
所有顶板内模支撑必须楔钉连接成整体, 牢固可靠, 谨防出现内模坍塌事故。
四、结束语
随着现浇箱梁施工技术被广泛用于高架桥梁建设中来,其施工技术的研究越来越受到人们的重视, 但桥梁施工是一个综合性的项目, 在正确运用施工技术的同时, 还要制定质量、安全等各方面的施工保障措施, 进行安全文明施工, 只有这样才能带来施工单位社会效益和企业效益的双赢。