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摘 要:目前宽截面箱梁顶板存在平整度难以控制的施工难题,直接影响部分桥型的桥面线形和横坡设置。本文提出一套有效的施工措施,不仅可以控制现浇混凝土箱梁顶板的平整度,而且避免箱梁顶板表面混凝土干缩裂纹的产生,给后续的沥青混凝土铺装层施工奠定了良好的基础。
关键词:宽截面箱梁;平整度;干缩裂纹;提浆整平机
近年来,沥青混凝土路面技术在我国得到广泛应用,在桥梁上部结构设计中,为满足桥面横坡要求,桥梁上部结构常采用箱梁、找平层(垫层)、桥面铺装层的构造形式。但是,从最近几年对此类桥梁结构的使用效果来看,桥面结构普遍出现不同程度病害。其主要原因是处于中间的混凝土找平层不能很好的与混凝土箱梁顶板结合,导致找平层和沥青混凝土铺装层不能牢固的依附在箱梁上。为避免此类桥梁病害的发生,现在取消了中间的混凝土找平层,直接将沥青混凝土铺装层粘结在混凝土箱梁顶板上。但又产生了新的问题:(1)需要保证沥青混凝土铺装层与混凝土箱梁顶板之间形成良好粘结力;(2)需要保证沥青混凝土铺装层等厚均匀;(3)取消混凝土找平层后,需要在混凝土箱梁顶板上直接做出横坡。
1 宽截面箱梁顶板平整度控制难点
1.1 顶板分布钢筋
箱梁顶板平整度控制,首先就要保证标高达到设计要求,其次才是顶板平整度控制。桥面高程的确定通常是将顶板钢筋网作为基础,所以钢筋网的标高对顶板平整度控制起到十分重要的作用。因此对箱梁顶板平整度控制首先要精确控制分布钢筋网的标高及保证绑扎钢筋网的刚度。
1.2 混凝土特点
混凝土自身的特点对箱梁顶板平整度的控制影响很大,特别是混凝土的流动性和坍落度。坍落度大就表明混凝土中含水量比较高,水分蒸发就快,终凝过程中混凝土箱梁顶板的表面就很易出现由干缩引起的裂纹。这种干缩裂纹必将增加人工抹面的工作量,从而增加箱梁顶板平整度的控制难度。
1.3 箱梁截面宽度
随着桥梁事业发展,梁截面变宽且桥梁跨度一般较大。一要保证在大面积上控制横坡及平整度;二要保证在混凝土终凝之前完成3次以上的人工抹面工作,以防干缩裂纹的产生;三是收面工作平台搭设困难,既要保证平台横向刚度,又要保证平台来回移动顺畅。
2 历史发展
以前的桥梁多采用较窄的箱梁截面,箱梁顶板平整度的控制难度相对较低,可以选用和箱梁截面等宽的工作平台进行多次收平及人工抹面。箱梁截面宽度不大,对桁架平台的刚度要求不高,平台回来移动也较顺畅,所以箱梁顶板平整度的控制效果较好。考虑到施工的方便,也可以让操作工人直接在箱梁上沿浇筑方向进行抹面工作。
3 研究现状分析
大宽度,大跨径桥梁的出现,给箱梁顶板平整度控制提出了更高的要求。然而,对于此种现象业内并没有一套具体的解决方案,以某大桥(多跨连续刚构)为例,由于箱梁顶板平整度控制不到位,箱梁顶面终凝后出现高低不平,多处坑洼的现象,严重影响桥面线形及桥面铺装的施工。经多方决议,最终采用混凝土填补坑槽,调整顶板线形,以满足瀝青混凝土桥面铺装的施工,但是这种方案势必将增加结构自重,影响桥梁承载能力。
4 发展趋势
4.1 悬架式提浆整平机的应用
针对箱梁顶板平整度控制中截面过宽,工程师们制造了一种较为合理的机械设备-悬架式提浆整平机。悬架式提浆整平机主要由以下几个部件组成:振动器、振动梁、行走系统及附属结构。箱梁顶面运用悬架式提浆整平机进行施工是实现宽箱梁顶板平整度控制中最为关键的一环。该技术已逐渐应用于工程实践。
4.2 机械、人工共同控制平整度
提浆整平机的应用解决了宽截面箱梁的缺点,但是在混凝土初凝以前(3~4 h),由于混凝土表面水分的蒸发,顶板表面很容易出现收缩裂缝,所以需要再次进行人工收面,减少收缩裂缝、增加箱梁顶板的平整度。如果在混凝土初始凝固时间后仍继续人工收面,就会在箱梁表面留下不可修复的痕迹,影响箱梁顶板的外观和平整度。即便混凝土过了初凝时间,干缩裂缝还是会随着水分的蒸发继续出现。鉴于上面的情况,工程上等混凝土终凝后(6~7h)选用磨光机对箱梁顶板混凝土再次进行“收面”,该措施使用后效果明显。使用磨光机,可以达到和人工抹面相同的效果,解决混凝土表面出现的干缩裂纹的问题,还可以使顶板表面有拉毛的效果,平整度也得到较好的控制。
5 结论
机械与人工共同控制箱梁顶板平整度能得到较好的效果,可以解决因箱梁顶板平整度不好引起的桥面铺装平整度差、易开裂等质量通病,降低桥梁后期运营及维护成本并保证桥梁的使用寿命。此套控制宽箱梁顶板平整度的方案,对类似的桥型施工具有很好的借鉴意义。
参考文献:
[1]吴志华.软土地基上方现浇预应力砼连续箱梁顶面标高的施工控制[J].福建建材,2011.
[2]蒲国勇.悬臂浇筑箱梁表面平整度控制技术[J].交通世界,2010,11.
作者简介:魏友良(1993-),男 ,汉族 ,四川人,在读硕士研究生,研究方向:大跨径桥梁设计理论。
关键词:宽截面箱梁;平整度;干缩裂纹;提浆整平机
近年来,沥青混凝土路面技术在我国得到广泛应用,在桥梁上部结构设计中,为满足桥面横坡要求,桥梁上部结构常采用箱梁、找平层(垫层)、桥面铺装层的构造形式。但是,从最近几年对此类桥梁结构的使用效果来看,桥面结构普遍出现不同程度病害。其主要原因是处于中间的混凝土找平层不能很好的与混凝土箱梁顶板结合,导致找平层和沥青混凝土铺装层不能牢固的依附在箱梁上。为避免此类桥梁病害的发生,现在取消了中间的混凝土找平层,直接将沥青混凝土铺装层粘结在混凝土箱梁顶板上。但又产生了新的问题:(1)需要保证沥青混凝土铺装层与混凝土箱梁顶板之间形成良好粘结力;(2)需要保证沥青混凝土铺装层等厚均匀;(3)取消混凝土找平层后,需要在混凝土箱梁顶板上直接做出横坡。
1 宽截面箱梁顶板平整度控制难点
1.1 顶板分布钢筋
箱梁顶板平整度控制,首先就要保证标高达到设计要求,其次才是顶板平整度控制。桥面高程的确定通常是将顶板钢筋网作为基础,所以钢筋网的标高对顶板平整度控制起到十分重要的作用。因此对箱梁顶板平整度控制首先要精确控制分布钢筋网的标高及保证绑扎钢筋网的刚度。
1.2 混凝土特点
混凝土自身的特点对箱梁顶板平整度的控制影响很大,特别是混凝土的流动性和坍落度。坍落度大就表明混凝土中含水量比较高,水分蒸发就快,终凝过程中混凝土箱梁顶板的表面就很易出现由干缩引起的裂纹。这种干缩裂纹必将增加人工抹面的工作量,从而增加箱梁顶板平整度的控制难度。
1.3 箱梁截面宽度
随着桥梁事业发展,梁截面变宽且桥梁跨度一般较大。一要保证在大面积上控制横坡及平整度;二要保证在混凝土终凝之前完成3次以上的人工抹面工作,以防干缩裂纹的产生;三是收面工作平台搭设困难,既要保证平台横向刚度,又要保证平台来回移动顺畅。
2 历史发展
以前的桥梁多采用较窄的箱梁截面,箱梁顶板平整度的控制难度相对较低,可以选用和箱梁截面等宽的工作平台进行多次收平及人工抹面。箱梁截面宽度不大,对桁架平台的刚度要求不高,平台回来移动也较顺畅,所以箱梁顶板平整度的控制效果较好。考虑到施工的方便,也可以让操作工人直接在箱梁上沿浇筑方向进行抹面工作。
3 研究现状分析
大宽度,大跨径桥梁的出现,给箱梁顶板平整度控制提出了更高的要求。然而,对于此种现象业内并没有一套具体的解决方案,以某大桥(多跨连续刚构)为例,由于箱梁顶板平整度控制不到位,箱梁顶面终凝后出现高低不平,多处坑洼的现象,严重影响桥面线形及桥面铺装的施工。经多方决议,最终采用混凝土填补坑槽,调整顶板线形,以满足瀝青混凝土桥面铺装的施工,但是这种方案势必将增加结构自重,影响桥梁承载能力。
4 发展趋势
4.1 悬架式提浆整平机的应用
针对箱梁顶板平整度控制中截面过宽,工程师们制造了一种较为合理的机械设备-悬架式提浆整平机。悬架式提浆整平机主要由以下几个部件组成:振动器、振动梁、行走系统及附属结构。箱梁顶面运用悬架式提浆整平机进行施工是实现宽箱梁顶板平整度控制中最为关键的一环。该技术已逐渐应用于工程实践。
4.2 机械、人工共同控制平整度
提浆整平机的应用解决了宽截面箱梁的缺点,但是在混凝土初凝以前(3~4 h),由于混凝土表面水分的蒸发,顶板表面很容易出现收缩裂缝,所以需要再次进行人工收面,减少收缩裂缝、增加箱梁顶板的平整度。如果在混凝土初始凝固时间后仍继续人工收面,就会在箱梁表面留下不可修复的痕迹,影响箱梁顶板的外观和平整度。即便混凝土过了初凝时间,干缩裂缝还是会随着水分的蒸发继续出现。鉴于上面的情况,工程上等混凝土终凝后(6~7h)选用磨光机对箱梁顶板混凝土再次进行“收面”,该措施使用后效果明显。使用磨光机,可以达到和人工抹面相同的效果,解决混凝土表面出现的干缩裂纹的问题,还可以使顶板表面有拉毛的效果,平整度也得到较好的控制。
5 结论
机械与人工共同控制箱梁顶板平整度能得到较好的效果,可以解决因箱梁顶板平整度不好引起的桥面铺装平整度差、易开裂等质量通病,降低桥梁后期运营及维护成本并保证桥梁的使用寿命。此套控制宽箱梁顶板平整度的方案,对类似的桥型施工具有很好的借鉴意义。
参考文献:
[1]吴志华.软土地基上方现浇预应力砼连续箱梁顶面标高的施工控制[J].福建建材,2011.
[2]蒲国勇.悬臂浇筑箱梁表面平整度控制技术[J].交通世界,2010,11.
作者简介:魏友良(1993-),男 ,汉族 ,四川人,在读硕士研究生,研究方向:大跨径桥梁设计理论。