许海波
湖北天达建筑实业有限公司 湖北十堰 442000
摘要:本文通过论述桥面板悬臂现浇法施工的现状,得出了研究桥面板悬臂现浇法施工工艺的必要性,并结合梁桥面板悬臂现浇混凝土的施工过程进行了详细介绍,并对相关的施工工艺及过程中遇到的问题进行初步的了探讨。
关键词:桥面板;悬臂;现浇施工
悬臂浇筑法作为一种新型的施工工艺应用于桥梁修建过程中,该方法克服了不利地形的缺陷,使得拱桥也能像斜拉桥和连续刚构桥那样分阶段浇筑施工,具有投资相对较少、施工方便、结构整体性好、后期养护少、维修简单的优势。为我国西部地区拱桥的发展打开了广阔的前景。由于悬臂浇筑法在国内应用较少,工艺尚未成熟,因此建立一套合理的施工控制体系来保证桥面板悬臂施工过程的安全性、成桥线形和内力能够符合设计要求就显得尤为重要。
桥面板悬臂现浇过程属高次超静定结构,设计与施工高度耦合,所采用的施工方法和安装顺序与成桥后的拱肋线型和结构恒载内力有着密切的联系。在施工阶段随着施工结构体系和荷载状态的不断变化,结构内力和变形也随之不断发生变化,并决定成桥后线型。因此必须对桥面板悬臂现浇的每一施工阶段进行详尽的分析和验算,求得斜缆索的张拉吨位、主梁标高、塔柱位移以及结构内力等施工控制参数的理论计算值,对施工的顺序作出明确的规定,并在施工中加以有效的控制调整和施工管理。只有这样,才能保桥面板在施工过程中结构的受力状态和变形始终在设计所要求的合理范围内,成桥后的主梁的几何线型符合设计期望,结构本身又处于最优的受力状态。
1 悬臂现浇施工方法介绍
悬臂法是大跨度桥梁建设中最常用的一种施工方法,起初主要应用于T形钢架桥、悬臂梁桥的修建过程中,后来被推广用于连续梁桥、连续刚构桥、斜拉桥和拱桥等桥梁建设中。国外较早的将悬臂法施工应用到拱桥当中,并使拱桥悬臂法得到了充分的发展。悬臂法通常又可分为悬臂拼装法和悬臂绕筑法两种。
悬臂绕筑法不仅克服了悬臂拼装的所有缺点,而且还具有不受桥下地形的限制、施工时不中断桥下交通、对设备的起吊能力要求不高,易于控制施工变形的特点,因此悬臂浇筑法将成为大跨度现淺桥梁施工方法的发展趋势。悬臂浇筑法常采用的有两种方式即塔架斜拉索法和斜吊式悬浇法。塔架斜拉索法是国外采用最早、最多的大跨径钢筋混凝土拱桥无支架施工的方法。塔架斜拉索法施工要点是:在已建成拱圈(拱脚)、台处,搭设支架或安装挂篮,用斜拉索一端拉住拱圈通过塔架另一端向后锚固在碇或岩盘上,沿桥跨径方向逐段对称悬臂浇筑拱圈混凝土、直至拱圈跨中合拢的一种施工方法。该方法适用范围较广,适合于修建上、中、下承式拱桥。斜吊式悬淺法,也称悬臂桁架法,该法的施工要点是:拱圈、拱上立柱和桥面板等齐头并进,边浇筑边构成变高度的悬臂桁架的施工方法,施工时用预应力钢筋或钢绞线作为桁架的临时斜拉杆和桥面板的临时明索,将桁架锚固在后面桥台上,该方法适合于修建上承式拱桥。
2 桥面板悬臂现浇法施工
2.1施工前准备
桥面板悬臂现浇施工前,主桁架要全部施工完成,并完成面漆的抹涂,在附近要设置钢筋的加工场地,且要搭设运送钢筋的马道,把加工好的钢筋送至桥面上进行绑扎。
2.2钢筋的绑扎
桥面板的顺桥向主筋要使用HRB335的钢筋,确定好长度和间距,上下两排的钢筋连接要采用闪光对焊。为了防止钢筋骨架在承受施工人员的行走荷载和重物的集中荷载而下弯的情况,致使钢筋的保护层过大,要沿纵横向每隔一定距离按梅花型来设置1根架立的钢筋,且要铺设通行的木板,不能在钢筋上直接来回行走踩踏。
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2.3高程的控制
桥面板悬臂现浇施工的测量重点是高程控制。因为桥的自重大、跨距长。为确保列车运行的平顺,钢梁要预设拱度,预拱度值应为恒载及半个静活载的产生挠度。混凝土在浇筑前,要将四周各位置的板顶的标高用弹墨线的方法在侧模上进行标记,方便浇筑中控制桥面板的顶面高程。
2.4混凝土浇筑及养护
混凝土浇筑时的模板温度应该保持在常温(大约是5~35℃),混凝土的拌合料温度应为10~25℃为宜。浇筑使用泵送入的方式,为防止浇筑时堵管,混凝土不应过稠。浇筑时要控制泵送的流速,以减小混凝土的冲击力。桥上跨高速公路时,桥面板悬臂现浇施工先要考虑施工的安全,不但要防止人员的失足坠落,还要避免施工用具和混凝土等的掉落,威胁行车人员的安全。混凝土浇筑后应该进行充分的养护,暴露面必须在浇筑后的两周内一直保持着潮湿的状态,常温施工时,可以采用定时洒水、土工布或铺湿麻袋等的方式,冬天施工时,表层不可以直接进行洒水,可以采用塑料薄膜来保水,薄膜的上部再覆盖适量的棉被等保温材料对混凝土进行保温。
3.悬臂现浇施工常见的质量问题和防治
3.1表观的质量差
表观质量较差是桥面板悬臂现浇施工中存在的一大通病,混凝土的表面呈蜂窝麻面及高低的参差不齐等。桥面板浇筑混凝土的面积大且浇筑的厚度小,在浇筑中要特别的注意提升振捣作用。使用小型的振动棒进行垂直点振,振动棒移动的间距不应大于其1.5倍的作用半径,每一振点振捣的延续时间应该在20~30s以上,以混凝土不出现气泡、不再沉落、表面出现浮浆为标准度,要防止漏振和过振。混凝土振捣完后,要及时的修整和抹平裸露面,等定浆后再第二遍抹平并压光。抹面时不可以洒水,并应该避免过度的操作影响到表层混凝土的表面质量。
3.2桥面板的裂缝
桥面板的尺寸大且薄,很容易引起所受的内应力超过混凝土的强度而出现裂缝现象。在混凝土的拌合过程中要掺加聚丙烯纤维网,用量通常为1.8kg/m3左右,以减小混凝土的收缩影响,及减小混凝土的内应力。此外,在混凝土中要加入一定量的减水剂,可以减少混凝土的开裂。浇筑混凝土抹面时,不可以用净水泥浆来补平,使局部的水泥砂浆过厚。因为水泥浆中不含有粗骨料,凝固的过程中收缩性较大,容易引起早期塑性的开裂。在有大风的情况下,混凝土收面后应该尽快用薄膜进行覆盖,以防止快干而产生收缩裂缝。
3.3排水能力较差
由于在混凝土的浇筑时不能准确的设置桥面的坡度,致使泄水管的位置标高比周围的桥面没有明显的落差,及周围坡度的不顺,不能有效的汇集桥面的积水。另外,由于保护措施的不到位,桥面板在浇筑时混凝土残渣或其他杂物落入到预留的泄水管内产生堵管,也导致桥面排的水能力差。在确保桥面整体坡度的基础上,采用人工抹面来合理的设置泄水管附近的坡度,并保证坡度的平顺性,以便于泄水管可以有效的汇集和排泄桥面的积水。混凝土浇筑前,应该通过铁丝把泄水管固定到钢筋骨架上,再用麻袋临时的填塞管道,并在管口用塑料布进行包裹,等混凝土浇筑完后进行管道清空。
4.结束语
对采用悬臂现浇施工方法的拱桥,在各个施工阶段的内力与变形是不断变化的,不仅要控制各个阶段的挠度,而且应该注意施工过程中的内力变化。施工时必须及时的总结施工经验,以获得更先进有效的施工工艺,促使我国交通建设事业的快速发展。
参考文献:
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[3]曾勇华.拱桥悬臂现浇施工控制模型试验研究[D].西南交通大学,2007.
论文作者:许海波
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/15
标签:悬臂论文; 桥面论文; 混凝土论文; 拱桥论文; 现浇论文; 钢筋论文; 拱圈论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;