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摘要:根据常州市青洋路快速化工程项目主线跨武进大道大桥主桥,浅谈预应力混凝土连续箱梁满堂支架现浇施工的质量控制。支架施工、混凝土浇筑及预应力施工等是预应力现浇箱梁施工的关键工序,任何的疏忽都将导致严重的质量问题。施工过程中,应加强关键工序的质量控制,从而避免质量问题的发生,保证桥梁的施工质量。
关键词:现浇箱梁施工;质量控制;模板支架;混凝土浇筑;预应力施工
一 主桥上部结构概述
主线跨武进大道大桥主桥(第三联)上部结构为预应力砼变截面连续箱梁,桥跨布置为:40+65+40m,采用满堂支架现浇施工。全桥正交布孔,半幅箱梁为单箱双室斜腹板截面,桥面横坡采用顶底板平行整体旋转的方式实现。
二 施工质量控制要点及控制办法
(一)、支架质量控制
1、可能出现的质量问题。
混凝土浇筑时,可能会出现支架变形、支架失稳、模板坍塌等质量事故。
2、控制措施
第一,地基处理控制。规范处理地基,处理深度不小于40cm,处理完成后地基压实度不得低于95%、地基承载力值不小于300kPa,不存在“弹簧”等强度软弱区域。若不满足以上要求,应重新处理地基,直至满足试验要求。
主桥范围内地基基本是现有地方道路,可以直接利用,但对管线沟槽、承台基坑回填区、地下通道施工扰动区及地基承载力不满足要求的地段必须进行加固处理。基础处理范围应为箱梁投影面积各加宽1.0m以上,并设置横坡、截水沟,做好基面排水,防止雨水浸泡。
第二,支架搭设控制。
1)支架设计原则:足够的强度、刚度(设计要求在预压荷载作用下最大弹性变形不大于3mm)、稳定性。
2)首先对进场碗扣支架钢管扣件以及门洞式支架钢管柱、贝雷架材质、规格进行检查验收,施工单位应提供材质证书、检验合格报告、复试报告(包括供应商资质、营业执照、租赁合同等)。
3)满堂支架搭设须严格按批复的方案执行。搭设前按支架布置图在基础上弹出纵横向立杆每排立杆位置,搭设顺序是:立杆底座→立杆→横杆→接头锁紧→上层立杆→立杆连接销→横杆→可调顶托、扫地杆、水平加固杆、剪刀撑及连接墩身件等。现场监理工程师应加强支架搭设巡视检查,督促施工单位落实施工方案。
第三,浇筑时支架的监控。浇筑前,组织专门的人员逐一检查横杆和立杆、斜撑和立杆以及立杆和立杆连接处,使各杆件之间具有可靠的连接,以便浇筑过程中架体能整体作业,保证其整体刚度力及稳定性,安排用于监控支架变形和地基沉降的科学试验。浇筑过程中,根据事先安排的试验,由专门的监控人员监测典型截面(梁端截面、跨中截面、1/4跨径截面、3/4跨径截面及墩顶截面)处支架的变形和地基的沉降,一旦发现较大变形或不均匀沉降的,应立即暂停浇筑,查明原因并重新加固支架后,才能继续浇筑。同时安排足够多的看模人员,跟踪了解模板的工作情况,以便及时应对可能出现的模板问题。
(二)、混凝土质量控制
1、可能出现的质量问题。
第一,混凝土原材料和配合比不合格,影响混凝土质量。
第二,混凝土浇筑不规范,出现露筋、蜂窝、孔洞、夹渣、疏松、连接部位缺陷、外表缺陷、锚下混凝土不密实等质量问题。
第三,养护不当出现裂缝。
第四,混凝土钢筋锈蚀,影响桥梁使用寿命。
2、控制措施。
第一,原材料控制。混凝土所用的各种原材料,均应符合桥涵施工规范的规定,并应在现场对其性能和质量进行检测;砼的配合比须通过试验确定,其各项性能指标要能满足设计及施工规范要求。在拌和时,应按理论配合比换算成施工配合比,计算每盘砼的实际需要的各种材料量,水、水泥、外加剂的用量准确到±1%,粗细骨料的用量准确到±2%(以重量计)。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆配置的混凝土应满足和易性、凝结时间等施工技术条件,并满足强度、耐久性等质量要求;砼浇筑前必须进行开盘鉴定,前场准备到位、后场检查合格由监理工程师签发浇筑许可证,否则不得进行砼浇筑。
第二,混凝土浇筑控制。浇筑前,根据箱梁构造、环境条件及浇筑量等制定合格的浇筑工艺方案,明确规定施工缝设置、浇筑顺序、浇筑工具、防裂措施、保护层的控制;对支架、模板的连接、接缝、加固、钢筋和预埋件等进行检查,模板内的杂物、积水及钢筋上的污物应清理干净;模板如有缝隙或孔洞时,应堵塞严密不漏浆;特别检查张拉、锚固部位加强筋的设置是否满足图纸要求。同时对拌合站、汽车泵、输送泵、砼运输罐车、发电机和振捣棒等机械设备进行检查,确保万无一失。浇筑时,箱梁砼宜分两次施工,第一次浇筑至箱梁翼缘板下10cm(亦可浇筑至腹板与翼缘板底部交接的转角处以上2cm),第二次浇筑剩余的顶板。第一次浇筑应从跨中向墩顶方向进行(两套砼输送泵时),最后浇注墩顶两侧各3m范围内梁段及横隔梁,纵向一次浇筑完成。亦可采用纵向分段连续浇筑(砼生产能力受限,采用一套砼输送泵时),水平分层由低向高的顺序连续浇注,其工艺斜度视坍落度而定。砼分层厚度不得大于30cm,先后两层砼的时间间隔以不超过初凝时间为度;横向先浇注部分腹板、然后浇注底板、再浇注剩余腹板,循序渐进一次浇注完成。振捣时以砼表面不再显著下沉,表面泛出灰浆为止。不得过振,也不能漏振。特别是顶面高程要严格控制,振捣密实,压实抹平。振捣时要注意不触及波纹管和锚具,必要时换成直径30mm振捣棒振捣,特别在振捣到预埋管及预埋件处要小心细致振捣,确保位置准确密实。砼浇注过程中要派专人检查模板及支架、固定螺栓和支撑是否有松动和脱落和漏浆现象,如有异常情况,必须停止浇注砼,抓紧处理。针对波纹管最低处,密集处,锚头处要派专人加强振捣。
浇筑混凝土期间,应随时检查支架、模板、钢筋、预应力管道和预埋件等的稳固问题,并及时填写混凝土施工记录。
第三,混凝土浇筑完成后,应在其收浆后尽快予以土工布覆盖并洒水保湿养护,保证砼表面始终处于湿润状态,养护时间不得少于7天,养护不得采用海水或含有害物质的水。用于控制拆模和预应力张拉时间的砼强度试块放置在箱梁上进行同条件养生。
第四,混凝土防腐措施。箱梁混凝土外侧表面采用如喷涂形式的防碳化措施,顶板表面进行有效的防水层施工。
(三)、预应力质量控制
1、预应力施工可能出现的质量问题
第一,预应力材料及工具不合格,导致质量问题。
第二,预应力管道定位偏差大,锚具材料安装不正确。
第三,张拉时,张拉顺序不规范等导致的质量问题。
第四,压浆不密实,预应力筋锈蚀。
2、控制措施
第一,从信誉好、产品质量可靠的厂家采购满足设计要求的预应力材料;每批进场的预应力材料都应附有厂家和第三方机构的质量检测报告;材料进场时,按合同核对其型号、规格和数量,产品按合同验收后,应根据相应的规定进行检验,检验合格后方可使用。锚具与千斤顶配套使用,千斤顶和油表配套校验。
第二,按设计规定顺桥向每75cm一道设置预应力管道定位、固定钢筋,并采用定位钢筋使其牢固的置于模板内的设计位置,保证线形平顺,不出现拐点,且在混凝土浇筑期间不产生位移;按施工图,正确安装预应力锚具,不得缺少产品组件,不得将锚固端PT锚、工作锚、连接器锚及工具锚混淆;钢束应两端均匀对称同步张拉,张拉采用双控,以张拉力为主,伸长量作为参考校核,误差超出范围应查明原因后再张拉。
第三,预应力施工前,分别安排测定管道摩阻系数和管道偏差系数的现场试验,以便得到与现场实际相符合的管道摩阻系数和管道偏差系数值,供伸长量计算时使用。张拉前,对千斤顶、油泵、压力表、油管等进行检查,千斤顶与压力表对应安装并根据标定方程计算设计张拉力与油表读数关系;安装千斤顶时应使之与管道中心线相重合,并确保千斤顶、工具夹片压板及工作锚紧密接触;成立专业张拉组,张拉人员必须经过培训合格后方可上岗,必须固定不能随意进行人员调动,保证人员的技术素质。
根据规范要求,立方体标准试块抗压强度达到混凝土设计强度的90%及弹性模量值不小于28d标准养护龄期的80%时,开展张拉施工。
预应力张拉时按照先纵向束,再顶底板束的顺序进行。在同一断面上同类型束应先中腹板后边腹板,且左右腹板束对称均匀张拉;先中层钢束,然后下、上层钢束,腹板束张拉完毕后张拉顶底板束,顶底板束张拉原则为先长后短。
现场监理须全程旁站预应力张拉,发现问题及时向结构监理工程师汇报处理,张拉过程中及时填写张拉报告,张拉完成后上报张拉报告,张拉报告得到监理工程师批复后,才能切割多余钢绞线,且切割剩余长度不少于3cm。钢束张拉完毕后应及时进行真空压浆和封锚,严禁碰撞锚具和钢绞线。
第四,为了防止钢绞线锈蚀,预应力筋张拉锚固后,孔道应及时压浆,且在48h内完成;为了保证后张预应力孔道压浆的质量和耐久性,压浆所用的原材料应符合规范规定,压浆浆液的性能应具有高流动度,不泌水,不离析,无沉降,初凝时间大于3h,但不得超过12h,在塑性阶段具有良好的补偿收缩能力,且硬化后产生微膨胀(28d体积膨胀率不超过0.2%)、28d强度不低于35MPa;采用性能良好的压浆设备压浆;压浆时,对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压;对结构或构件中以上下分层的孔道,应按先下层后上层的顺序压浆;同一孔道的压浆应连续进行,一次完成;压浆应缓慢、均匀地进行,不得中断,应将最高点的排气孔依次一一打开和关闭,使孔道内排气顺畅。
压浆过程中应及时填写压浆记录报告,压浆完成后向监理上报压浆报告。
三、结语
影响预应力箱梁施工质量的因素很多,在施工中要善于总结,对各个施工环节要加强质量控制,施工中强化管理,组织上精心施工,才能浇筑内在质量可靠,外在美观的箱梁。
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)[S].北京:人民交通出版社,2011.
[2]常州市青洋路快速化工程项目主线跨武进大道大桥设计图纸.
论文作者:韩秀
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/23
标签:预应力论文; 支架论文; 混凝土论文; 腹板论文; 截面论文; 孔道论文; 质量控制论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;