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摘要:随着我国现代桥梁业的发展,越来越多的新技术在施工前线被利用,其中预应力箱梁施工技术便是很好的体现之一。由于预应力技术具有良好的抗裂能力和高抗渗能力,是一项技术性强,效率高的施工技术。预应力混凝土组合箱梁主要有结构轻盈、建筑高度低以及配筋少等优点,文中对预应力箱梁施工的施工准备、控制要点以及预制箱梁的运输和安装进行了阐述说明。
关键词:预应力;混凝土;箱梁
引言
随着我国社会经济的发展,对交通的要求也越来越高。高速公路的不断建设,也在很大程度上增加了现浇预应力施工。对于高速公路跨线桥而言,预应力箱梁施工质量在一定程度上决定了桥梁质量是否合格。由于预应力箱梁施工工艺比较复杂,对其施工质量产生影响的因素比较多,因此,如何控制相关影响因素,提高施工质量,具有重要意义。现浇预应力混凝土箱梁结构施工便捷、整体性良好,且具有较大跨度,因此,被广泛应用在跨路桥梁或者市政桥梁工程中。预应力连续梁的施工方法比较多,最为常见的便是支架现浇施工。对于箱梁结构施工而言,支架和模板的安装具有重要作用,其质量是控制箱梁工程的重要环节之一。
一、现浇箱梁施工常见问题
1)底板铺设:主要是板与板之间的接缝情况,个别地方高低不平、塞缝不严,导致有漏浆情况发生。另外,还有底板保护不力,有个别地方污染严重,且有竹胶板起皮现象。
2)钢筋绑扎:腹板钢筋间距偏差较大,正负误差个别地方大于5cm;钢筋保护层垫块使用无规律,有大有小,导致个别地方钢筋保护层几乎没有;中腹板和横隔板未按图纸要求用保护层垫块,全部用钢筋代替;底、腹板扎丝外露情况较多,未及时弯起;部分地方钢筋焊接长度不够,且有烧伤钢筋现象;焊接结束后焊渣未及时敲掉影响焊接质量;焊接过程中,没有采取有效措施保护底板,导致个别地方存在底板被焊渣烧伤情况,影响底板混凝土外观质量;底、腹板波纹管定位筋焊接时,未采取有效措施保护波纹管,部分地方有烧坏现象;底板波纹管U形定位筋未按图纸要求设置,间距长短不一;底板上下层钢筋之间支撑设置数量偏少,导致底板保护层厚度不能保证;倒角钢筋角度偏差较大,且有个别倒角钢筋顶到底板;底板波纹管与齿块钢筋发生冲突时拆除的钢筋未及时恢复,有个别漏放现象;钢筋成型后总体线型较差,特别是中腹板钢筋偏差较大。
3)预应力筋设置:预应力波纹管定位筋在外腹板外侧伸出长度较长,导致个别钢筋头几乎顶到外模板上;穿钢绞线时,定位筋对波纹管下缘的损坏现象较严重,且包封情况较差;对波纹管接头处理用的扎丝太细且根数较少,在混凝土浇筑过程中,存在滑脱的隐患;端横梁预应力束的平面定位偏差较大。
4)模板支立:芯模支撑不牢固,在混凝土浇筑过程中常有碗扣松动现象,且未及时派人进行加固;模板接缝处加固不到位,有错牙和胀模现象;少数倒角位置模板接缝处理不到位,漏浆现象严重;外模个别地方支撑有脱焊现象,导致有些地方有胀模现象。
5)混凝土浇筑:浇筑前的准备工作不到位,未考虑到突然停电对混凝土浇筑质量的影响;浇筑过程中,一次下灰长度过长,导致第二次下灰时模板上部分混凝土已经风干,影响到拆模后外腹板混凝土的表面出现粘皮现象;由于间隔时间(吃饭等)影响没有保持箱梁混凝土浇筑过程的连续性,导致一次振捣和二次振捣没有很好的衔接起来;振捣质量较差,腹板倒角位置漏振现象较严重,且气泡较多;凿毛时间太早,未起到应有效果;个别地方拆模过早,有粘皮现象。拆模后对气泡和粘皮部位的修补工艺不到位;另外,拆模后,箱室中锯末等垃圾未及时清理出去,和混凝土养护水混合在一起,从出气孔流出,对底板外观质量造成一定影响。
二、工程概况
某桥梁工程上部采用预应力混凝土现浇连续箱梁结构,断面形式为单箱多室。采用渐变形式上跨某路,现浇箱梁高2.4m。除上跨某路左幅正上方采用门式支架外,其余部分均采用满堂支架。
三、施工工艺
在进行施工前,应组织施工管理人员进行各层级的安全技术交底,组织工人观看支架垮塌事故的录像资料,确保安全教育效果。
1)支架基础处理。原地面线高低起伏不平,局部高差达2m左右。为提高支架稳定性,节省碗扣架用量,应进行支架基础处理。先清除地表耕植土,低洼处分层碾压回填1m~1.5m厚挖方段土石,确保基础受力要求。最后使用C25混凝土对基础进行硬化找平,并预留2%排水坡度,两侧设置排水沟,确保雨水天气基础排水畅通。
2)支架搭设。
a.采用碗扣支架,在施工前进行随机取样抽检,经检测合格后方才投入使用。支架结构设计上,应充分考虑箱梁自重、地基承载、施工荷载等影响。严格按设计要求进行立杆、横杆、扫地杆与封顶杆、斜杆等设置,以确保满足支架受力,还便于安装与拆除。为便于调整支架高程,立杆顶、底部设置螺杆式可调托座。支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑,其斜杆与地面夹角为45°,斜杆应每步与立杆扣接。
b.底模板主次楞铺设。在本工程中,选择采用方木作为主次楞,。施工中,架顶主楞通常采用方木与型钢两种。型钢一次性投入大,且不便于安装与拆除。木质模板通常采用方木分配肋模板与钢管分配肋模板两种。钢管分配肋模板与竹胶板不能有效的连接,施工质量控制难度较大。故本工程中选择采用方木作为主次楞。
c.铺设底模板。底模板采用高强度竹胶板,具有强度高,韧性好,模板幅面宽,拼缝少的优势。混凝土浇筑时,由于水化热影响,底模板受热变形。为确保混凝土不漏浆,应合理确定模板间隙宽度。本工程中竹胶板缝隙长度方向为1mm,宽度方向为0.5mm。
d.支架预压。通过预压,可直观检验支架的安全性能,消除地基塑性变形及支架体系安装间隙,确定支架体系弹性变形,为箱梁底模支模标高提供依据。
为保证施工安全,提高箱梁施工质量,本工程采用整体加载法,以充分检验支架安全性能。支架加载采用超载10%加载,加卸载均分级进行。加载按照设计承载的60%,80%,100%等依次进行。
3)钢筋绑扎。按设计与规范要求,钢筋绑扎按常规工艺即可。在钢筋施工前,应仔细复核施工图,提前解决骨架钢筋与预应力管道冲突等问题。在本工程钢筋绑扎过程中,由于腹板宽度渐变,应特别控制渐变段钢筋安装。为防止底板露筋,应给予底板钢筋保护层垫块安放足够的重视。关注桥面预埋钢筋安装质量,可有效减少后期处理费用。
4)支座安装。随机抽检部分支座进行质量检测,合格后方才投入使用。在安装支座过程中,应注意支座方向,见图1。在安装前对预埋钢板进行除锈、上漆处理。支座安装就位后与墩顶预埋钢板进行焊接固定,安装抗震挡块。
6)养护。养护不到位时,容易导致混凝土开裂。
五、施工控制要点
支架立柱必须安装在有足够承载力的地基上,立柱底端应设垫木来分布和传递压力,并保证浇筑混凝土后不发生超过允许的沉降量。根据桥跨结构的特点对支架进行设计及验算,使其具有足够的刚度和强度,以满足结构受力、变形及线性要求,确保箱梁的浇筑质量。
钢绞线和普通钢筋进场后,必须按有关规定对其强度、外形尺寸、初始应力和物理及力学性能等进行严格试验。锚头应进行裂缝探伤检验;夹片应进行硬度检验;锚具应进行组合锚固性能试验;应逐个检查垫板喇叭管内有无毛刺,对有毛刺者不准使用。
施工中若受力钢筋与构造钢筋发生干扰,允许对构造钢筋进行适当调整布置,但混凝土保护层应予以保证;凡因施工需要而断开的钢筋,当再次连接时,必须进行焊接并符合施工技术规范的有关规定。当钢筋与预应力管道发生干扰时,可适当移动普通钢筋以保证钢束管道位置准确;如锚下螺旋筋与分布钢筋发生干扰时,可适当移动分布钢筋;钢束锚固处的普通钢筋如影响预应力施工时,可以适当弯折,但待预应力施工完毕后及时复位。
现浇箱梁混凝土由于混凝土数量大,浇筑时间长,需要大量施工人员,需要多种机械配套联合作业,因此,浇筑混凝土前,一定做好各项组织工作,做到精细化管理,不允许出现差错,否则将会造成重大经济损失。
六、结束语
人们对一些大型建筑的要求也越来越高,预应力混凝土现浇连续箱的施工问题变得越来越重要,施工中稍有不慎,可能就会引起纠纷,甚至带来索赔等一系列的麻烦,这在桥面及楼面的施工当中表现得相当明显,必须加强管理,才可减少麻烦的出现。施工当中,以施工为主,材料的选择、工程的设计为辅的工程防治措施,提高工程质量、降低投资,具有较为明显的效果,这对完善一个工程的控制体系也有着重大的意义。相信针对惠州市河南岸建桥工程的分析讨论,我国的预应力混凝土现浇连续箱梁的施工技术会有一个较大的提高。
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论文作者:刘军旗
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/18
标签:预应力论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 支架论文; 底板论文; 腹板论文; 现浇论文; 《建筑学研究前沿》2017年第34期论文;