现浇箱梁施工中的常见问题及处治对策

2017-11-21 05:50
山西建筑 2017年30期
关键词:现浇箱梁预应力

张 君

(山西省公路局晋中分局,山西 晋中 030600)

现浇箱梁施工中的常见问题及处治对策

张 君

(山西省公路局晋中分局,山西 晋中 030600)

介绍了现浇箱梁施工中,常见的支架搭设、支架预压、模板工程等工序中容易出现的问题及处治措施,确保提高箱梁浇筑质量,对同类工程具有参考意义。

浇筑,箱梁,支架,模板

近年来,随着我国交通建设事业的迅猛发展,很多桥梁工程投入使用,为经济的发展提供了强有力保障。现浇钢筋混凝土箱梁具有整体性好、外形美观、跨度大、行车舒适等显著特性,在我国的公铁路桥梁中得到广泛使用。

在公路桥梁施工中,一般预应力混凝土连续箱梁采用现场浇筑方式。在箱梁现浇过程中,会受到各种外在因素影响引发一系列质量问题,如混凝土干缩梁体表面产生裂纹、梁底混凝土外观缺陷等。在施工中,对可能影响箱梁质量的工序进行控制,提前采取合理措施确保箱梁质量。

1 概述

钢筋混凝土结构的箱梁可分为预制箱梁和现浇箱梁。预制箱梁结合架桥机可在下部工程完成后进行架设,可加速工程进度、节约工期。现浇箱梁多用于大型连续桥梁,最常见的是预应力钢筋混凝土箱梁和钢箱梁。预应力钢筋混凝土箱梁采用现场浇筑施工。随着桥梁设计和施工技术的成熟、预应力技术的推广普及,现浇箱梁技术得到了越来越广泛的重视和应用。

箱梁浇筑是桥梁施工一道最关键的工序,其质量好坏直接影响着整个工程的质量。在施工中,一些箱梁现浇在施工过程中出现了各种质量问题,比如混凝土干缩导致的裂纹、预应力张拉过程中出现的钢绞丝断折和滑丝现象以及梁底混凝土外观缺陷等,严重的如模架及支撑体系原因导致的安全事故的发生。

现浇箱梁施工中,其模架及支撑体系是重大伤亡事故的多发领域,特别是支架在浇筑中发生的坍塌事故,往往会造成惨重的人员伤亡、巨大的经济损失和不良的社会影响。在现浇箱梁施工中,应高度重视现浇梁施工质量和安全,采取合理有效措施确保施工质量,使用安全有效方法来预防和杜绝事故的发生。

2 常见问题及对策

现浇连续箱梁质量控制是施工过程的难题。

2.1支架搭设

1)基础处理。a.常见问题:在搭设支架前,未对基础进行碾压密实处理或处理力度不够,导致的基础承载力不足现象(见图1)。当基础承受的上部荷载不足时,就会发生不均匀沉降现象。b.常见问题:地基排水不畅通,基础长期泡水时(见图2),逐步降低承载力,使得基础承载力不足。

在施工中,地基的不均匀变形或沉降,很可能会造成箱梁质量问题。为保证支架刚度和稳定性,在搭设支架前对原地基进行处理。一般是支架范围内的地坪用混凝土硬化,对软弱地基应在混凝土层中设置钢筋网片。在硬化后的地坪两侧设置排水沟。

2)支架扫地杆设置。常见问题:扫地杆未设置或虽设置,但设置不符合规范要求,其后果是导致支架整体失稳倒塌。在施工中,无论使用何种方式脚手架,均须设置纵、横扫地杆,且应符合规范要求。

3)底座及顶撑搭设。常见问题:底座及顶撑伸出立杆长度超过规范要求、底座悬空,容易导致支架失稳。

4)剪刀撑设置。常见问题:剪刀撑设置数量不足、剪刀撑间搭设长度不足(见图3),容易导致支架整体失稳。2008年3月,西安某工程中支模高度20.5 m,扣件式钢管支架中因未设置垂直和水平剪刀撑,混凝土浇筑中发生坍塌。

5)管材破旧。常见问题:脚手架钢管锈蚀严重,甚至出现破损现象(见图4),支架整体承载力降低。

6)杆件连接不紧实。常见问题:上下碗扣与横杆连接松散,不牢固,容易导致支架垮塌。2010年1月,昆明某在建桥梁工程中,由于支架架体搭设缺陷,无剪刀撑和水平杆,使得支架承载力严重下降,上碗扣设置不牢固及其他原因,导致架体右上角翼板支架局部失稳,牵连架体整体坍塌。

在施工中,严格按规范要求进行支架搭设。搭设完成后,应组织技术、安装等人员对支撑架进行检查,应注重加强方木、顶托和碗口检查,合格后方可进行模板工程。

2.2支架预压

在支架搭设前,进行基础预压;在支架及底模铺设完毕后,进行支架预压。进行支架预压的目的在于检验支架及地基强度及稳定性,消除混凝土施工前支架的非弹性变形,消除整个地基的沉降变形及支架各接触部位的变形。

常见问题:预压荷载未按规范要求取值或未进行分级预压。

后果:难以完全消除非弹性变形,施工出的箱梁线型不流畅,标高不能满足设计要求。未分级预压时,预压过程中可能整体失稳。

在支架上进行分级加载预压,同时对支架的弹性变形和非弹性变形实时监测。为防止砂袋吸湿重量增加引起支架失稳,应用防雨布覆盖。预压范围为梁全宽部分,加载顺序与混凝土浇筑顺序相同,专人计量和记录,保证预压效果。

2.3模板工程

1)主次楞。常见问题:尺寸不符合施工要求、次楞间距不符合间距要求(见图5)、主次楞木材质量差。容易导致主次楞变形严重,承载力降低,浇筑出的混凝土出现胀模等。

2)底模板。常见问题:底模板质量差,经日晒雨淋后不能完全满足使用要求(见图6)。后果是浇筑出的混凝土表观质量差,甚至出现鼓包、胀模等问题。

在施工中,模板间连接部位应采用海绵胶条以防漏浆,其错台不得超过1 mm。模板拼接缝要纵横成线,避免错缝。

2.4支座安装

1)常见问题:支座垫石不平整和梁底支承接触面不平整(见图7),导致支座受力不均匀,局部应力集中,而使钢盆竖向开裂。

2)常见问题:支座安装时,支座大小位移方向安反,使得箱梁在使用过程中开裂,立柱出现环向裂缝(见图8)。

3)常见问题:在浇筑混凝土前,将支座临时连接拆除,导致支座无法正常发挥使用功能,须更换支座。

2.5钢筋安装

1)常见问题:钢筋连接上,焊条等级偏低、焊缝长度不够、焊缝质量差,导致焊缝强度不足,钢筋连接质量不能满足受力要求。

2)常见问题:钢筋保护层厚度不足,钢筋容易锈蚀;保护层过厚,容易导致混凝土开裂。

3)常见问题:预应力管道与弯起钢筋空间位置冲突,直接切割弯起钢筋,导致整个钢筋系统抗剪能力急剧降低,造成重大安全隐患。

4)钢筋施工其他问题:钢筋净距离不够、间距不符合要求;钢筋绑扎搭接长度不够;渐变钢筋未按照设计要求进行渐变绑扎;人孔位置处没有设置上下层加密钢筋,导致人孔处应力集中,容易出现裂缝。

2.6混凝土浇筑

混凝土施工常见质量缺陷可分为三部分,分别是:强度等级、弹性模量、抗渗等级等性能指标未达到设计要求;外观质量缺陷,如露筋、蜂窝、孔洞、夹渣、疏松、裂缝、连接部位缺陷、外形缺陷、外表缺陷等;结构尺寸偏差超出允许偏差。本文对冷缝、振捣作业中应注意的问题进行说明。

1)冷缝。在混凝土施工中,冷缝属于质量缺陷,由于施工不当造成的,是必须禁止出现的。在上下两层混凝土的浇筑时,间隔时间超过混凝土初凝时间形成的施工质量缝,形成的一个软弱结合面就是冷缝。因施工需要设置的施工缝不属于冷缝,施工缝是要通过凿毛、设置拉筋、设止水物等措施处理的。

2)振捣施工。混凝土振捣是确保密实度的关键。混凝土分层连续浇筑,分层厚度不大于300 mm。在振捣施工中,振捣器移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍。振捣棒插入下层混凝土内的深度为5 cm~10 cm,与侧模保持5 cm~10 cm距离,振捣时应防止触碰模板、钢筋及各种预埋件。每一振点的振捣延续时间为20 s~30 s,振捣密实的标准是混凝土表面停止下沉,无气泡冒出,表面平坦并泛浆。混凝土浇筑因故中断间歇时,其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间。

3)锚下混凝土浇筑。在浇筑混凝土时,在锚固的喇叭口处一定要加强振捣。否则,没有振捣密实出现空洞,在预应力施工时,容易出现喇叭口拉爆现象(见图9)。

2.7预应力施工

1)常见问题:钢绞线切割未采用砂轮锯,采用电弧焊或氧乙炔切割,导致钢绞线抗拉强度降低。

2)常见问题:钢绞线束编时,钢绞线穿入孔道单根依次穿入,未进行束编,单根依次穿入容易导致钢绞线相互缠绕,影响其受力性能。

3)常见问题:钢绞线张拉持荷未进行或持荷时间过小,导致难以达到设计要求的预应力效果。

4)常见问题:使用不配套或不合格的锚具(见图10)。

2.8波纹管

常见问题:波纹管定位不准或堵塞,容易导致腹板开裂或预应力不能充分发挥其作用,造成安全隐患。

3 结语

现浇箱梁是一项比较成熟的施工技术,随着我国桥梁事业的高速发展已被广泛应用,但其施工中的质量控制是施工过程的难题之一,只有采取合理、有效、安全的措施才能真正保障箱梁现浇质量。

在我国公路桥梁施工中,应认真做好箱梁的每个部位、每道工序的质量控制,严格按规范和设计要求施工,才能更好的确保和提高工程质量,提高工程经济效益和社会效益。

[1] 孔 斌.现浇箱梁混凝土外观易出现的问题及对策[J].河南水利与南水北调,2015(12):72.

[2] 李 明.现浇预应力混凝土连续箱梁施工问题及对策[J].交通世界,2014(1):88.

[3] 李清斌,曹东辉.现浇箱梁施工易出现的问题及对策[J].交通与社会,2002(11):45.

Commoncast-in-situbox-girderconstructionproblemsandcountermeasures

ZhangJun

(JinzhongBranchBureau,ShanxiBureauofHighway,Jinzhong030600,China)

The thesis introduces common problems occurring in cast-in-situ box-grider construction, such as support setting, support preloading and template project and so on, and then describes specific countermeasures, so as to improve the box-girder grouting quality, which has certain guiding meaning for similar engineering.

grouting, box girder, support, template

1009-6825(2017)30-0161-03

2017-08-11

张 君(1973- ),女,工程师

U445

A

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