某梁桥上部结构中的现浇预应力连续箱梁施工

2017-11-21 05:50
山西建筑 2017年30期
关键词:内模现浇箱梁

张 培 刚

(吕梁公路建设有限公司,山西 吕梁 033000)

某梁桥上部结构中的现浇预应力连续箱梁施工

张 培 刚

(吕梁公路建设有限公司,山西 吕梁 033000)

以某梁桥施工中的现浇预应力连续箱梁为例,从支架搭设、混凝土浇筑、预应力筋张拉等方面,介绍了箱梁的施工工艺,对同类工程施工具有借鉴意义。

梁桥,箱梁,支架,预应力

1 概述

预应力混凝土连续梁桥具有结构受力好、变形小、伸缩缝少、行车平顺、造型美观、养护量小、抗震能力强等技术优势,成为市政道路、高等级公路中应用最为广泛的桥梁结构形式之一。

本文以某桥梁上部结构为后张法现浇预应力混凝土连续箱梁为例,介绍现浇预应力连续箱梁施工要点。在该工程中,桥址处地势略有起伏,由原地面向下,分别有素填土、粉质粘土、粘土、粉砂、粉土、粉质粘土,工程地质条件较好。箱梁梁高1.6 m(28 m跨径),悬臂长2 m,采用单箱单室截面。

2 箱梁施工

工艺流程:地基处理→搭设支架→初立底模→预压→调整、固定底模→立侧模→第一次钢筋、钢绞线、波纹管安装→安装芯模→浇筑底腹板混凝土→安装顶板模板→安装顶板钢筋(含钢绞线、波纹管)→浇筑顶板混凝土→养护→钢绞线张拉、压浆、封锚→落架。

2.1地基处理

现浇箱梁梁端混凝土量较大,承载力相对要求较大,应确保地基承载力足够,基底密实无水。先用推土机将表层土推平并辗压,辗压次数不少于3遍,再填筑20 cm的10%灰土垫层(见图1),压实度应不低于90%,最后立模浇筑最小厚度为10 cm的C20混凝土作为支架基础。

为确保支架基础不发生浸泡下沉,应在支架基础四周布设宽深均为50 cm的纵横向排水沟,支架基础设置双向1.5%横坡,确保雨天快干。

2.2支架搭设

支架采用碗扣式满堂脚手架,由底座、立杆、纵横向水平杆,纵横向扫地水平杆、纵横向剪刀撑、顶托联结件组成(见图2)。

对进场的支架进行自检,钢管表面应平直光滑,无裂缝、结疤、分层、错位、硬弯、毛刺、压痕和深划道,钢管壁厚、锈蚀深度、切斜槎等应符合要求。

搭设前,对支架搭设的横向、纵向、竖向三个方向碗扣支架的间距和高度进行排列。支架搭设过程中,应严格按图纸进行,设置的纵横向联接钢管、立杆间距、剪力撑角度等须符合设计要求,水平横撑与立杆之间采用扣件连接,横撑与斜撑钢管之间也采用扣件连接,保证立杆能联成整体,确保支架的整体稳定性。

支架搭设的顺序:按排距弹线→安放可调底座→安装扫地杆→竖立杆→依次上一排纵横杆→上二排横杆→校正立杆→上临时支撑→搭至设计高度→搭设剪刀撑→重紧碗扣→自检→预压→验收。

支架搭设纵向是从一个支墩向另一个支墩搭设,横向从中间向两边搭设。在混凝土基础上安放底座及垫块,并按各跨不同高度调整底托螺栓顶面高度。立杆须垂直,须在第一层所有立杆、横杆组装完成,确认无误后再继续向上拼装;拼装至顶层后,安装顶托,并依据设计标高调整顶托螺栓。支架搭设完毕后,测量几个高程控制点,在立杆上口安装可调顶托,以便调整支架高度和拆除模板。

脚手管安装好后,可调顶托上铺设槽钢作为主龙骨,间距依据支架间距确定。在槽钢上铺设木枋次龙骨,间距应符合设计要求。木枋布置好后可进行支架预压。

施工通道爬梯采用组装式之字形爬梯,四周采用密目安全网围护,保证上下通道人员安全。

支架两侧布设安全栏杆及防落网,防止杂物坠落。严禁作业人员攀爬支架。在桥区范围内划定警戒区,闲杂人员一律不准入内。

2.3支架预压

为确保支架安全,消除其非弹性变形及基础沉降,同时测定其弹性沉降量,为支架的预留拱度提供依据,须进行支架预压。支架预压采用沙包堆载,雨天应覆盖彩条布。

预压采取分次分级进行,第一次按30%加载,第二次70%,第三次按100%的荷载预压,在腹板、横梁及中横梁处堆放沙包重量大,箱室及翼板处堆放沙包重量轻(见图3),以最大程度模拟现场浇筑混凝土对支架影响。

在加砂袋预压前,按纵横向每2 m布置一个测量点,测量各控制点标高。空载测量一次,满载测一次,分别在满载12 h,36 h,48 h,60 h进行测量。当连续72 h累计沉降不大于3 mm,且预压时间不少于7 d,表明地基及支架已基本沉降到位,可用吊车吊卸砂袋。

卸载完成后,复测各控制点标高,确定地基的弹性变形量后,通过可调顶托调整支架的标高。

2.4底、侧模拼装

在横梁方木上铺设厚度1.5 cm厚的整块新竹胶板作为底模,侧模使用新竹胶板拼装。使用双面粘胶带粘贴在拼缝处,防止拼缝不严而造成漏浆。为保证现浇箱梁线形美观,施工时采用底包边的方式进行模板安装。

外侧腹板采用无拉杆施工,外侧模支撑采用钢管固定,用顶托垂直外模板安装顶紧模板。竹胶板每隔30 cm钉一竖向肋木,再将纵向方木固定在竖向肋木上,间距30 cm,之后用顶托垂直模板顶紧纵向方木,顶托钢管固定在支架横杆,外腹板混凝土浇筑时产生的混凝土自重及施工荷载通过顶托钢管传递到支架横杆上,并搭设剪刀撑。

盆式支座在底模拼装时安装,应保持支座水平,精确控制高程。在浇筑混凝土时,支座临时锁定,张拉前解除锁定。

2.5钢筋绑扎及预应力孔道安装

钢筋加工应在钢筋加工场地内完成,在加工场地内分段预制腹板骨架和横隔梁骨架,运至施工现场拼装成型。

箱梁采用两次浇筑的方案,箱梁钢筋也分两次拼装。先拼装底板钢筋,再是横隔梁钢筋(如图4所示)和腹板钢筋,最后将箍筋、倒角钢筋等安装完毕后,进行安装定位波纹管施工。待首次混凝土浇筑完成后,对接缝处混凝土凿毛,进行剩余钢筋施工。应预埋伸缩缝钢筋、护栏钢筋等。

在底板上进行钢筋焊接作业时,预先在底板洒水并制作铁皮小盒子,放在施焊位置下部接住电焊渣,避免焊渣损坏模板及影响成型后的梁体外观质量。

钢绞线应预拉调直、理顺、绑扎成束,采用切割机切割。预应力管道按给定的坐标定位,定位钢筋间距在直线段不大于80 cm,在曲线段不大于40 cm。两波纹管连接时不应使接头处产生角度变化及在浇筑期间发生转动或移位,并缠裹紧密防止水泥浆渗入。

2.6拼装内模、外侧模

底模和第一次钢筋绑扎完毕后,进行内模及翼缘板模板的安装。内模施工分为两次,第一次为第一次混凝土浇筑前(见图5),第二次为第一次混凝土浇筑后(见图6)。

待箱梁底、腹板钢筋及波纹管安装完毕后,进行第一次内模施工。安装时,模板拼缝线与底板拼缝一致,在同一直线上。侧模底边缘同底模边缘一样被切割成45°夹角,并粘贴泡沫胶带,用铁钉将底模和侧模固定。

第一次安装内模,只安装内模下部倒角模板和内模板的侧模。内模以方木做框架,在内模框架上钉竹胶板,形成内模。箱室内采用2道钢管支撑,以防止内模移动。倒角模板与倒角处钢筋连接,防止倒角处内模上浮,混凝土浇筑完成后及时拆除连接。

第一次混凝土浇筑完成,待混凝土强度达2.5 MPa后拆除内模,进行内模的第二次安装。本次安装内模顶板倒角及内模顶板模板。

采用方木支撑内模顶板,每箱室在跨径1/8处设置人孔一个,同一横截面人孔不得相邻。箱梁模板及支架拆除后进行人孔施工,人孔采用吊模的方法进行浇筑。

2.7混凝土浇筑

混凝土由拌和站集中拌和,混凝土搅拌车运输,泵车送入模。

箱梁混凝土每联沿纵向一次浇筑成型,水平方向沿箱梁内上倒角分上下两层浇筑。第一次浇筑底板、腹板混凝土,在第一次浇筑混凝土强度达到2.5 MPa后,对第一次浇筑混凝土表面凿毛冲刷干净,然后再浇筑顶板混凝土。同一次浇筑,从跨中向墩顶方向浇筑,最后浇筑墩顶两侧各3 m左右范围内梁段及横隔梁,以防止在浇筑过程中墩顶位置出现竖向裂缝。

底腹板浇筑采用插入式振捣棒振捣,顶板混凝土利用振捣棒及平板式振动器联合振捣。振捣时,应避免振动棒碰撞模板、波纹管、钢筋及其他预埋件。

浇筑混凝土按“对称、平衡、同步”的原则进行,以免产生超过允许的偏差和变形。混凝土浇筑完成,立即以土工布覆盖,洒水进行养护。

2.8预应力筋张拉

底、腹板混凝土浇筑及时洒水覆盖养护,保持混凝土表面湿润,避免裂缝产生,养护时间不少于7 d。箱梁强度和弹性模量达到设计要求,且养生时间不少于7 d后,可开始进行预应力张拉。张拉和压浆采用智能设备进行,以提高孔道密实度。压浆完成后,对锚固端进行封锚处理。封锚前将锚头处端面混凝土凿毛,立模浇筑的混凝土应捣实。初凝后进行洒水养护。

2.9拆模与落架

为防止混凝土裂缝和边棱破损,混凝土强度达到5 MPa时,可拆除侧模。当混凝土强度达到30 MPa时,可拆除顶模板。

预应力张拉完成且混凝土不低于混凝土强度等级值的90%以上,且弹性模量达到100%时,方可拆除支架。应先卸悬臂部分,再从跨中向两边对称卸载。支架卸除分两次进行,第一次先从跨中对称向两端松一次架,然后再从跨中对称向两端卸除,遵守由上而下,先搭后拆、后搭先拆的原则进行。

3 结语

预应力混凝土连续箱梁具有跨越能力大,适应性强,结构刚度大,抗震能力强,造型美观等特点,支架现浇法是应用最为广泛的施工工法之一。在施工中,预应力、支架变形、桥梁自重、地基不均匀沉降等均会对桥梁成型产生影响,加强连续梁桥的施工控制就尤为重要。重视预应力混凝土连续箱梁满堂支架的搭设与施工中的质量控制,可为桥梁安全施工提供可靠保证,是确保成桥状态符合设计和规范要求的重要措施。

[1] 步辉军.现浇预应力连续箱梁施工技术[J].科技创新与应用,2016(6):21-25.

[2] 孙浩林.浅析现浇预应力连续箱梁施工技术[J].中国新技术新产品,2011(9):32-33.

[3] 杨 怡.现浇预应力混凝土连续箱梁施工技术[J].工程建设与设计,2010(1):27-29.

Oncast-in-placeprestressedcontinuousboxgirderconstructionatupperstructureofsomebeambridge

ZhangPeigang

(LvliangRoadConstructionCo.,Ltd,Lvliang033000,China)

Taking the cast-in-place prestressed continuous box girder in some beam bridge as the example, the paper introduces the construction craft for the box girder from the erection of support, concrete grouting, and tension of prestressed tendon, so as to provide some reference for similar projects.

beam bridge, box girder, support, prestress

1009-6825(2017)30-0163-03

2017-08-15

张培刚(1975- ),男,工程师

U448.213

A

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