摘要:浦南高速公路箱梁預(yù)制工程,在施工中根據(jù)線型及所處位置,采用曲線懸臂調(diào)整、隔板連接優(yōu)化、三角墊層控制等改進(jìn)工藝,有效保證并提高了箱梁的施工質(zhì)量,提高了工作效率。
關(guān)鍵詞:預(yù)制箱梁;質(zhì)量;保證;提高
1 工程簡介
浦南高速公路第五工區(qū)合同段(K119+450~K133+900),全長14.45km。標(biāo)段內(nèi)共有大中橋7座,20m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁276片。
2 工程特點及難點
2.1橋梁線型復(fù)雜,線型多數(shù)呈“S”型曲線。
2.2橋梁縱坡及橫坡較大,其中橋梁最大縱坡4.2%,最大橫坡6%,最小曲線半徑255m,20m梁跨中最大矢距19cm,為箱梁預(yù)制增加了難度。
2.3施工場地小,工期要求緊,質(zhì)量要求高。
3主要施工工藝
4.基本質(zhì)量保證
4.1臺座
由于受到施工場地限制,考慮將臺座制作為永久性臺座。
4.2模板
內(nèi)模及外模采用工廠加工的定型鋼模板,單節(jié)長度4m,面板厚度5mm,其剛度、尺寸、平整度滿足規(guī)范要求。
為了防止腹板振動過程中混凝土由底板處向上翻出,在箱梁內(nèi)模底板處增加活動鋼模板,此模板在底板混凝土澆筑后安裝,用以保證底板混凝土厚度及平整度,同時可避免腹板由于混凝土過量下沉而使腹板出現(xiàn)空洞現(xiàn)象。
要保證混凝土外觀,涂刷隔離油是很重要的一道工序,涂油質(zhì)量的好壞,也直接影響著混凝土的表面顏色。為此我們反復(fù)試驗,獲得當(dāng)機油:柴油=7:3(質(zhì)量比)時,混凝土外觀比較好。另外,刷油應(yīng)均勻,涂油過厚澆筑后顏色就會呈深黑色;涂油過少容易產(chǎn)生粘模,使混凝土表面受損。
拆模時間:為了保證箱梁質(zhì)量,拆模應(yīng)在混凝土澆筑8小時后進(jìn)行內(nèi)模拆除,在混凝土澆筑10小時后進(jìn)行外模拆除。
4.3鋼筋
主筋宜采用雙面搭接焊,焊接時應(yīng)預(yù)先將接頭部分彎出4°左右的折角,以保證焊接后兩根鋼筋軸線重合一致。主筋焊接時焊縫必須飽滿,搭接長度必須符合規(guī)范要求。
鋼筋焊接(點焊)時,應(yīng)在鋼筋與模板之間鋪墊鐵皮、木板等臨時防護(hù),這樣可以避免焊接煙霧粘貼在模板上形成的黑斑。
鋼筋定位采用市場購買的塑料墊塊,這種墊塊的優(yōu)點是:安裝方便;避免其它墊塊與模板緊貼形成的方形斑塊;避免鋼筋外漏產(chǎn)生氧化。
4.4混凝土
混凝土采用2臺JS-500型電子計量強制式拌合機拌合,采用混凝土罐車運輸,嚴(yán)格控制混凝土拌合出倉至入模時間,一般不應(yīng)超過30min。
混凝土配合比選定:我們經(jīng)過反復(fù)試驗,選用以下配合比。砂子:石子: 水泥: 水: 高效減水劑=理論:1:1.48 :2.63:0.37:0.008 每方:438:648 :1152:162 :3.5 主要指標(biāo):塌落度90mm,7d抗壓強度42.6MPa;28d抗壓強度55.0Mpa。
必須嚴(yán)格控制混凝土塌落度,應(yīng)在澆筑現(xiàn)場進(jìn)行量測監(jiān)控,使塌落度控制在70~90mm之間。
混凝土振搗采用3臺40型插入式振動棒,分兩組進(jìn)行。第一組1人,負(fù)責(zé)澆筑底板及頂板;第二組2人,負(fù)責(zé)澆筑腹板,澆筑應(yīng)分層進(jìn)行。
混凝土收面:混凝土收面應(yīng)在混凝土初凝前進(jìn)行,一般控制在頂板澆筑后45min左右。首先采用2m長的鋁合金直尺將頂面刮平,然后用木模收面,最后用硬毛掃帚將表面拉毛。
混凝土養(yǎng)護(hù):混凝土養(yǎng)護(hù)從混凝土初凝后開始,一般在澆筑后3小時左右,此時應(yīng)用土工布或棉氈布將表面覆蓋,灑水應(yīng)在4小時候開始,養(yǎng)護(hù)應(yīng)以保持梁體始終濕潤為原則。
5 針對本工程進(jìn)行改進(jìn)的工藝
5.1 臺座
基底碾壓后在底座下開挖基槽,采用C25混凝土分兩層澆筑?;炷翝仓r在臺座四周焊接角鋼,頂面鋪設(shè)4mm厚鋼板。臺座沿縱向每60cm設(shè)置一道預(yù)留螺栓孔,預(yù)留螺栓孔采用Ф10cm塑料PVC管。為了便于加工各種尺寸的箱梁三角墊層。在臺座兩端支座處設(shè)置2段調(diào)節(jié)段,采用鋪設(shè)砂子及鋼板的方法來調(diào)整三角墊層尺寸。臺座結(jié)構(gòu)見圖2:
5.2內(nèi)護(hù)欄預(yù)埋鋼筋的改進(jìn)方案
原設(shè)計內(nèi)護(hù)欄預(yù)埋鋼筋安裝在橋面鋪裝內(nèi),為了保證并提高內(nèi)護(hù)欄的施工質(zhì)量,我們將護(hù)欄鋼筋植進(jìn)了預(yù)制箱梁面板中,這樣雖然每片梁增加了2個小時的鋼筋焊接時間,但是有效地保證并提高了護(hù)欄的施工質(zhì)量,并減少了橋梁上部的施工工序。護(hù)欄鋼筋改進(jìn)情況見圖3:
5.3曲線邊梁線形的優(yōu)化
我標(biāo)段的橋梁為整體式橋梁,左右幅橋梁之間僅有1cm的間隙,為了保證箱梁能夠正常安裝到位,就必須嚴(yán)格控制邊梁的外側(cè)邊線。為此,我們計算機輔助繪圖分析,在電腦上預(yù)先試拼箱梁,并量取每1m處的懸臂值。
在施工中頂板采用活動擋板的形式隨時調(diào)整懸臂量,活動擋板采用1cm厚梳形鋼板,不僅可以保證濕接縫鋼筋位置、數(shù)量的準(zhǔn)確,而且可以根據(jù)需要調(diào)整出不同半徑的弧線。
5.4梁底三角墊層的施工控制
箱梁安裝能否保證與墊石密貼,架設(shè)后能否保證橫坡,與三角墊層有著密切的關(guān)系,箱梁施工前必須充分考慮到架梁過程中可能出現(xiàn)的一系列問題,因此必須規(guī)范三角墊層的施工控制。
首先,應(yīng)計算出每一片梁的三角墊層調(diào)整高度,這是質(zhì)量保證的前提。
其次必須采取一定的方法按照要求來預(yù)留三角墊層高度。我單位采用活動的三角墊層塊進(jìn)行施工,即在臺座上的三角墊層處設(shè)置預(yù)留槽,槽內(nèi)填充砂子,頂面鋪設(shè)鋼板進(jìn)行預(yù)留高度調(diào)整,采用水平尺及鋼板尺檢測每個角的高度,使之符合設(shè)計要求。
再次,為了保證活動端三角墊層質(zhì)量,我們及時聯(lián)系設(shè)計單位,將梁底不銹鋼板由原設(shè)計的3mm厚度增加到10mm,以保證焊接及混凝土澆筑后不變形。
5.5端隔板連接的優(yōu)化
我標(biāo)段的橋梁位于半徑255m的曲線上,設(shè)計預(yù)制梁長依次為19.5m、19.7m、19.9m,按照此數(shù)據(jù)預(yù)制的箱梁,安裝后當(dāng)中隔板對齊后,邊梁與中梁前后的端隔板就會產(chǎn)生10cm的縱向差距,而橫向連接長度僅有30cm,給端隔板連接帶來了很大的困難。為此,我們在小半徑橋梁預(yù)制時,將端隔板減短至與頂板對齊,這樣,架設(shè)后端隔板橫向連接長度就增加至70cm,從而減小了端隔板連接的折角,保證了隔板連接質(zhì)量。
5.6混凝土澆筑工藝的改進(jìn)
混凝土振搗除了采用3臺插入式振動棒外,同時在腹板兩側(cè)各增加3臺低功率高頻附著式振動器??梢赃M(jìn)一步提高插入式振動棒的振實效果,并提高混凝土整體光潔度。
振動器每次啟動時間為8~15秒,連續(xù)啟動3次,不可長時間開啟附著式振動器,以免出現(xiàn)腹板過振產(chǎn)生的魚鱗花斑及泛沙現(xiàn)象。
澆筑順序:由一端向另一端澆筑
澆筑程序:底板混凝土→腹板第一層→腹板第二層→腹板第三層→附著式振動器→頂板
具體步驟:首先1名振搗工在前面澆筑底板混凝土,底板混凝土比腹板超前4~5m;同時后面2名振搗工在后面分層澆筑腹板,腹板澆筑3~4m后折回繼續(xù)澆筑下一層,直至到腹板頂部,然后再向前進(jìn)行澆筑;最后前面澆筑底板完成后折回澆筑頂板混凝土。
5.7設(shè)置滴水槽
以往施工的橋梁,降雨后雨水會沿著護(hù)欄外壁流向腹板,造成腹板表面沖刷,影響箱梁外觀。為了解決此問題,我們在頂板下加設(shè)一道半徑2cm的滴水槽,雨水被滴水槽截斷而直接滴落,不會流到腹板,設(shè)置見圖5中的滴水槽。
6.影響梁板施工質(zhì)量的其它相關(guān)事項
混凝土塌落度必須嚴(yán)格進(jìn)行控制,它不僅關(guān)系到施工后的外觀質(zhì)量,還直接影響到箱梁成品的內(nèi)在質(zhì)量,為箱梁施工的關(guān)鍵控制程序。
為防止腹板混凝土澆筑引起內(nèi)模上浮,可采用10cm槽鋼橫向固定在外模上,然后在槽鋼與內(nèi)模頂面之間假設(shè)方木支撐。
在三角墊層施工時,應(yīng)以每一跨為單位進(jìn)行計算,即每跨梁的橫坡取兩端橋墩橫坡的平均值,每一跨的所有三角墊層尺寸應(yīng)一致,決不可兩端分別按照各自的墩臺里程計算,這樣預(yù)制的箱梁在架設(shè)時會出現(xiàn)明顯的“三條腿現(xiàn)象”。
箱梁預(yù)制時應(yīng)注意按照有關(guān)要求預(yù)留箱梁通氣孔,并注意各種預(yù)埋件(護(hù)欄預(yù)埋筋、邊跨梁底鋼板、曲線內(nèi)側(cè)的泄水孔、吊裝孔等)位置、數(shù)量的準(zhǔn)確。
鋼絞線應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行編號、編束。張拉應(yīng)在梁體混凝土實際強度達(dá)到設(shè)計強度的90%后進(jìn)行。鋼絞線應(yīng)采用4臺千斤頂同時對2個孔道進(jìn)行對稱張拉,可以避免張拉不均衡產(chǎn)生梁端裂紋。
壓漿采用普通壓漿泵及近年推出的新型真空泵進(jìn)行真空輔助壓漿,可大大減少壓漿空洞及氣泡,提高壓漿密實度。
箱梁應(yīng)在壓漿2天后進(jìn)行移梁,否則將影響孔道壓漿的質(zhì)量。
伸縮縫一端的封端建議暫不施工,待架梁后再進(jìn)行封端,以保證整體梁端平齊,縫寬一致。
7.結(jié)語
浦南高速公路預(yù)制箱梁工程,通過一系列的技術(shù)革新,在施工中嚴(yán)格把關(guān),精心控制,使箱梁、在外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量等方面得到了有效的改進(jìn)與提高,既保證了施工質(zhì)量,同時也縮短了后續(xù)工序的銜接時間,降低了工程成本。