劉 騫
(湛江市公路管理局直屬分局,廣東 湛江 524000)
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,越來越多的橋梁應用于高速公路中,現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁作為橋梁的上部主要結構形式,其施工質量在很大程度上決定著橋梁的最終質量。在近年的施工中,對這種工藝有了一定程度的認識,并對其中幾個重點環(huán)節(jié)的施工工序積累了一些經(jīng)驗,供同行參考。
現(xiàn)澆箱梁的關鍵部位是支撐架地段的地基處理。地基承載力應滿足所承受的全部荷載,保證不產(chǎn)生沉陷現(xiàn)象。首先將箱梁下部場地沿橋長、橋寬范圍內(nèi)進行整平壓實,做好原地面的排水處理,特別要注意墩柱基礎部位的夯實處理,以保證箱梁底模部位地基的整體性。根據(jù)對地基的要求,需在經(jīng)過平整碾壓后的地基上鋪筑水穩(wěn)層,梁寬度范圍內(nèi)每側超過現(xiàn)澆箱梁寬約3~5 m。
排架采用碗扣式支架,在硬化處理后的地基上,根據(jù)碗扣支架的排距,鋪30 cm×25 cm×15 cm預制混凝土塊做基礎,在其上支設碗扣架,碗扣架上設15 cm×15 cm方木,其上沿橋長方向30 cm間距架設方木,然后鋪設竹膠板做箱梁底模,排架設計和受力計算工作報監(jiān)理工程師批準后進行底模鋪設工作。支撐底模時,由碗扣支架螺旋調(diào)節(jié)標高,嚴格控制到設計要求,支架各孔跨中應設置2~3 cm預拱度。
在澆筑混凝土前對模板及支架進行等恒載預壓,以減少模板支架的塑性變形及部分彈性變形和地基下沉的不利影響,在碗扣支架上增設橫桿,用水泥編織袋裝砂或混凝土塊預壓,澆筑混凝土時,一邊澆筑一邊按等重量的砂卸載。
在安裝并調(diào)好底模及側模后,開始底、腹板普通鋼筋綁扎,在底、腹板鋼筋完成后,安裝內(nèi)模,再綁扎頂板鋼筋。
普通鋼筋按規(guī)范的要求做好各種試驗,并報請工程師批準,嚴格按設計圖紙的要求布設,對于腹板鋼筋一般根據(jù)其起吊能力,預先焊成鋼筋骨架,吊裝后再綁扎或焊接成型,鋼筋綁扎、焊接要符合技術規(guī)范的要求。
箱梁外模施工:①要求底模和側模選用的模板剛度大,不易變形。②模板縫隙要嚴密,排列要整齊,特別是墩柱頭、模板應經(jīng)過專門加工并且左右對稱。③箱梁底模板支撐要快,暴露在大氣中的時間要短,要減少污染,表面要刷脫模劑。④澆筑混凝土前要認真將模板清理、吹風,焊渣、鐵絲、木屑等雜物必須清理干凈。
箱梁內(nèi)模板施工注意事項:①內(nèi)模用木模,整體安裝,在外模安裝和鋼筋綁扎期間,進行內(nèi)模加工,待箱梁腹板鋼筋綁扎完畢,澆筑底板后,即可吊裝內(nèi)模。②模板的模帶、豎帶不得用鋼帶。③安裝時必須把內(nèi)模與鋼筋底模相連,防止模板上浮。
現(xiàn)澆箱梁混凝土施工順序為:底板→腹板→頂板。混凝土澆筑時要安排好澆筑順序,其澆筑速度要確保下層混凝土初凝前覆蓋上層混凝土。一般為防止橋墩與支架發(fā)生沉降差而導致墩頂處梁體混凝土產(chǎn)生裂縫,應自跨中向兩邊墩臺連續(xù)澆筑?;炷敛捎眉邪柚疲炷凉捃囘\輸,泵車施工法:
(1)澆筑底板后,接近初凝不致引起底板混凝土上涌時,支撐內(nèi)模,內(nèi)模支撐時位置要準確,要和底板鋼筋連接固定,支撐內(nèi)模時間要盡量縮短。
(2)澆筑腹板要分層澆筑,嚴格振搗。由于箱梁鋼筋較密,應結合混凝土溜筒,使混凝土進入預定位置,不產(chǎn)生離析,振搗時與側模保持一定距離,嚴禁振搗模板鋼筋,腹板澆筑的同時,應根據(jù)澆筑的速度、數(shù)量,控制卸載(拆除支架上的砂袋)速度、數(shù)量,以防止地基下沉及支架發(fā)生變化。澆筑頂板時要根據(jù)圖紙要求,嚴格控制標高,處理好橋面橫坡,按設計要求留好天窗(100 cm×100 cm)。混凝土強度達到拆模要求時拆除內(nèi)模,采用吊模澆筑天窗混凝土。
(3)混凝土的振搗采用插入式振搗器進行,振搗器移動間距不超過其作用半徑的1.5倍,并插入下層混凝土5~10 cm。對于每一個振搗部位,必須振搗到該部位混凝土密實為止,也不得超振。振搗時要避免振搗棒碰撞模板、鋼筋。
(4)澆筑混凝土的注意事項:箱梁混凝土每次應連續(xù)澆筑,在箱梁任何部位不得出現(xiàn)垂直于梁中心線的施工縫,澆筑混凝土時,還應注意在箱梁橫向左右對稱進行澆筑。振搗混凝土時,嚴格按照插入式振搗的操作程序,對混凝土的邊角處加以振搗,防止出現(xiàn)蜂窩、麻面等混凝土缺陷。箱梁現(xiàn)澆時,在底板上要預留通氣孔,澆筑混凝土時,還應選擇較好的天氣和時間,盡量避開雨天和高溫時間。
受施工條件制約,箱梁的澆筑可能需要很長時間,所以施工時應盡可能延長混凝土的初凝時間,可在混凝土中添入緩凝劑。
預應力管道采用預制波紋管成孔,設置波紋管前應對每一根波紋管進行檢查,波紋管安裝位置必須保證準確無誤。必須在箱梁混凝土的強度達到90%及齡期達到7 d以上時方可施加預應力,預應力鋼束的張拉順序嚴格按照設計圖紙給定的順序進行。
預應力鋼束張拉采用雙控指標控制。當梁混凝土強度達到要求的設計強度且滿足齡期要求時才可進行張拉。
(1)張拉前應檢查錨墊板的位移,如墊板平面和孔道中軸線不垂直時,應用楔形墊板加以糾正,并應清除墊板上的水泥漿,以免影響張拉,如鋼絞線出現(xiàn)銹蝕,應用鋼絲擦和柴油清除,避免張拉時出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象,接著在梁端頭安裝工作錨、夾片、墊環(huán)、千斤頂、工具錨等,并開始進入張拉階段。
(2)張拉順序按設計鋼束編號進行,采用兩端逐級張拉的方法進行,若兩端張拉時,兩端的千斤頂張拉應同步,由一專人指揮。張拉采用應力、應變(伸長量)雙控制。預應力鋼絲束應以漸進的和均勻的速度張拉。鋼絲束伸長值與監(jiān)理同意的計算伸長值相差不應超出規(guī)范要求。
(3)張拉程序。第一步先將鋼絲束略微張拉,以消除鋼絲松弛狀態(tài),并檢查孔道軸線、錨具和千斤頂是否在一條直線上,并要注意鋼絲束中每根鋼絲受力要均勻。由初應力到103%張拉控制力分級進行,張拉力級差為 100~150 kN。兩端千斤頂同時分級張拉,由專人指揮,盡量做到同步進行。錨固控制張拉。為減少預應力損失,可先壓緊一端錨塞,另一端補足張拉控制力后再壓緊錨塞,測量鋼絞線伸長值。千斤頂緩緩回油退錨。
(4)壓漿。①預應力鋼束張拉完成后盡早進行孔道壓漿,采用真空灌漿技術,保證壓漿質量。②壓漿前關閉所有排氣閥門,啟動真空泵10 min,真空度達到-0.08~-0.1 MPa,若達不到應重新檢查各處封口,再試抽真空。③真空度穩(wěn)定后,保持真空泵運行的同時,往壓漿端的水泥漿入口壓漿。一條波紋管的壓漿必須連續(xù)進行,儲漿罐儲漿體積必須大于所要灌注的一條預應力孔道體積。④當透明膠管有水泥漿流出后,關閉真空閥,打開排漿閥繼續(xù)壓漿。壓漿至漿體連續(xù)噴出且稠度與壓入漿體稠度相當時,壓力為0.7 MPa,持壓2 min后關閉排漿閥。⑤持壓過程中應從低到高逐一打開埋設于波紋管各峰頂排氣管,排出殘余空氣及泌水,保證漿體飽滿。待漿體失去流動性后方可拆除壓漿閥及排氣閥。
現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁在我國的發(fā)展雖然不久,如今在公路、城市道路和鐵路建設中被廣泛采用。我們需要不斷地總結經(jīng)驗、吸取教訓,在設計理論、設計規(guī)范、預應力材料和施工技術上不斷完善、不斷發(fā)展、勇于創(chuàng)新,將我國現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁的設計、施工水平推向更新的高度。