張 君
(山西省公路局晉中分局,山西 晉中 030600)
現(xiàn)澆箱梁施工中的常見問題及處治對策
張 君
(山西省公路局晉中分局,山西 晉中 030600)
介紹了現(xiàn)澆箱梁施工中,常見的支架搭設、支架預壓、模板工程等工序中容易出現(xiàn)的問題及處治措施,確保提高箱梁澆筑質量,對同類工程具有參考意義。
澆筑,箱梁,支架,模板
近年來,隨著我國交通建設事業(yè)的迅猛發(fā)展,很多橋梁工程投入使用,為經(jīng)濟的發(fā)展提供了強有力保障?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土箱梁具有整體性好、外形美觀、跨度大、行車舒適等顯著特性,在我國的公鐵路橋梁中得到廣泛使用。
在公路橋梁施工中,一般預應力混凝土連續(xù)箱梁采用現(xiàn)場澆筑方式。在箱梁現(xiàn)澆過程中,會受到各種外在因素影響引發(fā)一系列質量問題,如混凝土干縮梁體表面產(chǎn)生裂紋、梁底混凝土外觀缺陷等。在施工中,對可能影響箱梁質量的工序進行控制,提前采取合理措施確保箱梁質量。
鋼筋混凝土結構的箱梁可分為預制箱梁和現(xiàn)澆箱梁。預制箱梁結合架橋機可在下部工程完成后進行架設,可加速工程進度、節(jié)約工期?,F(xiàn)澆箱梁多用于大型連續(xù)橋梁,最常見的是預應力鋼筋混凝土箱梁和鋼箱梁。預應力鋼筋混凝土箱梁采用現(xiàn)場澆筑施工。隨著橋梁設計和施工技術的成熟、預應力技術的推廣普及,現(xiàn)澆箱梁技術得到了越來越廣泛的重視和應用。
箱梁澆筑是橋梁施工一道最關鍵的工序,其質量好壞直接影響著整個工程的質量。在施工中,一些箱梁現(xiàn)澆在施工過程中出現(xiàn)了各種質量問題,比如混凝土干縮導致的裂紋、預應力張拉過程中出現(xiàn)的鋼絞絲斷折和滑絲現(xiàn)象以及梁底混凝土外觀缺陷等,嚴重的如模架及支撐體系原因導致的安全事故的發(fā)生。
現(xiàn)澆箱梁施工中,其模架及支撐體系是重大傷亡事故的多發(fā)領域,特別是支架在澆筑中發(fā)生的坍塌事故,往往會造成慘重的人員傷亡、巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。在現(xiàn)澆箱梁施工中,應高度重視現(xiàn)澆梁施工質量和安全,采取合理有效措施確保施工質量,使用安全有效方法來預防和杜絕事故的發(fā)生。
現(xiàn)澆連續(xù)箱梁質量控制是施工過程的難題。
2.1支架搭設
1)基礎處理。a.常見問題:在搭設支架前,未對基礎進行碾壓密實處理或處理力度不夠,導致的基礎承載力不足現(xiàn)象(見圖1)。當基礎承受的上部荷載不足時,就會發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象。b.常見問題:地基排水不暢通,基礎長期泡水時(見圖2),逐步降低承載力,使得基礎承載力不足。
在施工中,地基的不均勻變形或沉降,很可能會造成箱梁質量問題。為保證支架剛度和穩(wěn)定性,在搭設支架前對原地基進行處理。一般是支架范圍內的地坪用混凝土硬化,對軟弱地基應在混凝土層中設置鋼筋網(wǎng)片。在硬化后的地坪兩側設置排水溝。
2)支架掃地桿設置。常見問題:掃地桿未設置或雖設置,但設置不符合規(guī)范要求,其后果是導致支架整體失穩(wěn)倒塌。在施工中,無論使用何種方式腳手架,均須設置縱、橫掃地桿,且應符合規(guī)范要求。
3)底座及頂撐搭設。常見問題:底座及頂撐伸出立桿長度超過規(guī)范要求、底座懸空,容易導致支架失穩(wěn)。
4)剪刀撐設置。常見問題:剪刀撐設置數(shù)量不足、剪刀撐間搭設長度不足(見圖3),容易導致支架整體失穩(wěn)。2008年3月,西安某工程中支模高度20.5 m,扣件式鋼管支架中因未設置垂直和水平剪刀撐,混凝土澆筑中發(fā)生坍塌。
5)管材破舊。常見問題:腳手架鋼管銹蝕嚴重,甚至出現(xiàn)破損現(xiàn)象(見圖4),支架整體承載力降低。
6)桿件連接不緊實。常見問題:上下碗扣與橫桿連接松散,不牢固,容易導致支架垮塌。2010年1月,昆明某在建橋梁工程中,由于支架架體搭設缺陷,無剪刀撐和水平桿,使得支架承載力嚴重下降,上碗扣設置不牢固及其他原因,導致架體右上角翼板支架局部失穩(wěn),牽連架體整體坍塌。
在施工中,嚴格按規(guī)范要求進行支架搭設。搭設完成后,應組織技術、安裝等人員對支撐架進行檢查,應注重加強方木、頂托和碗口檢查,合格后方可進行模板工程。
2.2支架預壓
在支架搭設前,進行基礎預壓;在支架及底模鋪設完畢后,進行支架預壓。進行支架預壓的目的在于檢驗支架及地基強度及穩(wěn)定性,消除混凝土施工前支架的非彈性變形,消除整個地基的沉降變形及支架各接觸部位的變形。
常見問題:預壓荷載未按規(guī)范要求取值或未進行分級預壓。
后果:難以完全消除非彈性變形,施工出的箱梁線型不流暢,標高不能滿足設計要求。未分級預壓時,預壓過程中可能整體失穩(wěn)。
在支架上進行分級加載預壓,同時對支架的彈性變形和非彈性變形實時監(jiān)測。為防止砂袋吸濕重量增加引起支架失穩(wěn),應用防雨布覆蓋。預壓范圍為梁全寬部分,加載順序與混凝土澆筑順序相同,專人計量和記錄,保證預壓效果。
2.3模板工程
1)主次楞。常見問題:尺寸不符合施工要求、次楞間距不符合間距要求(見圖5)、主次楞木材質量差。容易導致主次楞變形嚴重,承載力降低,澆筑出的混凝土出現(xiàn)脹模等。
2)底模板。常見問題:底模板質量差,經(jīng)日曬雨淋后不能完全滿足使用要求(見圖6)。后果是澆筑出的混凝土表觀質量差,甚至出現(xiàn)鼓包、脹模等問題。
在施工中,模板間連接部位應采用海綿膠條以防漏漿,其錯臺不得超過1 mm。模板拼接縫要縱橫成線,避免錯縫。
2.4支座安裝
1)常見問題:支座墊石不平整和梁底支承接觸面不平整(見圖7),導致支座受力不均勻,局部應力集中,而使鋼盆豎向開裂。
2)常見問題:支座安裝時,支座大小位移方向安反,使得箱梁在使用過程中開裂,立柱出現(xiàn)環(huán)向裂縫(見圖8)。
3)常見問題:在澆筑混凝土前,將支座臨時連接拆除,導致支座無法正常發(fā)揮使用功能,須更換支座。
2.5鋼筋安裝
1)常見問題:鋼筋連接上,焊條等級偏低、焊縫長度不夠、焊縫質量差,導致焊縫強度不足,鋼筋連接質量不能滿足受力要求。
2)常見問題:鋼筋保護層厚度不足,鋼筋容易銹蝕;保護層過厚,容易導致混凝土開裂。
3)常見問題:預應力管道與彎起鋼筋空間位置沖突,直接切割彎起鋼筋,導致整個鋼筋系統(tǒng)抗剪能力急劇降低,造成重大安全隱患。
4)鋼筋施工其他問題:鋼筋凈距離不夠、間距不符合要求;鋼筋綁扎搭接長度不夠;漸變鋼筋未按照設計要求進行漸變綁扎;人孔位置處沒有設置上下層加密鋼筋,導致人孔處應力集中,容易出現(xiàn)裂縫。
2.6混凝土澆筑
混凝土施工常見質量缺陷可分為三部分,分別是:強度等級、彈性模量、抗?jié)B等級等性能指標未達到設計要求;外觀質量缺陷,如露筋、蜂窩、孔洞、夾渣、疏松、裂縫、連接部位缺陷、外形缺陷、外表缺陷等;結構尺寸偏差超出允許偏差。本文對冷縫、振搗作業(yè)中應注意的問題進行說明。
1)冷縫。在混凝土施工中,冷縫屬于質量缺陷,由于施工不當造成的,是必須禁止出現(xiàn)的。在上下兩層混凝土的澆筑時,間隔時間超過混凝土初凝時間形成的施工質量縫,形成的一個軟弱結合面就是冷縫。因施工需要設置的施工縫不屬于冷縫,施工縫是要通過鑿毛、設置拉筋、設止水物等措施處理的。
2)振搗施工?;炷琳駬v是確保密實度的關鍵?;炷练謱舆B續(xù)澆筑,分層厚度不大于300 mm。在振搗施工中,振搗器移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍。振搗棒插入下層混凝土內的深度為5 cm~10 cm,與側模保持5 cm~10 cm距離,振搗時應防止觸碰模板、鋼筋及各種預埋件。每一振點的振搗延續(xù)時間為20 s~30 s,振搗密實的標準是混凝土表面停止下沉,無氣泡冒出,表面平坦并泛漿。混凝土澆筑因故中斷間歇時,其間歇時間應小于前層混凝土的初凝時間或能重塑時間。
3)錨下混凝土澆筑。在澆筑混凝土時,在錨固的喇叭口處一定要加強振搗。否則,沒有振搗密實出現(xiàn)空洞,在預應力施工時,容易出現(xiàn)喇叭口拉爆現(xiàn)象(見圖9)。
2.7預應力施工
1)常見問題:鋼絞線切割未采用砂輪鋸,采用電弧焊或氧乙炔切割,導致鋼絞線抗拉強度降低。
2)常見問題:鋼絞線束編時,鋼絞線穿入孔道單根依次穿入,未進行束編,單根依次穿入容易導致鋼絞線相互纏繞,影響其受力性能。
3)常見問題:鋼絞線張拉持荷未進行或持荷時間過小,導致難以達到設計要求的預應力效果。
4)常見問題:使用不配套或不合格的錨具(見圖10)。
2.8波紋管
常見問題:波紋管定位不準或堵塞,容易導致腹板開裂或預應力不能充分發(fā)揮其作用,造成安全隱患。
現(xiàn)澆箱梁是一項比較成熟的施工技術,隨著我國橋梁事業(yè)的高速發(fā)展已被廣泛應用,但其施工中的質量控制是施工過程的難題之一,只有采取合理、有效、安全的措施才能真正保障箱梁現(xiàn)澆質量。
在我國公路橋梁施工中,應認真做好箱梁的每個部位、每道工序的質量控制,嚴格按規(guī)范和設計要求施工,才能更好的確保和提高工程質量,提高工程經(jīng)濟效益和社會效益。
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[2] 李 明.現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)箱梁施工問題及對策[J].交通世界,2014(1):88.
[3] 李清斌,曹東輝.現(xiàn)澆箱梁施工易出現(xiàn)的問題及對策[J].交通與社會,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
張 君(1973- ),女,工程師
U445
A