張曉濤
江西省地質局第六地質大隊,中國·江西 鷹潭 335001
在中國的市政橋梁工程中,預應力混凝土結構得以普及,但是預應力混凝土結構對腐蝕的敏感度較高,若出現腐蝕問題,將發(fā)生安全事故,且施工不規(guī)范還會引發(fā)預應力鋼筋銹蝕問題,影響預應力構件的有效性,削弱橋梁工程的穩(wěn)定性和耐久性。而預應力箱梁施工技術的規(guī)范應用則可降低出現上述質量問題的概率。
在預應力箱梁分析研究過程中,發(fā)現其除具備橫豎向剛度高、扭轉剛度好、結構整體性佳等特點外,還具備以下特征。
其一,預應力箱梁在建設中選用高性能混凝土材料,提高了箱梁結構的抗裂性能,提高了施工質量。實際作業(yè)中,通過對材料、工藝的嚴格把控,也減少了意外問題的出現。
其二,在橋面設計活動中,應確保橋面設計的合理性,增強結構連接效果,降低實際作業(yè)中的危險系數。同時設計中,相關參數要進行精準處理。結合預應力箱梁的特點,在實際制作中要展開綜合思考和分析,對場地和模板予以嚴格把關,并制定質量控制方案,對每道工序實行嚴格控制,保障預應力箱梁制作質量,提高其受力能力[1]。另外,預應力箱梁制作完成后,還要對其實行養(yǎng)護和壓漿處理,以提高橋梁整體施工結構的質量。
以中國瀘州市區(qū)北側新區(qū)的市政橋梁工程建設為例,由于該項目所在位置存在很多商業(yè)建筑,是一個綜合性較強的結構空間。且項目所在區(qū)域與隆敘鐵路、蜀瀘大道、龍馬大道交叉,建設環(huán)境相對復雜,所以在應用預應力箱梁技術時,務必做到綜合考量和分析,給出專業(yè)解決措施和方案,以保證預應力箱梁的制作質量。同時,根據區(qū)域地勢特征,即南高北低、東高西低,還要對施工內容實行優(yōu)化調整。
現澆箱梁施工工藝流程如圖1所示。
圖1 現澆箱梁施工工藝流程
滿堂支架選擇φ48×3.5mm 的碗扣式腳手架支撐形式,采取混凝土連續(xù)箱梁現澆筑的施工方法,完成搭建工作?,F澆支架結構則是由混凝土基層、碗扣式腳手架、縱橫分配梁、模板(底膜、側模和內膜)防護欄這幾部分構成,并在箱梁內部設置鋼管支架,加強內膜支撐效果。貝雷梁和碗扣式滿堂支架利用φ48×3.5mm 的碗扣式腳手架支撐模板結構,同樣以混凝土現澆處理工藝完成施工。工程中靠近蜀瀘大道一側利用鋼管柱貝雷梁現澆筑的方式完成施工作業(yè),并在人行道上設置防護結構,確保行車與行人的安全性。貝雷梁頂部要求鋪設2cm 的竹膠板,加強防控效果。
工字鋼支架施工中選擇145b 工字鋼進行結構架設,以混凝土連續(xù)澆筑的方式確保結構質量。在模板施工中,內膜以鋼管架實行支撐穩(wěn)固??拷駷o大道一側的結構采用工字鋼支架施工搭配混凝土現澆連續(xù)梁結構,同樣需要設置防護結構,以保證行人與行車的安全性。在H 型鋼上鋪設2cm竹膠板,防止發(fā)生掉落危險。現澆支架結構如圖2所示。
圖2 現澆支架結構
分級均勻加載,由于兩側翼緣板的混凝土不多,安全性較強,只需對中間底板和腹板部分展開預壓工作。預壓時應按照加載總重的60%、80%、100%和120%加載。單級加載需在靜載6h 后測設支架及地基沉降量,完成加載后,待支架和地基沉降穩(wěn)定后分級卸載。卸載后靜載6h 分別測設支架及地基恢復量,詳細記錄數據信息。如加載后局部形變較大,要及時停止加載,分析體系,補強后繼續(xù)加載。
支座安裝前,開展墊石鑿毛和雜物清理工作。安裝灌漿用模板,浸濕支撐墊石表面,以鋼楔、塊楔設置于支座四角。安裝灌漿用模板時需認真檢查支座的中心和標高,可以無收縮高強灌注材料展開灌漿,利用壓力灌漿。準確計算漿體的數量,拌和注漿料,按照要求搗實錨固螺栓孔中的砂漿[2]。梁內支座墊板和支座需同時安裝,擰緊四角的錨固螺栓,防止底模和支座墊板間出現漏漿問題。灌入混凝土后,需第一時間拆除支座的連接鋼板和螺栓,安裝支座周圍板。
3.6.1 箱梁底模及側模
底模需依據箱梁結構尺寸現場加工,通過驗收后便可使用。側模板需結合規(guī)定要求開展支撐工作。若方木無法放到橫桿上,可于橫桿和方木間加設木楔。梁體線型的流暢性對橋梁的美觀性具有顯著影響。支設側模時應以5m 為間距,嚴格控制側模線型。翼板的模板可直接設置于10×10cm 的方木上,搭設在側板上,節(jié)點位置可以膠帶塞緊,以鋼釘加固。
3.6.2 箱梁內模
控制內模保護層,箱梁頂板內模于四分之一跨出設置天窗洞,為拆除箱梁內模板提供條件。箱室需支模兩次,分別在側模和頂板支模,箱室的側模板施工中要以方木作為骨架,方木間的距離為200mm。在水平方木位置設置鋼管水平支撐和斜撐。支撐間的距離為90cm,同時于縱橫兩向加固水平支撐。
箱梁內模頂板需設置在方木之上,距離為30cm,以頂托支撐方木,橫向方木設于碗扣支架上,調整間距的路段可以碗扣支架或鋼管支架。施工中要保持支架穩(wěn)定,澆筑結束且強度滿足要求后,便可拆除內模。
3.7.1 底腹板鋼筋綁扎安裝
于箱梁底模上彈放鋼筋分檔標志,合理擺放各層鋼筋,依據設計要求設置鋼筋和預埋件位置。鋼筋需錯開布置,使接頭截面積滿足施工要求。橫向鋼筋采用焊接施工技術,接頭錯開超過50%??v向鋼筋以搭接方式處理,接頭錯開保持在25%以上。鋼筋網綁扎施工中周圍兩排鋼筋節(jié)點均應實施綁扎處理,內部鋼筋節(jié)點以梅花形布置,火燒絲綁扎絲頭朝向結構內部。鋼筋骨架以電弧焊焊接,施工中需結合實際選擇焊接方式。而橫梁骨架主筋主要采用雙面焊,非骨架主筋焊接采用單面焊,焊縫長度必須滿足施工要求。為確?;炷帘Wo層的厚度,可在鋼筋和模板間設置高強砂漿或混凝土墊塊,采用梅花形設置方式分開設置。
3.7.2 預應力孔道和鋼束安設
該工程預應力用波紋管主要采用塑料波紋管。安裝施工中要依據設計給定的空間坐標做好定位。波紋管需設于中橫梁和端橫梁位置與橫梁骨架鋼筋發(fā)生矛盾的位置,合理調整骨架彎起的鋼筋位置。如有必要,可斷開彎曲的鋼筋。安裝波紋管后及時補強斷裂的鋼筋[3]。合理設置鋼筋網片,曲線位置需在加密后保持線形平順,同時波紋管就位要準確,縱向間隔50cm,以井字形鋼筋定位,采用點焊方式成型。鋼絞線應以設計要求編束,分別堆放,上部覆蓋油布。波紋管孔道定位后,要由一端穿插一定數量的鋼絞線,鋼絞線安裝后檢查管道密封效果,及時處理接頭或破損位置。鋼絲束端頭預埋錨具墊板和外掛螺旋筋,保證錨墊板與梁端面的平整性。中心要與波紋管中心相同,與鋼絞線垂直。安裝中可在間隙內使用紗布填塞,依據設計圖確定錨板固定位置,錨墊板平面要與鋼束中心線保持垂直關系。
3.7.3 頂板鋼筋綁扎安裝
頂模安裝施工后綁扎安裝頂板鋼筋。高度落實設計標準,需要搭接的位置,必須滿足搭接長度標準。翼緣板鋼筋搭接位置可設于橫梁中,或受力相對較小的位置。工程頂板混凝土澆筑施工中采用插入式振搗模式,振搗梁可平整混凝土面,完成頂板鋼筋綁扎施工后,需在橫斷面上設置振搗梁軌道支架,軌道支架采取門型鋼筋,將其焊接在頂面層筋上。
箱梁混凝土澆筑圖如圖3所示。
圖3 箱梁混凝土澆筑圖
3.8.1 第一次澆筑砼
首先,澆筑底板靠倒角外部,澆筑寬度不得小于50cm,混凝土澆筑坍落度保持在130~140mm。隨后,澆筑腹板倒角和兩端衡量,澆筑高度為腹板高度的1/3。施工中要充分振搗。振搗后澆筑底板混凝土,使?jié)仓穸葷M足設計要求,不得一次性澆筑到設計高度。隨后,澆筑腹板和橫梁剩余混凝土量,加強振搗的充分性,及混凝土頂面的平整性。認真檢查底板混凝土厚度,如果混凝土厚度不足,則繼續(xù)澆筑以人工調平。如果底板混凝土厚度過大,要及時清理多余混凝土,做好混凝土面找平處理?;炷列璨捎梅謱訚仓绞剑聦踊炷脸跄?,方可澆筑上層混凝土。且高度重視振搗施工,防止振搗密實度較差而出現露筋和空洞問題。澆筑完最后一層混凝土后,工班長要設置專人清理腹板及橫梁頂部鋼筋上的混凝土和水泥砂漿。
3.8.2 第二次澆筑砼
綁扎完頂板鋼筋后,由監(jiān)理工程師檢驗,通過后便可組織箱梁頂板混凝土澆筑施工。作業(yè)前,先灑水濕潤腹板頂和衡量頂部的鑿毛位置,確保新舊混凝土混合,避免出現明顯的積水。混凝土采用泵送方式,自下而上澆筑。澆筑施工中不得出現直接振搗現象,規(guī)避漏漿問題。且不得使用插入式振搗棒托送混凝土。
混凝土表面需以土工布覆蓋,灑水潤濕,土工布塊間的搭設寬度為10cm。基于環(huán)境濕度確定灑水次數,使混凝土表面始終處于濕潤狀態(tài)。
為維護橋面附屬設施的穩(wěn)定性,結構混凝土需在現澆梁內設置預埋筋。為讓橋面排水系統(tǒng)與橋面接縫位置有效連接,應于梁端設置防水伸縮裝置。現澆施工中依據規(guī)范和圖紙要求預埋鋼板,安裝伸縮縫后便可施工。所有預埋件必須準確就位,加強外露部分的防腐處理。
鋼絞線張拉前務必仔細檢查梁體,如有問題要做好補強處理。及時清理多余的灰漿,所有的高壓油表和千斤頂需經過檢驗后方可使用,保證二者配套。鋼絞線應在抽檢后滿足要求,以試驗確定鋼絞線彈性模量。張拉前仔細檢查孔道、錨墊板,錨固板承壓面需與孔道中心線保持垂直關系,也可在錨板下墊薄鐵板調整垂直度。
在市政橋梁工程建設過程中,為提高橋建設的質量,充分發(fā)揮路橋結構自身的作用,就應該重點加強預應力技術的使用效果,結合各環(huán)節(jié)的施工需求,對預應力技術進行合理的應用。而預應力箱梁施工則是工程施工中的重點,預應力箱施工對橋梁結構受力狀態(tài)及穩(wěn)定性有著較大影響,值得專業(yè)人員加以重視。