徐大義
文章結(jié)合工程實例,針對預(yù)應(yīng)力(后張)先簡支后連續(xù)小箱梁施工技術(shù)要點進(jìn)行了深入地探討,著重從預(yù)應(yīng)力先簡支后連續(xù)小箱梁預(yù)制和吊裝兩個方面探討了施工技術(shù)要點及質(zhì)量控制措施。
近年來,混凝土連續(xù)箱梁在橋梁工程中得到了廣泛應(yīng)用,其施工內(nèi)容包括支架施工、鋼筋安裝、砼澆筑及后期養(yǎng)生等,其施工中各個環(huán)節(jié)都會影響到施工的整體質(zhì)量,因此需要做好施工中質(zhì)量控制措施,以確?,F(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量。本文結(jié)合工程實例,著重就預(yù)應(yīng)力(后張)先簡支后連續(xù)小箱梁施工要點進(jìn)行探討。
本項目位于廣西壯族自治區(qū)賀州市所轄平桂管理區(qū)境內(nèi),路線位于南嶺山系之中段南部,西北部為花山,北部為姑婆山,東部為金雞嶺,南部為大桂山。山脈走向主要為近南北向,延長30~100km以上,以中山和中低山地形為主,海拔高度多在700~1000m左右。沿線地貌類型主要屬中低山地貌。
本項目路線位于路花水庫庫區(qū),路花水庫位于賀江左岸一級支流馬尾河的右岸支流江華水(又名姑婆山河)上。
橋梁工程是本項目的重點工程,本標(biāo)段工程設(shè)計有LK0+134路花水庫大橋以及LK1+369十八水中橋兩座。
LK0+134路花水庫大橋主要采用上部為6~30cm裝配式預(yù)應(yīng)力砼(后張)先簡支后連續(xù)小箱梁的結(jié)構(gòu)形式,分兩聯(lián)布置,每聯(lián)為3~30m。LK1+369十八水中橋主要采用上部為4~16m裝配式預(yù)應(yīng)力砼(后張)先簡支后連續(xù)小箱梁的結(jié)構(gòu)形式。
總體施工方案為:橋梁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁施工,墩身采用爬膜施工法施工,系梁采用牛腿托架與墩身同步施工,橋臺采用搭設(shè)支架澆筑,預(yù)應(yīng)力(后張)先簡支后連續(xù)小箱梁在預(yù)制場集中預(yù)制,采用吊車配合架橋機(jī)現(xiàn)場架設(shè)的施工方法。下面主要針對預(yù)應(yīng)力(后張)先簡支后連續(xù)小箱梁在預(yù)制場集中預(yù)制及吊裝進(jìn)行分析。
后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工工序流程:綁扎鋼筋、安裝波紋管→穿鋼絞線束安內(nèi)、外模板→澆筑混凝土→拆內(nèi)、外模、淋水養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力張拉、錨固→孔道壓漿→裝封端模板→現(xiàn)澆砼封錨→移梁、堆放。
首先,要充分了解施工圖紙設(shè)計上要求和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),同時要明確工藝流程。其次,加強(qiáng)圖紙自審、會審,做好施工圖紙的記錄工作。施工前,應(yīng)結(jié)合施工圖紙要求,做好技術(shù)質(zhì)量和安全施工交底工作。再次,要加強(qiáng)施工過程中不同專業(yè)工種的配合,合理地組織施工人員進(jìn)行方案交底。
(1)組合鋼模板。預(yù)制箱梁使用的組合鋼模,應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,以保證混凝土澆筑、搗實和凝固時不漏漿、不變形,并能保證所施工的結(jié)構(gòu)物具有規(guī)定尺寸的外形,且能可靠地承受施工過程中所要求的全部荷載。
(2)鋼模板。配備梁模板,鋼模板均由專業(yè)生產(chǎn)廠加工制作,按規(guī)范組織驗收進(jìn)場。
(3)模板安裝。鋼模拼裝時,應(yīng)注意連接面順直,檢查模板整體線形,發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)及時調(diào)整,防止漏漿。模板板面之間應(yīng)平整,接縫嚴(yán)密,不漏漿,保證板梁外露面美觀,線條流暢。模板安裝完畢后,應(yīng)對其平面位置、頂部高度、節(jié)點聯(lián)系及縱、橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查。
箱梁鋼筋安裝彎曲多、鋼筋密,且預(yù)埋件多,故對施工要求較高。因此,應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙及規(guī)范要求,結(jié)合鋼筋加工的尺寸、規(guī)格進(jìn)行鋼筋制作和安裝。對于伸縮縫、防撞護(hù)欄、泄水孔等預(yù)埋鋼筋,應(yīng)確保其位置的準(zhǔn)確性,避免出現(xiàn)遺漏。
(1)鋼筋、鋼絞線。采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,單根公稱直徑Φs15.24mm,面積為140mm2,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa,彈性模量Ep=1.95×105MPa。
(2)進(jìn)場驗收。分批驗收,檢查質(zhì)量保證書、包裝方法、標(biāo)定內(nèi)容是否齊全和正確;鋼材表面及規(guī)格是否符合要求;經(jīng)運(yùn)輸、存放后有無損傷;銹蝕造成的影響與水泥粘結(jié)的油污。如質(zhì)量證明書不齊全、不正確或質(zhì)量有疑點,應(yīng)按該項材料國家標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行檢驗。
(3)下料。采用砂輪機(jī)切割,切割后切口側(cè)要用20號鐵絲綁扎,以防松散,并按同等長度放好,采用人工逐束穿入方法穿束。
鋼絲下料時,應(yīng)根據(jù)錨具類型、張拉設(shè)備條件確定下料長度。其計算公式為:
式中:
L—下料長度;
L0—梁的管道加兩端錨具長度;
n—張拉端數(shù)目(1個或2個);
L1—千斤頂支承端到夾具外緣距離(包括錨墊圈厚0.035m)。
(4)鋼筋制作、安裝。嚴(yán)格按照施工圖紙下料、加工、制作,不得超過允許偏差范圍。按照施工圖紙要求保證間距、保護(hù)層厚度準(zhǔn)確。綁扎或焊接部位不能變形、松脫、開焊。施焊順序由中到邊對稱向兩端焊接。澆筑混凝土過程中,應(yīng)設(shè)專人檢查鋼筋、預(yù)埋件的穩(wěn)固情況,發(fā)現(xiàn)有松動、變形、位移應(yīng)及時處理。
鋼筋的連接方式:鋼筋直徑≥12mm時,如設(shè)計圖紙中未說明,鋼筋連接應(yīng)采用焊接,鋼筋直徑<12mm時,如設(shè)計圖紙中未說明,鋼筋連接可采用綁扎。
鋼筋骨架成型后,安裝波紋管,箱梁預(yù)留孔道位置應(yīng)準(zhǔn)確,其截面尺寸應(yīng)能使鋼絞線順利通過,并能保證壓漿的質(zhì)量;要求定位牢固,防止移位和上浮。接頭兩端用膠帶密封和有小孔處要纏繞膠帶,并專人負(fù)責(zé)檢查。主梁波紋管的定位按設(shè)計鋼絞線中心坐標(biāo)計算出波紋管底部定位鋼筋坐標(biāo),再焊接定位鋼筋。波紋管與錨墊板結(jié)合處用玻璃膠密封,并保證錨墊板平面與波紋管軸線垂直。錨墊板喇叭管與波紋管接頭處用膠帶纏牢。波紋管安裝完后先通水檢查密封情況,再穿一條膠管防止灌注砼時擠動波紋管和漏漿時堵塞管道。最后,預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿入預(yù)埋管道內(nèi)。
(1)混凝土澆筑工藝直接影響到箱梁混凝土的密實度,而密實度與混凝土的強(qiáng)度和耐久性有關(guān),混凝土澆筑質(zhì)量主要從澆筑方法和振搗方法兩方面控制,混凝土從箱梁兩端向中部澆筑,分層下料振搗,每層厚度不宜超過30cm,上下層澆筑時間不宜超過1小時,混凝土應(yīng)在初凝前澆筑完成,若達(dá)不到此要求,應(yīng)添加外加劑。
(2)箱梁孔道端頭、預(yù)埋件、加固筋很多,應(yīng)當(dāng)注意混凝土密實性,必要時可使用小骨料混凝土,并使用外部振搗器加強(qiáng)振搗。振搗時,箱梁兩側(cè)必須有專人觀察模板對拉螺栓變位情況,如發(fā)現(xiàn)異常,立即停止?jié)仓⒓皶r處理;檢查頂板、底板厚度,發(fā)現(xiàn)厚度偏差及時修復(fù)。
(3)澆筑混凝土過程中,振動器不要碰到波紋管和錨頭,時時檢查其位置是否正確,還要注意邊梁防撞墻的預(yù)埋鋼筋及橋面連續(xù)等的預(yù)埋件。
(4)混凝土澆筑完畢,應(yīng)在收漿后盡快予以覆蓋麻袋,灑水、養(yǎng)護(hù),覆蓋時不得損傷或污染混凝土的表面,每天灑水次數(shù)以使混凝土經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)為度?;炷琉B(yǎng)生時,對預(yù)留的波紋管孔道應(yīng)加以保護(hù),嚴(yán)禁雜物進(jìn)入孔道。
張拉順序按設(shè)計鋼束編號進(jìn)行,采用單根兩端同時逐級張拉的方法進(jìn)行,兩端千斤頂張拉應(yīng)同步,由一人專人指揮。張拉采用應(yīng)力、應(yīng)變(伸長量)雙控制,實測引伸量不得超過計算的±6%。
鋼鉸線張拉控制應(yīng)力按設(shè)計要求,根據(jù)要求單束兩端對稱張拉。
拆模好壞涉及到箱梁的質(zhì)量和模板的周轉(zhuǎn)使用,非承重的側(cè)模應(yīng)在混凝土的強(qiáng)度能保證其表面和棱角不致因拆除模板而損壞、混凝土的抗壓強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度時可拆除,內(nèi)模應(yīng)在混凝土的強(qiáng)度能保證其表面不發(fā)生塌陷和裂縫,并能承受自重和其它可能發(fā)生的外荷載時方能拆除。
預(yù)制小箱梁的吊裝可采用汽車吊配合架橋機(jī)吊裝。
圖1 架橋機(jī)吊裝施工工藝流程框圖
(1)對全橋下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行貫通測量,并復(fù)查墩臺上每個支座墊石的平面位置、頂面標(biāo)高、平整度和水平度。
(2)按規(guī)定全面檢測橋梁支座的質(zhì)量、提交檢驗報告,并提前安放好支座、檢查支座安放質(zhì)量,確保支座與墊石和梁體都水平密貼。
(3)對預(yù)制梁板進(jìn)行全面檢查,特別強(qiáng)調(diào)在移梁起吊時對梁底進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)有缺陷的立即在地面整修,檢查完畢后請有關(guān)人員簽字,方可起吊安裝。
(4)在橋臺后路基上拼裝架橋機(jī),檢驗各類設(shè)備性能,特別要對各種受力連接(螺栓、焊接、插銷)作逐個檢查、檢測。
(1)測量放線。吊梁前復(fù)測墊石的中心標(biāo)高及軸線位置,確定無誤后,在帽梁上標(biāo)出每一片梁的中心線作為預(yù)制梁安裝的控制中軸線,預(yù)制梁在運(yùn)出前亦應(yīng)在梁端標(biāo)出中心控制線。
(2)縱向移梁。預(yù)制梁、板經(jīng)檢驗合格后,龍門架吊裝,運(yùn)梁車運(yùn)抵架橋機(jī)處。
(3)吊梁。吊梁時將預(yù)制梁縱移到架橋機(jī)下,通過起重行車將吊鉤對準(zhǔn)梁體,掛鉤使梁體水平起吊,前后兩組起重行車同時向前水平驅(qū)動,將預(yù)制梁前移至對應(yīng)的橋跨上,將梁體緩慢平穩(wěn)地安放在預(yù)先布設(shè)在帽梁導(dǎo)軌面的橫移小平車之上。
(4)橫向移梁。將梁體端頭支撐牢固,使用手動葫蘆牽引小平車使之在導(dǎo)軌上滾動行駛,橫移時兩臺小車要同步牽引,緩慢運(yùn)行,預(yù)制梁接近安放位置時,利用千斤頂輔助,使預(yù)制梁的中心標(biāo)記與帽梁上標(biāo)出的梁中心線對齊,預(yù)制梁就位后,用千斤頂將梁的端頭頂起,將小平車移開,并將支座安放好后再將梁端按原位置平穩(wěn)下放。
(5)架橋機(jī)前移。首先把行車開至架橋機(jī)尾端,使前輕后重,驗證無異后,方可移動。用四個支承力30t以上的千斤頂分別安放在左右線帽梁上把桁架前端頂起,放入四個鋼制滾動輪,以同樣方法把桁架中間及尾端頂起,桁架在12個鋼制滾動輪上,由卷揚(yáng)機(jī)做動力平穩(wěn)向前移動至所下跨帽梁上,然后用同樣方法取出鋼制滾動輪,墊好木枋,使桁架成水平,并固定好。
等全部焊接完成后,延長架橋機(jī)移動軌道和喂梁軌道,并將架橋機(jī)移至下一孔,依次類推直至架完全部梁。
綜上所述,本文結(jié)合橋梁工程混凝土箱梁施工實踐,就預(yù)應(yīng)力(后張)先簡支后連續(xù)小箱梁預(yù)制與吊裝施工技術(shù)進(jìn)行了深入的探討,并提出了施工中質(zhì)量控制措施。工程實踐表明,本工程所采取的預(yù)應(yīng)力小箱梁預(yù)制與吊裝施工技術(shù)措施具有良好的應(yīng)用效果,包括應(yīng)用的安全性及實操性都得到切實保障,為今后橋梁工程施工提供參考。