江豐
(北京中港路通工程管理有限公司,北京 100000)
某高速公路工程起訖里程為K102+371~K112+700,總長度10.329 km。沿線金雞水庫高架橋全長306 m,橋梁結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁,先簡后支連續(xù)結(jié)構(gòu),下部結(jié)構(gòu)0 號橋臺采用柱式臺,12 號橋臺采用肋板臺,橋墩采用柱式墩,墩臺采用樁基礎(chǔ)。
箱梁預(yù)制施工工藝流程為:場地處理→底模制作(側(cè)模和內(nèi)模制作)→底、腹板鋼筋綁扎波紋管定位→底、腹板→立側(cè)模和內(nèi)模→頂板鋼筋綁扎波紋管定位→混凝土澆筑→拆模養(yǎng)護→裝束、張拉和壓漿→起吊出坑。
箱梁底座共70 個,尺寸為長26 m、寬1 m、高25 cm,采用混凝土砌筑的方法施工成型,材料為C25 混凝土和5 mm 厚的鋼板,并設(shè)1.3 cm 的反拱度,以保證施工成型的箱梁底座表面的尺寸和平整度均滿足要求。底座表面兩側(cè)設(shè)4 cm×4 cm的槽鋼,用橡膠管嵌套至槽鋼內(nèi),采用此方法來增強側(cè)模與底模的密封性,以免其出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。在兩端頭1.5 m 內(nèi)下挖,深度控制在1.2 m,于該處鋪設(shè)2 層鋼筋網(wǎng)片,借助此類材料提高底座的強度。
箱梁的內(nèi)、外模均選用的是定型鋼模,包含中梁4 套、邊梁8 套。模板需具有足夠的剛度以及表面平整度,以免因模板質(zhì)量缺陷而影響混凝土的成型效果。端模、底模均要平整,設(shè)置的預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)留孔洞的位置需具有準確性。在加工底模時,充分考慮預(yù)制梁的預(yù)拱度,并滿足要求。
模板安裝是一項精度較高的工作,由專員將模板安裝到位。待鋼筋骨架綁扎成型且確認無誤后,全面清理模板上的銹跡以及其他各類雜物,保持潔凈后再均勻涂抹脫模劑,起隔離作用,以免因混凝土黏附在模板上而影響脫模效果(可見混凝土表面有不平整、凹陷等問題),若模板的各項準備工作均落實到位,則根據(jù)要求安裝并予以固定。
為確保鋼筋間距以及數(shù)量的合理性,以鋼管和圓鋼為基礎(chǔ)材料,加工成特定尺寸的鋼筋骨架綁扎模具,將其作為鋼筋綁扎的輔助裝置。
邊跨梁預(yù)制時,必須合理預(yù)埋伸縮縫鋼筋,要求彎矩處受力鋼筋有足夠的尺寸,以滿足焊接作業(yè)要求。除此之外,箱梁頂板負彎矩處天窗部位的細部質(zhì)量也需得到有效的控制,例如,澆筑厚度應(yīng)合理、鋼筋預(yù)埋數(shù)量滿足要求,否則不利于負彎矩的張拉。非必要時不斷開鋼筋,若由于某些特殊原因而需斷開鋼筋,在后續(xù)連接時,需要由專員嚴格按照規(guī)范做焊接處理。對于鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道存在干擾的部位,根據(jù)實際情況優(yōu)先調(diào)整鋼筋的位置,盡可能不移動預(yù)應(yīng)力管道。錨下螺旋筋與分布鋼筋干擾時,則適當調(diào)整移動分布筋的布設(shè)間距[1]。
預(yù)應(yīng)力波紋管選用的是鋼帶厚度不小于0.35 mm 的鍍鋅波紋管。在選擇優(yōu)質(zhì)的預(yù)應(yīng)力波紋管后,根據(jù)圖紙管道坐標的要求,將管道精準安裝到位,檢測安裝情況,要求平面位置偏差不超過±1 cm,豎向偏差不超過0.5 cm。澆筑混凝土?xí)r,直線段每1 m 設(shè)一道定位筋,曲線段布設(shè)間距調(diào)整為0.5 m。管道緊密連接,用膠帶做包封處理,切實保證膠帶的嚴密性。管節(jié)平順連接,管的軸線與墊板呈垂直的位置關(guān)系。待管道安裝到位后,在管內(nèi)穿插塑膠管,混凝土澆筑時多次抽插該管道,以免出現(xiàn)管道漏漿或堵管問題。
支模前,詳細核對波紋管的坐標,判斷預(yù)埋件的布設(shè)位置是否具有準確性,經(jīng)過自檢以及監(jiān)理工程師確認后,方可支立模板。準確控制上下左右4 個方向保護層的厚度,在此前提下,有序?qū)⑼怃撃0惭b到位,安裝時,注重模板與相鄰梁模板面接縫部位的檢查與控制,保證連接緊密性。此外,需檢測并控制模板標高,確認無誤后方可擰緊螺栓,穩(wěn)固模板,而后按照模板安裝施工流程將下一節(jié)模板安裝到位。每次安裝前,均要全面清理模板的雜物,待其潔凈后,均勻刷涂脫模劑,以便混凝土澆筑、養(yǎng)護后可順利脫模。支立模板時,加強對鋼筋網(wǎng)的防護,以免因碰撞而受損;在模板連接部位粘貼雙面膠紙,增強嚴密性,以免漏漿。
混凝土澆筑施工的細節(jié)較多,易由于某處細部施工不合理而出現(xiàn)內(nèi)模上浮、腹板兩側(cè)有水紋、混凝土開裂(主要集中在張拉環(huán)節(jié))等問題。因此,需加強控制,具體做如下分析:
為防止內(nèi)模上浮,施工中需注重如下幾點:混凝土澆筑過程中,受擠壓作用,內(nèi)模有上浮的變化趨勢,在此條件下,箱梁腹板保護層及頂板2 部分的厚度產(chǎn)生不同程度的偏差,難以滿足箱梁的質(zhì)量要求。因此,取適量工字鋼和槽鋼,將各自加工成“U”形,于外模上按照1.5 m 的間距依次焊接于一體,而后加工槽鋼,形成橫桿和壓桿,將此類構(gòu)件設(shè)置到位后,有效穩(wěn)定內(nèi)模,避免在混凝土澆筑時發(fā)生上浮[2]。
為避免腹板兩側(cè)產(chǎn)生水紋,施工中應(yīng)注重如下幾點:
1)以混凝土標準試驗確定的配合比為準,準確控制原材料的用量,拌制混凝土。
2)遵循隨拌隨用的原則,即盡可能縮短混凝土拌制后至澆筑前的間歇時間,否則將由于時間過長而出現(xiàn)混凝土初凝現(xiàn)象,此時將加大施工難度,造成明顯的資源浪費。
3)先澆筑底板混凝土,混凝土面與底板頂面相平,并用振搗棒振搗,提高混凝土的密實度。
4)在內(nèi)模底板上預(yù)留寬度為30 cm 的開口,目的在于檢查底板混凝土的澆筑情況,若有問題,則補料并振搗,待底板混凝土澆筑工作完全結(jié)束后,用模板封閉該開口,恢復(fù)完整。
5)隨后,澆筑腹板混凝土,采取水平分層的方法,控制各層厚度約為30 cm,上層混凝土澆筑在下層混凝土初凝前完成,否則層間結(jié)合穩(wěn)定性不足,易產(chǎn)生弱斷面。
6)混凝土振搗時,振搗設(shè)備與側(cè)模之間應(yīng)保持5~10 cm的距離,本層振搗時,插入前一層5~10 cm,連同兩層共同振搗,以提高混凝土的密實度。待混凝土面無氣泡,表明平整且泛漿時,即可結(jié)束振搗。每完成一處振搗后,緩慢向上提升振搗棒,提升速度不宜過快,否則混凝土內(nèi)將夾雜氣泡,影響混凝土的密實性。
為避免端頭混凝土開裂問題,施工中需注意:混凝土澆筑至距離末端約3 m 時,調(diào)整為從末端向中間下料的方法,并在距端部約3 m 的部位收口,由此提高混凝土的密實性,以免出現(xiàn)漏振、過振現(xiàn)象,在做好前述工作后,可保證端頭混凝土的施工質(zhì)量,有效規(guī)避開裂問題。
3.7.1 預(yù)應(yīng)力束制作
鋼絞線的切割用砂輪機完成,嚴格控制長度,留出兩端工作長度65 cm;然后,將鋼絞線編制成束;最后,將鋼絞線束穿至波紋管道內(nèi)。
3.7.1 預(yù)應(yīng)力束張拉
箱梁混凝土強度達到設(shè)計強度的90%以上并且齡期達7 d 后,進入預(yù)應(yīng)力張拉環(huán)節(jié)。嚴格依據(jù)設(shè)計要求的順序進行張拉,禁止隨意調(diào)整張拉順序。按照規(guī)范標定選擇千斤頂、壓力表,保證儀器的精度,使預(yù)應(yīng)力的施加具有準確性。正式張拉時,兩端對稱推進,以張拉力為主要控制對象,用伸長量進行校核[3]。
配套千斤頂,使其與工作錨、錨墊板同心。工作錨必須進槽,否則會影響張拉效果。待各項準備工作落實到位后,進入初張拉環(huán)節(jié),張拉至0.1 kN 時測量鋼絞線伸長量并記錄。
鋼絞線張拉采取的是兩端同步對稱張拉的方法,全程勻速張拉,避免在某時刻張拉力忽然增加或減小。在張拉力達到設(shè)計值的10%、20%、50%時分別設(shè)停頓點,待張拉力達到設(shè)計值的100%時,隨即暫停張拉,持荷測量伸長量,將實測結(jié)果與設(shè)計值做對比分析,要求兩者的誤差在±6%以內(nèi),否則需妥善處理。張拉期間,安排專員觀察梁體,判斷張拉伸長值、截面斷絲率的實際情況,若不滿足要求,則及時查明原因,調(diào)整作業(yè)方法,重新放張、穿束、張拉,確保最終的張拉效果達到要求。
3.7.3 孔道壓漿
張拉結(jié)束后,在48 h 以內(nèi)組織孔道壓漿,相關(guān)步驟及注意事項為:
1)用空氣壓縮機檢查灌漿孔和排水孔,判斷兩部分是否暢通,若有堵塞則及時疏通,直至孔道保持暢通為止;檢驗壓漿設(shè)備,判斷其是否可正常運行。經(jīng)過對基礎(chǔ)設(shè)施的檢查后,根據(jù)配合比拌制水泥漿,稠度控制在14~18 s,摻入適量的壓漿劑。
2)正式壓漿時,壓漿機泵壓力全程穩(wěn)定在0.5~0.7 MPa,從一端壓注漿液,期間密切觀察另一端排氣孔的狀態(tài),待該處依次排出空氣、水、稀漿、濃漿(濃度與壓入部分保持一致),隨即用木塞封堵氣孔,而后適當加大注漿壓力,約2 min 后結(jié)束壓漿。
3)為了全面保證壓漿效果,嚴格依據(jù)設(shè)計的壓漿順序進行施工,壓漿結(jié)束后,若無誤則隨即封錨,此處所用混凝土標號與箱梁混凝土一致。經(jīng)一段時間后,壓漿試塊強度達到設(shè)計要求,此時進入箱梁吊裝施工環(huán)節(jié),將成型箱梁吊裝至指定位置。
綜上所述,橋梁是公路建設(shè)中的重點內(nèi)容,部分橋梁工程采用預(yù)制箱梁施工工藝,其涉及的要點較多,參建人員需要準確把控,全方位保證預(yù)制箱梁的施工質(zhì)量。本文對25 m 小箱梁預(yù)制施工工藝展開了分析,希望提出的一些關(guān)鍵作業(yè)要點可作為同仁的參考。