趙喜忠
(新疆交通運(yùn)輸綜合行政執(zhí)法局工程質(zhì)量監(jiān)督執(zhí)法支隊,新疆烏魯木齊 830000)
現(xiàn)澆箱梁是當(dāng)前橋梁工程中常用的上部結(jié)構(gòu)類型,具有結(jié)構(gòu)簡單和施工方便等特點,為保證橋梁現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量,達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量效果和目標(biāo),有必要結(jié)合橋梁工程實際情況,對現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)進(jìn)行深入分析探討。
某橋梁所在道路主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為:道路主線等級為主干道I 級,設(shè)計行車速度為60km/h,荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽車荷載,人群荷載為4kN/m2,道路凈空高度不小于5m,工程設(shè)計基準(zhǔn)年限為100 年,路面設(shè)計年限為15年,地震烈度按7 度構(gòu)造設(shè)防,道路最大縱坡為3.0%,道路標(biāo)準(zhǔn)路幅為雙向四車道,路幅寬度為22.5m,具體分幅為3m 寬人行道+8m 寬車行道+1.5m 寬中分帶+8m 寬車行道+2m 寬人行道,防洪標(biāo)準(zhǔn)為50 年一遇,堤防等級為III 級。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)澆箱梁。現(xiàn)以該橋梁工程為主要研究對象,對其現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)具體應(yīng)用做如下深入分析。
支架地基處理過程中應(yīng)重點考慮地基承載力與穩(wěn)定性,其中,地基承載力主要會受到壓實度及原地面承載力兩方面因素的直接影響,而地基穩(wěn)定性則主要取決于防水性能。由于支架搭設(shè)部位分布有膨脹土,所以考慮采用天然級配碎石進(jìn)行換填處理,通過準(zhǔn)確放樣確定具體處理方案之后,將地基表面上的松軟土層清除干凈,借助推土機(jī)將其推平,同時設(shè)置適當(dāng)?shù)呐潘畽M坡,再用振動式壓路機(jī)將其碾壓密實,若地表下方存在軟弱原土,則需要在換填處理完成后將其碾壓密實,在墩臺周圍壓路機(jī)不能到達(dá)的部位可由人工使用夯機(jī)將其夯實。在地基處理結(jié)束后,通過觸探試驗確定承載力能否達(dá)到要求。將基礎(chǔ)碾壓密實或夯實后,增鋪1 層10cm 厚C25 混凝土,然后在地基兩側(cè)分別設(shè)置排水溝[1]。
在支架搭設(shè)開始前應(yīng)先放出墩身軸線及孔下凈空,然后以墩身軸線為依據(jù)確定各排支架橫向桿與縱向桿的具體位置及高度,采用拉線的方法為支架搭設(shè)提供標(biāo)準(zhǔn)線,按照此標(biāo)準(zhǔn)線沿橋向在地基和支架之間設(shè)置木板,在木板的下方鋪設(shè)石屑作為調(diào)平層,使其平整、密實,和木板之間不能存在空隙。完成以上各項工作后即可開始搭設(shè)支架,在搭設(shè)支架的過程中,應(yīng)注意以下要點:所有鋼管與扣件都要在使用前進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,確認(rèn)是否受損和變形,不滿足要求的鋼管及扣件都不能在施工中使用,支架具體搭設(shè)高度以梁底高程及模板系統(tǒng)高度為依據(jù)確定,同時要預(yù)留適當(dāng)?shù)捻斖姓{(diào)節(jié)高度;立桿在垂直方向上的偏差按照不超過支架高度的1/300 控制,同一排橫桿水平方向上的偏差不能超過支架長度的1/250,即50mm;支架立桿之間的距離和橫桿距離都不能超過設(shè)計圖紙?zhí)岢龅某叽缫?,并?yán)格按照設(shè)計要求將橫縱向剪桿設(shè)置到位;將支架搭設(shè)到位后,進(jìn)行整體檢測,經(jīng)檢測確認(rèn)合格后才能開始下一道工序的施工;搭設(shè)好的支架應(yīng)聯(lián)成一個整體,借助頂托和橋墩的聯(lián)接形成可靠支撐[2]。支架高度最大節(jié)段典型豎桿單元應(yīng)力值對比結(jié)果如表1 所示,支架節(jié)段典型豎桿單元應(yīng)力值對比結(jié)果如表2 所示。
表1 支架高度最大節(jié)段典型豎桿單元應(yīng)力值對比結(jié)果
表2 支架節(jié)段典型豎桿單元應(yīng)力值對比結(jié)果
為了使支架保持穩(wěn)定并有足夠剛度,盡可能提高安全系數(shù),避免發(fā)生非彈性變形,需要對支架實施預(yù)壓處理。預(yù)壓開始前認(rèn)真計算預(yù)壓荷載及其具體分布情況,預(yù)壓重量按照底板和腹板箱梁重量確定,同時據(jù)此繪制荷載分布圖,對箱梁澆筑過程中支架整體受力狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確模擬。預(yù)壓荷載一般為袋裝砂,也可使用鋼材,在加載之前對所有袋裝砂或鋼材進(jìn)行稱重,以實現(xiàn)準(zhǔn)確加載。在支架的頂部和底部分別設(shè)置測點,并在模板頂部設(shè)置觀測桿。加載應(yīng)分級進(jìn)行,第一級施加總荷載的20%,第二級施加總荷載的40%,第三級施加總荷載的60%,第四級施加總荷載的80%,第五級施加總荷載的100%,最后一級施加總荷載的120%,每完成一級加載都要進(jìn)行一次觀測,并在最后一級加載結(jié)束后開始24h 連續(xù)跟蹤觀測,每次觀測都要以觀測記錄為依據(jù),經(jīng)過計算確定支架沉降。預(yù)壓持續(xù)時間以支架觀測情況為依據(jù)確定,如果沉降量或支架產(chǎn)生的變形還未能趨于平緩,則可適當(dāng)延長預(yù)壓的持續(xù)時間,直到沉降量或支架產(chǎn)生的變形符合相關(guān)規(guī)范提出的要求,方可開始卸載。卸載與加載相同,也需要分級進(jìn)行,在每級卸載結(jié)束后都要做好支架觀測,并通過計算確定支架產(chǎn)生的彈性變形。在預(yù)壓過程中要注意以下要點:袋裝砂稱重必須準(zhǔn)確,安排專人對加載數(shù)量與部位進(jìn)行嚴(yán)格控制;加載時也要安排專人觀察支架與地基實際情況,如果發(fā)現(xiàn)異常,出現(xiàn)大幅沉降和明顯變形等現(xiàn)象,應(yīng)立即暫停加載,并通知技術(shù)人員到場查明具體原因,然后采取針對性措施加以處理,之后才能繼續(xù)進(jìn)行記載;加載開始前由專業(yè)測量人員為現(xiàn)場作業(yè)人員設(shè)置各類測量標(biāo)志,在加載的整個過程中需防止標(biāo)志遭到破壞,如果不慎碰動標(biāo)志應(yīng)立即通知專業(yè)測量人員[3]。
支架所有立桿都應(yīng)設(shè)置頂托,并對橫向每排最外側(cè)托盤實際標(biāo)高進(jìn)行測量和必要的調(diào)整,然后采用拉線的方法對中間其他托盤實際標(biāo)高進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在調(diào)整托盤實際標(biāo)高的過程中,應(yīng)注意其槽口方向應(yīng)為縱橋向,以此為縱向分配梁安裝創(chuàng)造便利條件。將托盤調(diào)整完畢后,在橫向排托盤頂部設(shè)置木方,使托盤的頂部和木方底部達(dá)到密貼的要求,在不緊密的部位可設(shè)置木楔加以調(diào)整。之后在縱向分布的木方表面沿縱向繼續(xù)鋪設(shè)一層木方,間隔距離以30cm 為宜,相鄰兩層木方之間采用鐵釘相連。之后在橫向分布的木方表面安裝底模,將其固定于下部橫向分布的方木表面。相鄰兩塊底模之間的連接應(yīng)完全一致,并使拼縫達(dá)到嚴(yán)密的標(biāo)準(zhǔn),不能存在明顯的錯臺,在相鄰兩個板塊之間還要用雙面膠帶做好密封處理,以免在澆筑過程中發(fā)生漏漿[4]。
將底模調(diào)整完畢后,于其表面將側(cè)模邊點準(zhǔn)確放出并彈出相應(yīng)的墨線,然后按照墨線將定型翼緣板的模板準(zhǔn)確安裝到位,模板應(yīng)直接安裝于槽鋼上,使用螺栓對定型架和槽鋼進(jìn)行連接,槽鋼的安裝位置為頂托上部。將翼板底模安裝好后,對翼板標(biāo)高進(jìn)行測量與必要的調(diào)整,再借助全站儀準(zhǔn)確放出邊線,為之后側(cè)模的安裝提供參考依據(jù)[5]。
在模板安裝施工過程中應(yīng)注意下列要點:箱梁外表面實際尺寸主要采用測量的方法控制,在不同的模板安裝階段都要做好測量放樣工作,當(dāng)箱梁處于圓曲線段中,同時存在一定加寬變化時,所有順橋向邊線實際控制點之間的距離都要采用計算的方法確定,兩點間平面弧高不能超過2mm,而高程弧高則不能超過3mm。在模板安裝過程中必須嚴(yán)格按照專業(yè)測量人員放出的邊線進(jìn)行,將錯位控制在5mm 以內(nèi)。所有模板都要在安裝開始前進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,不能使用已經(jīng)脫空或邊角不齊的模板,安裝過程中隨時做好保護(hù),以免板面被劃傷。模板之間的拼縫必須達(dá)到嚴(yán)密的要求,接槎不能存在錯臺,并用玻璃膠將其封閉。鋼筋安裝開始前對模板表面和角落進(jìn)行沖洗,使模板保持潔凈,當(dāng)必須在雨天進(jìn)行施工時,應(yīng)防止模板表面沾染污泥。將模板安裝到位后做好整體檢測,對轉(zhuǎn)角處實際標(biāo)高及坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)測,確認(rèn)其是否達(dá)到要求,借助3m 直尺檢查確定模板表面是否平整,中間起拱或下凹量均不能超過5mm[6]。
箱梁的所有鋼筋都要在加工場集中下料和成型,按照配筋圖對加工完畢的鋼筋的具體型號與數(shù)量進(jìn)行逐個清點,按照預(yù)設(shè)的先后順序?qū)⑵溥\(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,注意不可隨意堆放,以免發(fā)生變形或污染。將翼緣模板安裝到位后,借助吊車按照預(yù)設(shè)的順序在模板上安裝鋼筋,其間注意保護(hù)模板表面,防止其被損壞。在鋼筋綁扎開始前應(yīng)先用粉筆畫出鋼筋之間的距離線,并通過核對確定是否準(zhǔn)確,再按照放出的線路開始鋼筋綁扎,鋼筋綁扎應(yīng)按照如下順序進(jìn)行:橫隔板鋼筋綁扎—底板與腹板鋼筋綁扎—由監(jiān)理人員對底板和腹板鋼筋的綁扎情況進(jìn)行檢查驗收—吊裝箱梁內(nèi)芯模—頂板和翼板鋼筋綁扎。
鋼筋下料應(yīng)按照圖紙與規(guī)范提出的要求進(jìn)行,安裝前做好除銹處理,鋼筋上的接頭應(yīng)按照規(guī)范要求適當(dāng)錯開。對于外露的鋼筋,應(yīng)在其和模板之間設(shè)置塑料墊塊加以保護(hù),其余部位則使用混凝土預(yù)制塊;將底板鋼筋綁扎結(jié)束后,需要在吊裝芯模之前于底板鋼筋表面焊接與底板厚度相同的保護(hù)鋼筋,避免將芯模吊裝好后底板厚度無法達(dá)到要求;在安裝頂板鋼筋的過程中,需要在模板上設(shè)置臨時過道,以免施工過程中由于操作人員踩踏導(dǎo)致鋼筋發(fā)生下陷;考慮到箱梁模板主要采用膠合板,故如果在綁扎過程中需要進(jìn)行焊接,則應(yīng)先在模板表面鋪設(shè)一層白鐵皮,為模板表面提供良好保護(hù),以免造成損壞或引發(fā)火災(zāi),上述各項操作均完成后,應(yīng)再次檢查確定是否存在火源。將鋼筋綁扎完成并設(shè)置好所有預(yù)埋件后,應(yīng)再次檢查確定鋼筋所在位置、間隔距離、保護(hù)層厚度和加強(qiáng)筋及預(yù)埋件能否達(dá)到要求,并由監(jiān)理人員進(jìn)行嚴(yán)格的檢查驗收。
以混凝土澆筑方量為依據(jù)確定具體的澆筑方案,該橋梁主要采用整聯(lián)澆筑方案,結(jié)合以往工程施工經(jīng)驗,將具體的澆筑順序確定為:從低端澆筑至高端,從墩身頂部澆筑至跨中,在澆筑過程中應(yīng)做好水平分層布料和振搗,在全寬范圍內(nèi)對稱、整體澆筑完成,分層厚度控制在30cm,混凝土的坍落度控制在14~18cm之間。所有混凝土都要在攪拌站中生產(chǎn)拌制,拌制完成后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,采用泵車將其澆筑入模。
箱梁澆筑應(yīng)整聯(lián)一次性完成,在澆筑開始前由專門的質(zhì)檢人員對模板尺寸、接縫和鋼筋等進(jìn)行檢查,經(jīng)自檢確認(rèn)合格后由監(jiān)理人員再次檢測,然后才能開始澆筑施工。在混凝土拌制過程中可通過摻入適量外加劑改善泵送性,具體的施工配合比應(yīng)通過試驗確定,在澆筑施工的同時還要做好振搗作業(yè),振搗方法以插入式振搗為主。
在混凝土澆筑過程中應(yīng)保證上下兩層澆筑時間間隔不超過1.5h,上層混凝土需要在下層混凝土振搗密實之后才能開始澆筑,確?;炷吝_(dá)到密實的要求;在澆筑過程中應(yīng)在前一層達(dá)到初凝之前完成后一層的澆筑,確保澆筑的整體性和連續(xù)性。施工中注意斜向長度控制,不可過長,否則會產(chǎn)生施工冷縫。對底板與腹板混凝土進(jìn)行澆筑時,注意不能將混凝土散落在翼板的表面,否則會對翼板混凝土外觀質(zhì)量造成很大影響。在澆筑完成的混凝土達(dá)到初凝狀態(tài)后,應(yīng)立即覆蓋一層麻袋,并灑水養(yǎng)生,具體的養(yǎng)生時間以混凝土實際強(qiáng)度不低于設(shè)計要求值的90%為控制標(biāo)準(zhǔn)。在現(xiàn)場做好試件制備,與箱梁在相同條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù),拆除模板后準(zhǔn)確標(biāo)明具體的澆筑位置、日期與編號。
綜上所述,現(xiàn)澆箱梁憑借施工簡單和質(zhì)量容易控制等優(yōu)勢在當(dāng)前的橋梁工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合橋梁工程實際情況,對其現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)進(jìn)行了分析與總結(jié),明確了具體的施工方法和要點,旨在提升類似橋梁工程建設(shè)中的現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)水平。