黃海濤
(汕頭公路橋梁工程總公司,廣東 汕頭515041)
箱梁施工,是橋梁結(jié)構(gòu)類型中技術(shù)要求較高的一種。其工藝復(fù)雜性及技術(shù)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了預(yù)應(yīng)力砼空心板。為了做好施工質(zhì)量控制,工程技術(shù)人員往往煞費(fèi)苦心,如果缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施經(jīng)驗(yàn)或?qū)δ车拦ば蚩刂撇划?dāng),輕則造成外觀質(zhì)量下降,重則使整跨結(jié)構(gòu)喪失特有的功能,造成質(zhì)量事故。為此,施工時(shí)我們必須慎之又慎。作為一名工程管理人員,做好預(yù)應(yīng)力砼箱梁的施工控制,我們責(zé)無旁貸。為了達(dá)到這一效果,對(duì)整個(gè)工藝施工流程,我們應(yīng)做到了如指掌,對(duì)各道工藝技術(shù)要求,我們應(yīng)做到嚴(yán)格控制。下面,本人將結(jié)合自身工程實(shí)踐經(jīng)歷,從施工管理的角度出發(fā),為大家詳細(xì)闡述預(yù)應(yīng)力砼箱梁的相關(guān)工藝技術(shù)細(xì)節(jié)吧。
1.1 施工方案選擇:根據(jù)設(shè)計(jì)文件、施工現(xiàn)場(chǎng)及施工設(shè)備條件,選擇地基處理類型、支架方式以及模板的采用。
1.2 根據(jù)力學(xué)分析,確定地基處理深度、支架步距、模板厚度及其支撐梁類型、型號(hào),進(jìn)行地基承載力、模板及其支撐梁剛度和強(qiáng)度、支架承栽力和穩(wěn)定性驗(yàn)算。
地基處理前,對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行測(cè)定,控制處理標(biāo)高和范圍,按施工規(guī)范要求進(jìn)行地基處理。過程中必須力求地基處理均勻、連續(xù),保證地基不產(chǎn)生不均勻沉降;頂面要平整、設(shè)坡(混凝土>2%,水穩(wěn)層等粗面>3%),兩側(cè)設(shè)置縱向排水溝,以滿足排水要求,確保處理后的穩(wěn)定。地基處理后,進(jìn)行地基承載試驗(yàn)(方法是:在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置承壓板,按設(shè)計(jì)分級(jí)施加豎直荷載,測(cè)定承壓板壓力與地基變形,將成果繪成壓力~沉降關(guān)系曲線即P-S.P-S關(guān)系線如果接近于直線,則此階段地基中各點(diǎn)的剪應(yīng)力,小于地基土的抗剪強(qiáng)度,地基處于穩(wěn)定狀態(tài)。此階段主要是土顆?;ハ鄶D緊、土體壓縮的結(jié)果。所以此變形階段又稱壓密階段。變形的速率隨荷載的增加而增大,P-S關(guān)系線是下彎的曲線。其原因是在地基的局部區(qū)域內(nèi),發(fā)生了剪切破壞。這樣的區(qū)域稱塑性變形區(qū)。隨著荷載的增加,地基中塑性變形區(qū)的范圍逐漸向整體剪切破壞擴(kuò)展。所以這一階段是地基由穩(wěn)定狀態(tài)向不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)展的過渡性階段。當(dāng)荷載增加到某一極限值時(shí),地基變形突然增大,說明進(jìn)入塑性變形區(qū),發(fā)展、形成與地面貫通的連續(xù)滑動(dòng)面。地基土向承壓板的一側(cè)或兩側(cè)擠出,地面隆起,地基整體失穩(wěn),承壓板也隨之突然下陷。P-S關(guān)系線由直線剛進(jìn)入下彎曲線時(shí)的壓應(yīng)力為地基容許承栽力)。按計(jì)算地基承栽力進(jìn)行加載,各測(cè)點(diǎn)必需在P-S關(guān)系線的直線段,方能滿足施工要求,否則需對(duì)地基進(jìn)行另外的處理。
首先是測(cè)量放樣,確定支架的平面位置,對(duì)所有構(gòu)件進(jìn)行嚴(yán)格檢查和驗(yàn)收,合格方能投入使用。嚴(yán)格按施工方案搭設(shè)支架,搭設(shè)順序應(yīng)從一端向另一端或從中間向兩端推進(jìn),不得從兩端向中間合攏搭設(shè),否則由于安裝誤差無法合攏。特別要注意:承載構(gòu)件保證垂直、起整體聯(lián)系作用的水平拉桿、剪刀撐搭設(shè)位置準(zhǔn)確、牢固。搭設(shè)支架完畢后,進(jìn)行驗(yàn)收,整個(gè)施工過程必須符合相關(guān)的安全、技術(shù)規(guī)范要求。
根據(jù)施工方案進(jìn)行底模及其支撐梁的搭設(shè)及安裝。布設(shè)地基及支架預(yù)壓觀測(cè)點(diǎn),一般,地基觀測(cè)點(diǎn)布在每跨的1/4、1/2、3/4跨處;支架觀測(cè)點(diǎn)在墩邊緣、1/4、1/2、3/4跨處;分左、中、右對(duì)稱布設(shè)。
預(yù)壓荷載包括鋼筋混凝土及除底模外模板的重量,模擬混凝土實(shí)際施工時(shí)受載情況,分級(jí)分布荷載,分級(jí)觀測(cè)。加載完成后每天觀測(cè)1次,除觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量,還需檢查支架、模板及地面受壓后的變化情況,做好記錄,進(jìn)行資料整理,計(jì)算平均沉降值和各點(diǎn)沉降值。一般預(yù)壓時(shí)間為7天或支架日沉降量不大于2.0毫米,進(jìn)行卸載。卸載后,進(jìn)行觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量,整理數(shù)據(jù),根據(jù)地基及支架的沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算,得出支架和地基彈性沉降變形量,非彈性沉降變形量。
根據(jù)各跨平均彈性變形量,逐跨計(jì)算底模拋高值(拋高值:Y=U*fX(L-X)/L2,f:梁跨中失高拋高,X:距墩中距離,L:跨徑,U:根據(jù)實(shí)際平均彈性變形量調(diào)整修正系數(shù)),根據(jù)計(jì)算底板拋高值進(jìn)行卸載后底模調(diào)整。
其施工要點(diǎn)和一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相同,施工順序:底板、腹板的鋼筋骨架→立腹板內(nèi)外側(cè)模及翼板底模,澆筑第一次砼,→立頂模綁扎箱梁頂板及翼板鋼筋→預(yù)埋件、預(yù)留筋,澆注第二次砼。必需注意;(1)因鋼筋骨架比較長(zhǎng),要做好其固定和支撐,保持骨架順直;(2)混凝土量大,必要確保施工連續(xù)和有較好工作性;嚴(yán)格控制混凝土施工順序(采用“分層分段由跨中向兩邊兩端推進(jìn)”的澆筑方式。在橫斷面上分兩次灌注:第一次灌注底板與腹板,第二次灌注頂板、翼板砼,分界線設(shè)在頂板底翼角處;在縱斷面上每一聯(lián)一次連續(xù)灌注完成,兩次澆灌間隔時(shí)間不小于5天,且第一次澆灌砼強(qiáng)度須大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%).3、有預(yù)應(yīng)力的,一般采用先穿束;嚴(yán)格控制波紋管安裝位置,定位鋼筋可靠、牢固,保證波紋管在砼振搗過程中不會(huì)發(fā)生移動(dòng);多跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁順橋方向波紋管應(yīng)設(shè)壓漿排氣管,一般設(shè)在每跨豎向頂部,引出砼面,壓漿排氣管設(shè)置應(yīng)牢固,且不引起波紋管漏漿;編束時(shí),應(yīng)逐根理順,綁扎牢固,防止互相纏繞;穿束后,鋼束應(yīng)能在管道內(nèi)自由地滑動(dòng),否則應(yīng)繼續(xù)查明原因,進(jìn)行糾正;4、加強(qiáng)支架、模板檢查和觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)異常情況,立即撤離現(xiàn)場(chǎng)所有施工人員,停止砼澆灌,檢查支架,分析原因,采取合理措施進(jìn)行處理。
多跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁張拉前,應(yīng)注意:
(1)控制數(shù)據(jù)計(jì)算中:順橋方向的θ取值為:張拉端到計(jì)算截面曲線孔道切線角的總和;根據(jù)千斤頂行程合理安排張拉次數(shù);調(diào)高初張應(yīng)力為15%σk;一般采用兩端張拉,順序由設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁瓌t上是左右對(duì)稱張拉(要準(zhǔn)備四套設(shè)備),條件不允許時(shí),就要分級(jí)左、中、右進(jìn)行循環(huán)張拉;(2)對(duì)施工班組進(jìn)行技術(shù)交底,確保張拉次序和控制指標(biāo)得到嚴(yán)格落實(shí)。
張拉前和實(shí)施過程中控制和一般梁板相同,但因時(shí)間跨度長(zhǎng),必須加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理,及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。錨固前,雙控指標(biāo)出現(xiàn)偏差時(shí),應(yīng)及時(shí)分析原因,假如由張拉力不足引起,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)足。順橋方向孔道壓漿采用兩端多次循環(huán)方式,確??椎缐簼{飽滿。預(yù)應(yīng)力箱梁壓漿或普通箱梁砼達(dá)到規(guī)范允許卸架強(qiáng)度要求(或設(shè)計(jì)另有規(guī)定)后,方能進(jìn)行卸架。拆架順序一般采用:先松后拆,先跨中后兩邊順序循環(huán)操作。在以上過程中必須作好觀測(cè)點(diǎn)測(cè)量,發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)及時(shí)暫停施工,采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。以確保施工的安全和質(zhì)量。
預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁施工,預(yù)應(yīng)力鋼鉸線(或鋼筋)的定位張拉是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)至關(guān)重要的工作之一。預(yù)應(yīng)力鋼鉸線(或鋼筋)的定位即是其管道的定位,而目前管道我們常見的是波紋管。實(shí)際操作中可采用座標(biāo)法定位及檢查評(píng)定;以管道縱向?yàn)閄軸以跨中(或端頭)底為0點(diǎn)而沿管道縱向向上為Y軸,左右方向?yàn)閆軸,我們只要控制YX方向偏差都不超過規(guī)定要求(如5 m)即滿足要求,這樣操作既方便檢查易行,又便于資料歸檔。管道固定也是一個(gè)施工要點(diǎn),嚴(yán)格控制混凝土澆筑過程中管道變位,特別是管道上浮。實(shí)際中我們宜采用圈形或“U”形“()”形雙鋼筋固定在主筋上但不得采用鐵絲。
預(yù)應(yīng)力筋張拉在于受力效果。張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%,除非設(shè)計(jì)另有規(guī)定,注意混凝土試件須與構(gòu)件同條件養(yǎng)護(hù)。張拉控制目前采用雙控制,即張拉應(yīng)力和引伸量的控制。張拉力無論采用大噸位機(jī)具整束張拉還是低噸位機(jī)具一根一根張拉,都易操作;但引伸量有時(shí)會(huì)偏離設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定,若引伸量小于設(shè)計(jì)及偏差低限,我們要盡可能采取減小或克服摩擦的方法使引伸量達(dá)到規(guī)定的范圍內(nèi),如:在孔道內(nèi)灌以肥皂水(但壓漿前須沖洗干凈);可以提高3%的噸位再放到100%;單向張拉可以采用103%或105%噸位張拉放張?jiān)購埨艔埲绱朔磸?fù)直到規(guī)定范圍,有條件的可以改用雙向張拉;雙向張拉可采用反復(fù)單向張拉以達(dá)到要求,當(dāng)然可以將以上方法配合使用。
綜上所述,我們可以看出,預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁施工,其工程質(zhì)量技術(shù)控制重點(diǎn),往往離不開對(duì)細(xì)節(jié)的控制。無論是從最開始的地基處理、支架搭設(shè),還是混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力后張拉等等,都有一套詳細(xì)而明確的操作規(guī)程。在各個(gè)工序、工藝控制中,都詳細(xì)規(guī)定了如何正確地進(jìn)行操作以及當(dāng)一項(xiàng)操作進(jìn)行到何種程度就滿足規(guī)定的要求。本人認(rèn)為,在施工過程中,我們只有堅(jiān)持了對(duì)這些大大小小要求的控制,“從嚴(yán)出發(fā)、從細(xì)控制”,箱梁質(zhì)量的控制問題,將不會(huì)再困擾我們。
[1]周莉.預(yù)應(yīng)力箱梁超長(zhǎng)張拉的設(shè)計(jì)與監(jiān)測(cè)[A].天津市土木工程學(xué)會(huì)第七屆年會(huì)優(yōu)秀論文集[C];2005年.