羅運廷
摘要 現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)是我國橋梁工程建設(shè)常用施工技術(shù),其施工難度大,技術(shù)要求高,如操作不當(dāng)易導(dǎo)致質(zhì)量缺陷。因此,文章介紹了現(xiàn)澆箱梁的支架搭設(shè)、模板制安、鋼筋加工安裝、預(yù)應(yīng)力張拉、混凝土澆筑等五個主要工序的施工技術(shù)要點和注意事項,給出了相應(yīng)的質(zhì)量控制措施,旨在為橋梁工程建設(shè)提供技術(shù)參考。
關(guān)鍵詞 公路橋梁工程;現(xiàn)澆箱梁;預(yù)應(yīng)力張拉;施工技術(shù)
中圖分類號 U415.6文獻標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949(2023)16-0132-03
0 引言
現(xiàn)澆箱梁是常用的公路橋梁上部結(jié)構(gòu)形式,具有結(jié)構(gòu)簡單、施工方便、適應(yīng)性強等優(yōu)點。但現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)難度大,設(shè)計施工環(huán)節(jié)較多。如處理不當(dāng),可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)質(zhì)量下降、工期延誤,甚至引發(fā)安全事故。因此,要有效保障公路橋梁工程質(zhì)量和安全,需結(jié)合工程實際情況發(fā)揮現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)優(yōu)勢,有效提高現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量[1]。
1 工程概況
某公路直線橋,長200 m,樁號為K10+185~K10+267.5,由兩幅三跨連續(xù)箱梁組成,每幅分別為(40 +80+40)m,凈距為20 m。橋面鋪裝為厚度8 cm的瀝青混凝土。上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,截面高度為2.5 m,寬度為12 m。下部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土墩柱和承臺,墩柱高度為8 m,承臺高度為2 m,該橋箱梁采用混凝土現(xiàn)澆施工。
2 現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)要點
2.1 支架與模板施工技術(shù)
2.1.1 項目場地硬化處理
為保證支架的穩(wěn)定性,搭設(shè)支架前需進行場地硬化處理。該工程的場地為黏土土壤,含水量較高,承載力較低,主要采用以下硬化處理措施:
(1)場地鋪設(shè)20 cm厚的碎石層,用壓路機壓實,增加場地的承載力。
(2)碎石層鋪設(shè)5 cm厚的水泥砂漿層,用抹平機抹平,增加場地的硬度和防水性。
(3)水泥砂漿層鋪設(shè)3 cm厚鋼筋網(wǎng)片,用焊接固定,增加場地的抗裂性和抗剪性。
(4)鋼筋網(wǎng)片上鋪設(shè)3 cm厚的混凝土保護層,用抹平機抹平,增加場地耐磨性。
2.1.2 搭設(shè)支架
該工程采用碗扣式鋼管支架支撐現(xiàn)澆箱梁,工字鋼作為支撐梁。按照設(shè)計圖、計算書搭設(shè)。搭設(shè)前選擇合適的托座、鋼管、間距和高度,保證支架的穩(wěn)定性。搭設(shè)時要按照一定的順序,保證支架、模板的搭設(shè)精度,確保同步進行。搭設(shè)后要進行堆載預(yù)壓試驗,檢驗支架的承載能力及變形情況[2]。
2.1.3 模板制安
模板制作安裝直接影響到箱梁的形狀和尺寸。因此,模板的制作安裝要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行。該工程采用木膠合板作為模板材料,厚度18 mm,表面涂防水油漆。模板支撐系統(tǒng)采用鋼管支撐架,與箱梁支架相連。模板制作安裝過程中需注意以下幾點:
(1)箱梁模板安裝前需仔細(xì)檢查木膠合板,剔除有裂縫、變形、腐朽等缺陷的板材,做好編號標(biāo)記,便于安裝時識別定位。
(2)澆筑混凝土前需檢查和調(diào)整模板支撐系統(tǒng),保證其與箱梁支架的牢固連接和水平垂直對中,同時進行模板支撐系統(tǒng)預(yù)壓試驗,檢驗其承載能力和變形情況,確保符合要求。
(3)安裝模板時需按照設(shè)計圖紙、施工順序進行,從一端到另一端,從底部到頂部,從內(nèi)側(cè)到外側(cè)。安裝時使用水平儀、垂直儀、千分尺等工具進行檢測調(diào)整,保證模板的水平度、垂直度、平行度等精度指標(biāo)滿足要求,做好模板接縫處的密封處理,防止混凝土滲漏[3]。
2.1.4 支架預(yù)壓
(1)堆載預(yù)壓前檢查支架、模板是否完好無損,是否有松動或漏接現(xiàn)象,確保場地平整、干燥、無雜物。
(2)逐袋稱重沙袋,保證其重量符合設(shè)計要求。沙袋的規(guī)格為50 cm×50 cm×10 cm,重量為25 kg。沙袋的數(shù)量應(yīng)根據(jù)箱梁的尺寸和荷載情況計算。
(3)沙袋需按照設(shè)計要求分層分區(qū)均勻地堆放在支架上,避免產(chǎn)生偏心或集中荷載。沙袋的堆放高度與箱梁高度相同,沙袋的堆放寬度略小于箱梁的寬度。
(4)混凝土澆筑前24 h內(nèi)完成堆放沙袋。在此期間觀察記錄支架、模板的變形量,與設(shè)計允許值比較。如超過允許值,需及時調(diào)整或更換[4]。
2.2 箱梁主體鋼筋施工
2.2.1 鋼架加工
(1)鋼筋驗收:進場前,要對鋼筋進行質(zhì)量檢驗,包括外觀、尺寸、力學(xué)性能等,剔除有銹蝕、裂紋、彎曲等缺陷的鋼筋。同時,要對鋼筋進行分類和編號,以便于管理和使用。
(2)編制鋼筋下料單:根據(jù)設(shè)計圖紙、施工計劃,編制鋼筋下料單,明確每根鋼筋的規(guī)格、長度、數(shù)量、位置等信息,并用不同顏色標(biāo)注不同類型的鋼筋。同時,要優(yōu)化鋼筋的利用率,減少浪費和接頭。
(3)鋼筋加工:采用自動化或半自動化的設(shè)備進行鋼筋的切斷、彎曲,保證其尺寸和形狀符合設(shè)計要求。切斷前要檢查切割機的刀片是否鋒利,是否有裂縫或變形。切斷時要按照下料單上的長度進行標(biāo)記,并留出一定余量。切斷后要檢查切口是否平整,是否有毛刺或裂紋。彎曲前要檢查彎曲機的模具是否完好,是否與鋼筋的規(guī)格相匹配。彎曲時要按照下料單上的角度和半徑進行標(biāo)記,并留出一定的余量。彎曲后要檢查彎曲部位是否平滑,是否有裂縫或變形[5]。
(4)鋼筋半成品:將加工好的鋼筋按照類型和位置進行分類和編號,并用防水布或塑料膜進行包裝,防止受潮或損壞。同時將半成品運送到指定的存放區(qū)域,并做好記錄和標(biāo)識[6]。
(5)墊塊分散布設(shè):根據(jù)設(shè)計圖紙和施工規(guī)范,在箱梁底板上分散布設(shè)墊塊,保證箱梁主體鋼筋與底板之間有足夠的保護層厚度。墊塊采用混凝土或塑料制成,規(guī)格為5 cm×5 cm×1 cm或10 cm×10 cm×2 cm等。墊塊布設(shè)過程中墊塊的數(shù)量和位置要根據(jù)鋼筋的直徑和間距進行合理分配,一般每根鋼筋至少設(shè)置兩個墊塊。墊塊的高度要與設(shè)計要求的保護層厚度相一致,不得高于或低于規(guī)定值[7-8]。
墊塊與底板之間要用水泥砂漿或鋼絲綁扎固定,防止移位或脫落。
2.2.2 安裝鋼筋骨架
(1)安裝箱梁底板鋼筋前清理底板,去除雜物、水分,檢查墊塊是否固定牢固。
(2)安裝箱梁底板鋼筋時按照下料單上的位置和方向擺放,用焊接或捆扎等方式進行連接。保證鋼筋與墊塊之間的接觸面積足夠,用水平儀、垂直儀、千分尺等工具進行檢測和調(diào)整,保證鋼筋的水平度、垂直度、平行度等精度指標(biāo)滿足要求。
(3)底板混凝土強度達到2.5 MPa后可開始安裝箱梁側(cè)壁和頂板鋼筋。安裝方法與底板鋼筋類似,但要注意側(cè)壁、頂板鋼筋與底板鋼筋形成整體結(jié)構(gòu),用焊接或捆扎等方式牢固連接。
2.3 箱梁預(yù)應(yīng)力張拉
2.3.1 加工鋼絞線
預(yù)應(yīng)力張拉是將鋼絞線按照設(shè)計要求施加一定的拉力,使箱梁產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力的過程。張拉前需加工鋼絞線,加工過程中需注意以下幾點:
(1)進場前檢查鋼絞線質(zhì)量,經(jīng)質(zhì)檢合格方可使用,剔除有銹蝕、斷絲、松散等缺陷的鋼絞線,做好分類編號,便于管理使用。
(2)加工過程中需編制鋼絞線下料單,明確每根鋼絞線的規(guī)格、長度、數(shù)量、位置等信息,用不同顏色標(biāo)注不同類型的鋼絞線。采用專用設(shè)備進行鋼絞線加工,保證其尺寸和形狀符合設(shè)計要求。加工按照下料單上的長度標(biāo)記,留出一定余量。加工后檢查切口、彎曲部位是否平整,是否有毛刺或裂紋。如有,則需用砂紙或銼刀等工具進行打磨修補[9]。
2.3.2 安裝鋼絞線
(1)穿入鋼絞線前需清理孔道,去除雜物,確保波紋管完好無損,無變形或堵塞。
(2)穿入鋼絞線時使用專用穿線器,用潤滑劑潤滑鋼絞線和波紋管,減少摩擦阻力和損傷。
(3)穿入鋼絞線后需拉直調(diào)整鋼絞線,用卡箍固定,保證鋼絞線與孔道之間有一定間隙,避免與波紋管發(fā)生摩擦。
(4)安裝完成后檢測鋼絞線,確保符合設(shè)計要求。如有偏差需及時調(diào)整或更換鋼絞線。
2.3.3 孔道施工
孔道施工是指按照設(shè)計要求在箱梁安裝內(nèi)部波紋管,作為鋼絞線的通道及保護層。施工過程中,要注意以下幾點:
(1)施工前對箱梁內(nèi)部進行清理,去除雜物和水分,檢查鋼筋骨架是否完好無損,是否有松動或錯位現(xiàn)象。
(2)穿波紋管前根據(jù)設(shè)計圖紙和下料單,確定波紋管的長度、數(shù)量、位置等信息,用不同顏色標(biāo)注不同類型的波紋管,同時用專用切割機或鋸子切割波紋管,確保切口平整,無毛刺或裂紋。
(3)立筋焊接固定后用專用的穿線器或牽引器將波紋管穿入箱梁內(nèi)部,與立筋焊接固定。立筋為直徑12 mm的鋼筋。每根波紋管設(shè)置兩根立筋,分別位于波紋管的上下兩側(cè)。立筋與鋼筋骨架之間保持一定距離,用焊接或捆扎等方式牢固連接。
(4)連接口在套管中間處,使用專用的連接件將波紋管連接起來,用套管進行保護。套管為直徑80 mm、厚度2 mm的塑料管,長度為20 cm。套管應(yīng)覆蓋在連接件的兩端,用膠水或膠帶密封。
(5)波紋管在孔道端部承壓墊板喇叭口連接,將波紋管的端頭插入承壓墊板的喇叭口,用卡箍或卡扣等方式固定。承壓墊板為直徑100 mm、厚度10 mm的鋼板,表面有喇叭狀凹槽。喇叭口應(yīng)與波紋管的直徑相匹配,與孔道的軸線保持一致。
(6)施工完成后檢查波紋管,確保與設(shè)計要求相符。如有偏差需及時調(diào)整或更換。
2.3.4 錨墊板安裝
錨墊板安裝是指將錨墊板固定在端模內(nèi)側(cè),與波紋管的喇叭口連接的過程。安裝前要在端模上標(biāo)出錨墊板位置,并穿設(shè)孔洞。安裝時采用反釘方法,保證錨墊板與喇叭口軸線垂直,防止張拉時鋼絞線斷裂。同時將波紋管的端頭插入錨墊板的杯筒內(nèi),填塞縫隙,防止?jié){液滲漏。另外要調(diào)正非預(yù)應(yīng)力筋位置,保證預(yù)應(yīng)力束能夠順利張拉[10]。
2.3.5 張拉
張拉前檢查張拉機具,保證其性能、精度滿足要求,安排專人使用和管理。張拉時采用兩端對稱張拉法,注意觀察箱梁拱度的變化情況。同時采用整束張拉的方法控制斷絲率1%以內(nèi)?;陔p控措施,即應(yīng)力控制、伸長值校核,保證張拉的準(zhǔn)確性和可靠性。張拉后及時錨固并檢驗合格后方可切割端頭,防止鋼束和錨具受到擾動。
2.4 箱梁混凝土澆筑
2.4.1 實施要點
(1)箱梁混凝土澆筑分兩次進行,以保證箱梁的整體性,第一次澆筑箱梁底板,待底板混凝土強度達到要求后,再安裝內(nèi)模板并綁扎好頂板鋼筋。第二次澆筑箱梁肋板、頂板和翼緣板,形成完整的箱梁結(jié)構(gòu)。
(2)單幅全聯(lián)一次性完成澆筑:為提高澆筑效率,減少接縫,需確保每一幅箱梁在一次施工中完成澆筑。澆筑前要保證波紋管無孔洞且接頭良好以及檢查預(yù)埋件有無遺漏。澆筑時采用商品混凝土,用罐車運至現(xiàn)場,通過汽車泵輸送至橋面。
(3)采用水平分層方法:為保證混凝土的均勻性、密實性采用水平分層方式進行澆筑。
(4)為保證橋面的平整度,需要在箱梁混凝土澆筑與橋面位置進行整平抹面。待澆筑完畢后用麻袋覆蓋養(yǎng)生,定期灑水潤濕,養(yǎng)護時間不少于14 d。
2.4.2 注意事項
箱梁混凝土澆筑直接影響到箱梁施工質(zhì)量和安全。因此,澆筑前做好書面技術(shù)交底,明確混凝土的質(zhì)量目標(biāo)。澆筑時要注意以下幾點:
(1)檢查模板:為保證其能夠承受混凝土的荷載和振動,澆筑前需對模板和鋼筋的穩(wěn)固性進行檢查。
(2)澆筑時保證混凝土的下料連續(xù)而均勻,避免出現(xiàn)集中猛投情況,以免混凝土阻塞或分層。
(3)澆筑時用專用導(dǎo)管或漏斗將混凝土輸送至指定位置,用專用振搗器進行振搗。振搗時避免與波紋管發(fā)生碰撞,以免損壞波紋管或影響鋼絞線張拉。
(4)控制混凝土的坍落度和水灰比:澆筑施工時,需要對混凝土的坍落度、和易性進行檢查,并嚴(yán)格控制水灰比,不得增加用水量。坍落度、水灰比直接影響混凝土的流動性和強度,應(yīng)符合設(shè)計要求。
3 結(jié)語
綜上所述,現(xiàn)澆箱梁是一種常用橋梁結(jié)構(gòu)形式,具有整體性強、穩(wěn)定耐久等優(yōu)點。為保證現(xiàn)澆箱梁的質(zhì)量符合規(guī)范要求,需掌握現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù),在實際工程中合理應(yīng)用?,F(xiàn)澆箱梁的施工技術(shù)包括支架搭設(shè)、模板制安、鋼筋加工安裝、預(yù)應(yīng)力張拉、混凝土澆筑等,每個工序都要按照設(shè)計圖紙、施工規(guī)范進行,注意檢查和控制各項質(zhì)量指標(biāo),避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。通過有效使用現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù),可以提高橋梁的建設(shè)效率和質(zhì)量,保證公路橋梁的整體施工質(zhì)量。
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