李楊
(安徽利民投資控股集團有限公司,安徽 阜陽 236300)
隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,市政橋梁變得愈加重要,其中,現(xiàn)澆箱梁施工工藝因整體性好、線形美觀,還可以做成復雜形狀等的特點,在市政橋梁工程中得到了迅速的推廣和應用?,F(xiàn)澆箱梁作為市政橋梁工程中最常見的一種形式,其施工工藝可保證工程項目的建設質量和施工進度。為此,研究市政橋梁工程中的現(xiàn)澆箱梁施工工藝具有極其重要的現(xiàn)實意義。
阜陽市阜南縣京九新區(qū)團結路、友善路穿過阜南縣陶子河市政橋梁工程,團結路橋梁中心樁號K0+813.55,起點樁號為K0+795.55,終點樁號為K0+831.55;友善路橋梁中心樁號K0+793.8,起點樁號為K0+775.8,終點樁號為K0+811.8;左幅、右幅長度一樣樁號一致,橋梁均采用1×30m 跨徑,全寬28m,單幅橋梁寬度均為13.99m,橫向兩幅橋間設置2cm 縫隙,在分縫處設置橋面聯(lián)系;為市政橋梁汽車荷載為城-A 級,橋梁上部結構:預應力混凝土小箱梁,下部結構為樁接蓋梁橋臺;橋臺設置D80 型伸縮縫,支點設置球形支座。橋面橫坡通過橫向墩柱及臺身高度不等進行調整,橋頭設6.0m 搭板。
市政橋梁工程中的現(xiàn)澆箱梁具有適用范圍廣、變化靈活的特點。例如,在設計路線時,受橋址和地形條件的影響,需要采用不同的跨徑或者平面曲線彎橋,以此適應地形條件的變化。
現(xiàn)澆箱梁大部分為多跨連續(xù)結構,且每一聯(lián)需要連續(xù)澆筑,因此,現(xiàn)澆箱梁整體受力性能好、強度高,線性連續(xù),行車舒適。
與傳統(tǒng)的預制箱梁相比,現(xiàn)澆箱梁混凝土用量較少、占地面積小,并且由于無須設置墩頂蓋梁,箱梁直接落在墩柱上。因此,現(xiàn)澆箱梁可降低工程造價成本,節(jié)約混凝土用量,同時還可應用于城市立交橋項目建設中。
(1)場地整平。對地基進行加固處理,使其可以達到施工設計要求的承載能力。
(2)地基碾壓。先碾壓地基,再鋪碎石后進行二次碾壓。
(3)設置坡度。在基底設置坡度,使地基高出地面,兩側設置排水溝,避免雨季時因雨水沖刷給地基造成的破壞。
地基開挖完畢后,根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況測量放樣,確定枕木鋪設位置,進行支架搭設,調整底膜標高。
在本項目中,第5 聯(lián)為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,該連續(xù)箱梁采用滿堂支架進行澆筑,并以碗扣式腳手架搭設法為主。腳手架采用?40mm 鋼管,橫梁、縱橋、鋼管力排距離控制在0.6m,位于腳手架頂部的主托梁使用I16 工字鋼,并將工字鋼設置在鋼管頂端位置的凹槽內,主托梁上方設置10cm×10cm 方木,并沿著梁跨縱向方向預留拱度[1]。支架布局120cm,并距離地面20cm 處設置一道掃地桿。
(1)連續(xù)箱梁模板采用2.4m×1.2m 復合竹膠板,在竹膠板上方鋪設地板革;箱梁側模為全鋼整體支架大模板,模板采用8 型鋼制作而成,6cm 冷軋板為面板;現(xiàn)澆箱梁外模為2m×2m 定型鋼模,使用雙面膠泡沫填縫;內膜采用組合拼裝鋼模板,鋼管和鋼管間距控制在0.3m,采用輪廓式鋼管作為模版內撐,距離控制在0.6m,模板處理采用ZM-90 長效脫模劑。加勁肋下方設置5cm×5cm 方木,間距控制在30~40cm,模板采用拉筋與支架進行連接,避免混凝土在澆筑過程中可能出現(xiàn)的變形問題,為方便日后對模版的張拉,梁底板還應嚴格按照施工組織設計要求設置工作窗。
(2)模板安裝順序為底膜→側?!砭壈?。底板和腹板的鋼筋綁扎完畢后,安裝現(xiàn)→澆箱梁內膜,現(xiàn)澆箱梁內膜安裝順序為壓角?!湍_?!鷤饶!鷥软斈!斀悄?。其中,側模和底膜以鋼管為主要支撐,底腳模設置在混凝土墊塊上,在豎向支撐位置設置可以調整的支托,并根據(jù)實際情況調整高度。
現(xiàn)澆連續(xù)箱梁為消除支架彈塑變形而需要設置預拱度外,支架不再設置拱度,混凝土澆筑前對支架對其進行120%超載預壓試驗,以此消除支架的非彈塑性變形,支架必須進行固定才能減少和降低施工過程中可能出現(xiàn)的沉降量。支架現(xiàn)澆箱梁允許偏差如表1 所示。
表1 支架現(xiàn)澆箱梁允許偏差
(1)波紋管。預應力管道主要為波紋管,波紋管的位置嚴格按照設計要求準確布置,接頭采用大一號波紋管套接,接頭要保證平順,并使用膠布纏緊。
(2)錨墊板。錨墊板安裝前,仔細檢查錨墊板的幾何尺寸是否符合設計要求,先將錨墊板安裝在錨板上,使墊板與孔道契合,并與孔道的一端垂直,避免錯位,嚴格按照要求設置螺旋筋加強筋,喇叭口與波紋管緊密連接,通過試驗確保密封性,封堵錨墊板上的壓漿孔,避免混凝土澆筑過程中可能出現(xiàn)的漏漿問題。
(3)鋼絞線。預應力筋采用鋼絞線,鋼絞線的長度應根據(jù)實際情況確定,計算時應綜合考慮孔道、錨夾具、千斤頂以及外漏工作長度;鋼絞線的切割采用砂輪鋸;鋼絞線編束順直并綁扎牢固,防止纏繞,編束后應統(tǒng)一編號、掛牌,按照類別堆放,便于使用。
(1)澆筑前的準備工作?;炷翝仓跋虮O(jiān)理工程師提出申請,監(jiān)理工程師在制定工作日內對鋼筋、模板以及中等線進行一一檢查,以上項目全部檢查合格后,方可開始混凝土澆筑?;炷翝仓?,清理模板內的雜物,使用2 臺空壓機吸附模板內的灰塵,一臺高壓水泵沖洗模板表面的灰塵,最后再濕潤模板[2]。
(2)下料及振搗。底板混凝土澆筑,在預留的頂板內膜下料,澆筑中安排專人觀察底板在澆筑過程中的穩(wěn)定性,防止混凝土底板下墜導致的返漿;振搗過程中避免振搗棒觸碰波紋管,要求混凝土必須振搗密實,確保密實度,特別是模板的底板位置更要保證腹板和底板連接不問的密封性,不得出現(xiàn)蜂窩、麻面現(xiàn)象。
待混凝土強度達到設計要求的90%,且齡期為10d時,方可進行張拉預應力鋼束,張拉開始前,準確核對千斤頂和油表,預應力張拉工作完成后的24h 之內完成壓漿。
(1)拆模要避免與混凝土邊棱的碰撞,拆模時要滿足混凝土強度要求,支架的拆除統(tǒng)一由技術人員指揮施工人員完成,但必須在張拉工作完成后,縱向鋼束及混凝土強度達到100%的時候進行。
(2)模板及支架拆下后,應及時將箱內清理干凈,后再拆除側模及翼板,逐段逐節(jié)拆除模板及支架;要對拆除下來的模板進行清點和維修,如有損壞應及時修補,以備下次使用。
混凝土強度達到設計要求的100%、齡期≥10d 時,可進行預應力張拉;預應力張拉人員必須固定,不得隨意更換,且應當在有豐富張拉經(jīng)驗人員的正確引導下進行張拉,不得臨時工作人員承擔此項工作;現(xiàn)澆箱梁預應力張拉順序如下:先張拉底板,接著在張拉腹板縱向預應力鋼束;每一次張拉應當有完整的張拉記錄,且應當在監(jiān)理工程師在場的情況下張拉;預應力張拉應采用張拉與引申雙控的模式,并將引申量誤差應嚴格控制在6%之內,每一次張拉過程中的斷絲率應≤截面中鋼絲數(shù)的1%,且應盡可能地避免將整根鋼絞線拉斷。斷絲指的是錨具與錨具之間、錨具與錨端之間鋼絞線在張拉過程中的斷裂。應當根據(jù)鋼絞線的實際尺寸調整千斤頂位置。
應當根據(jù)每一批鋼絞線的實際直徑調整千斤頂限位板限位尺寸,標準的限位板尺寸可避免鋼絞線出現(xiàn)刮傷,一旦鋼絞線被刮傷,限位板尺寸就會變小,如果沒有明顯的夾片刮痕,則說明限位板尺寸較大[4]。
千斤頂出現(xiàn)下列情況之一的,應進行重新標定。已使用3 個月,出現(xiàn)嚴重漏油,延伸量過大或者過小,張拉次數(shù)超過了規(guī)定的次數(shù);張拉前仔細檢查千斤頂,檢查摩阻是否符合相關要求和標準,如果不符合應停止使用;禁止將鋼絞線作為電焊機的導線使用,且鋼絞線的存放地點應當遠離電焊區(qū)域;預應力鋼絞線張拉完成后的24h 內完成壓漿,壓漿采用水泥漿,通過70mm×70mm×70mm 立方體試件,壓漿完成后的28d 內測量其抗壓強度不大于40MPa 即可;水灰比應為0.4~0.45,為減少收縮,可在實驗的基礎上加入適當?shù)呐蛎泟?,并地壓漿質量進行檢查,壓漿工作開始前,使用小型高壓水槍清洗管道,待所有的雜質一并清理干凈后再進行壓漿,管道的排氣管在壓漿是應保證漿體初凝前應高于管道50cm[3]。
在本工程項目中,所有的預應力管道必須采用鍍鋅雙波紋管,且其厚度不得小于0.35mm。應當將波紋管端口封嚴,避免灌入雨水而發(fā)生銹蝕。所有的管道、管道與管道之間的連接以及管道與喇叭的連接部位應保證密封性。所有的管道應設置呈U 字形,并點焊在主筋上,不得使用鐵絲定位,確保管道在澆筑混凝土時不出現(xiàn)上浮和變位問題。管道容許偏差不大于1cm,豎向不大于0.5cm。管道軸線不得與墊板垂直。需要截取2~3cm 的波紋管進行漏水試驗;波紋管使用前應去除毛刺并整形;焊接管道定位鋼筋應采取針對性的防護措施,避免波紋管道被電焊渣燒傷。混凝土澆筑前委派專人對管道的質量進行仔細檢查,特別要檢查管道是否有肉眼可見的小孔。
(1)現(xiàn)澆箱梁施工中所使用的模板、支架、鋼筋、混凝土、預應力混凝土的安全與環(huán)保應當符合相關的規(guī)定及要求。
(2)模板及支撐體系在安全與施工過程中,必須制定臨時支撐措施,安裝高處模板時,應當設置操作平臺、安全梯以及護欄等。
(3)大模板安裝時,指揮人員和掛鉤人員必須站在安全與可靠的地方,混凝土模板拆除必須制定可靠的拆除方案,并經(jīng)總工程師批準后方可實施。
(4)模板與支架起吊,必須由信號工指揮,起吊下方禁止站人或隨意通行,支立模時,應嚴格按照工序操作,安裝較大的模板時,必須設置臨時支撐,上下必須牢固,模板合攏后,應及時使用拉桿固定,模板支撐不得與腳手架相連,橋上模板安裝應當分步驟和分區(qū)域完成,當前安裝的底膜和立模,必須牢固固定。
(5)模板與支架拆除前,應當先清理施工現(xiàn)場,劃定拆除區(qū)域,并委派專人看護,一切無關人員禁止入內。
初始張拉前應當將所有的鋼絞線尾端切割成一個平面,或者使用與鋼絞線顏色相差較大的顏料標記出一個平面,進行量測前均應當量測出該平面距離墊板之間的距離,禁止測量千斤頂油缸變位量,避免千斤頂出現(xiàn)滑絲問題。
(1)初始張拉P0,即張拉鋼絞線總噸位的10%~15%時,持荷3min 量測引申量δ1;張拉至鋼絞線總噸位的P(50%~60%)時,持荷3min,量測引申量δ2,回油,量測引申δ3。
(2)預應力張拉人員,必須經(jīng)過培訓后取得上崗證上崗;預應力張拉使用的高壓油泵和千斤頂,應當有產(chǎn)品合格證和安全生產(chǎn)許可證書。
(3)預應力張拉前,應仔細檢查工作平臺和張拉設備的安全情況;張拉作業(yè)時,任何人員不得站在張拉的兩端,張拉人員必須佩戴防護用品。
檢查δ3-δ2是否超過了8mm,如果超過了8mm,表明出現(xiàn)了滑絲,應立即查明原因并采取針對性的措施解決后方可繼續(xù)張拉;再檢查鋼絞線一端標記是否為一個面,如果出現(xiàn)了變化,說明有少數(shù)鋼絞線出現(xiàn)了滑絲,必須采取針對性的措施予以處理。
引申量計算方法為δ=Pδ2-δ1/P-P0。將實測的引申量與計算的引申量進行比較,如果6%≤δ-△′△′≤8%(△′代表經(jīng)過修正后的引申量值),可滿足設計要求,否則應立即查明原因,并進行解決。
綜上所述,經(jīng)過不斷地總結市政橋梁工程中現(xiàn)澆箱梁施工經(jīng)驗,收獲了良好的效果,保證了施工進度和施工質量。目前,案例橋梁依然處于建設過程中,已經(jīng)完成的現(xiàn)澆箱梁質量好,相關的施工經(jīng)驗可為同類工程項目提供借鑒。