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摘要:公路工程,桥梁所占位置举足轻重,悬臂挂篮施工广泛应用。挂篮施工,从桥墩两侧悬挂施工作业,对称均衡的向跨中浇筑合拢,施工难度大,质量要求高,监理对挂篮施工质量把控尤为重要,本文就监理对挂篮施工工序及控制重点进行阐述。
关键词:挂篮施工 监理 控制要点
对于悬浇箱梁的监理,按施工顺序分:
一、0#块的临时支撑体系
临时支撑体系,是箱梁悬臂施工中的主要受力构件。当箱梁两悬臂偶尔出现不对称荷载作用时,临时支撑体系要承受压力和拉力,它是保证施工安全及悬臂倾覆稳定的重要措施。
二、支座安装
1、安装前,检查支座上是否有污物,用乙醚或酒精清洗除污,再重新涂抹硅脂润滑剂,使支座滑移灵活。
2、支座顶面高程和滑移伸缩方向符合设计要求。
3、支座中心线与主梁中心线应平行或重合,误差<2mm。
4、支座四角应水平,误差<2mm。
5、支座底板与垫石接触面应密贴,安装时可在垫石上面抹一层环氧树脂砂浆。
三、模板
模板立体交叉,分内、外模板,承受荷载大。应对模板、支架及拱架结构按受力程序分别验算其强度、刚度及稳定性。模板板面之间应平整,接缝严密,不漏浆,保证结构物外露美观,线条流畅。
四、钢筋加工及安装
钢筋加工及安装,箱梁钢筋密集,立体交叉,对底板、腹板(横隔板)、顶板的钢筋要分门别类进行检查。重点是腹板钢筋、预应力筋管道,要检查其位置、尺寸、规格、固定情况,波纹管安装要顺直。注意锚垫板应与预应力筋垂直。如预应力筋采用螺纹钢,埋在结构物端的螺纹钢要伸出螺帽(锚具)以外,竖直钢筋应垂直。
五、砼
悬浇箱梁各节段砼用量多、体积大。浇筑中,按设计浇筑顺序进行。如设计未说明,应遵循“先下后上,先远后近,先悬臂后根部,对称均衡,振捣密实”的原则。
另,先浇筑腹板高度的三分之一,使之与底板连接处砼密实,在后续浇筑底板—腹板—顶板。在浇筑顶板时,要注意从翼板最远处分别向箱中心线靠近。整个浇筑过程都要前后左右对称进行,防止产生偏载引起砼裂缝。分层振捣密实,特别是两个立体面的交错处,最易发生漏震,致使砼松散或产生蜂窝、空洞。节段间新老砼结合至关重要,监理必须检查前一节段老砼凿毛情况,凿毛以不留平面,见到石子为止。
六、预应力筋的张拉、压浆
1、悬浇箱梁一般采用纵、横、竖三相预应力体系,因此预应力筋比较多,要注意张拉顺序,原则是“先纵后横,先长后短,先中后边,先腹板后顶、底板,对称均衡”。具体来说先张拉腹板,后顶板。张拉和压浆对悬浇箱梁来说,是关键工序。因悬浇箱梁是建立在预应力基础上,在施工和使用中,预应力筋起到主要的抗拉作用,故,监理须全程旁站,防止漏拉、漏压。
2、张拉完后,应检查锚垫板有否发生向内凹进或裂缝,有否发生断丝、滑丝。滑丝最易发生在张拉后半小时。一旦发生滑丝,往往长度会超过5mm。
另,检查夹片平整情况。如两片高低相差2mm以上,必须进行退锚调换钢绞线、夹片重新张拉。
七、预压
预压的目的是消除结构的非弹性变形,测定结构的弹性变形值,绘制弹性变形曲线,为挠度控制提供依据,为以后逐段立模标高提供可靠预调数据。同时也验证挂篮各部分结构的安全性。挂篮变形的主要位置,挂篮主桁,前上横梁,前吊带,后锚及前支点。设立观测点进行测量。监理要参与挂篮的预压,记录其数据。挂篮拼装完成后,要对各连接件,前后锚梁的连接螺栓进行检查,要做到受力点连结牢固,行动自如,安全可靠。
八、施工监控
施工监控的目的是确保结构的安全和稳定,使成桥后的轴线和桥面线型达到设计要求,并且使结构的内力分布与设计理想的内力状态基本吻合。
施工中存在着许多误差,这些误差将不同程度地对成桥目标的实现产生干扰,并且可能导致桥梁合拢的困难,成桥线型、内力状态可能与设计不符。
施工控制是根据连续梁桥箱梁成形要求对梁段施工变位(及标高)实行监控,监测箱梁中轴线平面位置跟踪测量分析。基本方法是采用预测控制法。
监控要在下列四个工序下进行高程控制测量:
1、立模后砼浇筑前;
2、砼浇筑后、预应力筋张拉前;
3、预应力筋张拉后;
4、挂篮移走定位后。
另,对已浇筑好的节段进行中线坐标测量,一般0、1号节段浇筑后每隔一个节段测量一次,以保证中轴线位置准确。
监测小组由设计、施工、监理或专门队伍组成。监理的责任是按照监测小组根据实测进行分析计算后的数据,即立模高程,中线纠偏数据,监督施工单位执行,并对其抽查是否准确,发布指令。
施工现场实测是监控计算的基础和依据,实测质量的好坏,直接关系到计算的正确性。因此,监理必须在现场进行旁站,抽查施工单位的测量数据,对已成型节段的箱底曲线定期进行测量。
九、合拢
合拢顺序按设计要求,如无设计要求时,一般先边跨,后次中跨,再中跨。合拢的一个基本原则就是合拢段砼在浇筑和养护时不产生应力,不受其他外力作用,注意以下几点:
1.合拢劲性骨架,使之具有足够的刚度和强度,能够完全控制因温度、湿度、风载等荷载引起合拢段两端的相对位移,以致发生剪切应力。
2. 用千斤顶相对桥轴线对梁段预压,根据梁的收缩、徐变以及温度变化确定梁的轴线变形,确定其变形的外力,预先施加外力来达到控制变形的目的。
3.在合拢段两节段顶板放置水箱,容积一般为30m3,作为合拢段的平衡重。在合拢段砼浇筑时,逐步放水,保证砼浇筑期间,受力基本不变以维持两端负荷和挠度不变。
4.合拢段砼应一次浇筑完成,待砼强度达到设计要求后,按顺序张拉预应力。
5.合拢前,测量箱梁顶面标高及轴线,使其对称相等,如不对称时,应用压重调整。
监理应认真检查测量数据的正确性,对于劲性骨架和预埋筋、预埋构件,要检查其位置、尺寸、规格及电焊的质量。
十、养护及裂缝
悬浇梁对温度特别敏感,同时,砼用量大,表面积大,又要求三、四天就达到早期强度,以便进行预应力束的张拉,加快施工速度。因此,砼的早期养护尤为重要。在砼终凝后,就要盖上覆盖物,进行洒水养护,养护时间一般为七天,重点指出,悬浇箱梁的养护,不仅是顶板,还要对其底板及腹板进行养护,以达到箱梁各部位温度差异不能太大。
箱梁的裂缝,简单地可分为两种,一种是由荷载直接作用(或由于结构次应力的叠加作用),砼超过拉应力的极限而引起的裂缝,亦称荷载裂缝或结构性裂缝。还有一种由于变形变化引起的裂缝,如结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的裂缝,亦称变形裂缝,大多为非结构性裂缝。这种裂缝的产生一般会有个“时间过程”。不是瞬时产生的,有一个应力累积的过程。
就变形裂缝来说,又可分为砼收缩裂缝和温度变化引起的裂缝,对于监理来说,要控制因施工问题引起的荷载裂缝。
1.支架现浇段,注意支架不均沉降。支架本身有弹性和非弹性变形,而落在永久支座的一端不发生沉降,由此在梁端可能产生一个较大的剪切变形。控制支架不均匀沉降极其重要。
2.悬臂段浇筑,浇筑顺序不当或未预压,在悬臂浇筑时顺序不当,或未预压,在梁体内出现垂直裂缝。裂缝很难闭合。
3.施工质量、预应力不足、钢束布置有误,压浆质量不好,锚固不牢等施工上的缺陷均会导致裂缝产生。
4.合拢段裂缝大多发生在顶、底板的顺桥向。合拢段砼在浇筑硬化过程中横向收缩比较大,而且在底板两侧有锁口装置和腹板的约束。因此,在顶、底板跨中顺桥向容易产生裂缝,特别在浇筑后的早期更易产生。底板因没有横向预应力筋,养护又易忽视,更会出现裂缝。
参考文献:
[1].《悬臂浇筑挂篮施工工艺标准》 FHEC-QH-32-2007
[2]. 刘坤岩.悬臂浇筑预应力砼连续梁桥施工关键技术研究 交通运输工程长安大学2008