现浇箱梁及预制箱梁施工关键技术 赵俊杰

发表时间:2021/6/9   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:赵俊杰
[导读] 摘要:我国社会经济迅猛发展,城市大量人口的涌入,工程建设的数量和规模与日俱增。
        江门市江海区土地储备中心
        摘要:我国社会经济迅猛发展,城市大量人口的涌入,工程建设的数量和规模与日俱增。加之我国对社会建设的重视,在多项基础设施工程中,如桥梁、道路工程,广泛应用了现浇箱梁及预制箱梁施工技术。预应力混凝土连续箱梁以其整体性好、刚度好、造型方便等优点得到了广泛的应用。预制箱梁因其生产标准化,节省施工时间、降低工程造价,减少混凝土收缩徐变对桥梁质量造成的影响也被广泛的进行整体应用。为此,本文对现浇箱梁、预制箱梁有挂的施工技术进行了详细介绍,旨在可以为相关业界人士提供有价值的借鉴与参考,最终为行业的发展贡献应有的力量。
        关键词:现浇箱梁;预制箱梁;
        一、现浇箱梁施工关键技术
        1、支架搭设施工技术
        测量人员首先进行测量放样,并做上标记,根据中心线向两侧对称搭设支架。然后根据立杆位置布设立杆垫板,每根立杆下端均设定型圆盘支座或木垫板,立杆处于垫板中心,垫板放置牢固、平整,底部无悬空,并按要求设置剪刀撑。之后根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。安装时应确保立杆处于垫块中心,一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层向上安装,同时安装所有横杆。横杆和立杆安装完毕后,安装斜撑杆,保证支架的稳定性。斜撑通过扣件与支架连接,安装时尽量布置在框架结点上。立杆顶端安装可调式U形支托,先在支托内安装纵向方木,再按设计间距和标高安装横向方木及楔木垫块。钢管的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、支架结构的稳定性控制。横桥向按照支架的拼装要求,严格控制竖杆的垂直度以及扫地杆和剪力撑的数量和间距。顺桥向支架和墩身连接,好抵消顺桥向的水平力,保证支架的强度和整体稳定性。
        2、箱梁支架基础施工
        支架现浇梁施工前,先对施工现场进行场地平整,对搭设支架的场地进行加固处理,在软基位置做混凝土基础或用碎石换填,保证地基承载力达到满布荷载的要求,使梁体混凝土浇筑后不产生沉降。工程施工中,首先将不满足地基承载力要求的部位采用换填片石或石渣,并进行分层压实以满足承载力要求,然后在表层铺筑石粉层+砼垫层,垫层表面平整,并形成向外侧0.5%的横坡,防止支架不均匀沉降,支架外侧设置纵横向排水沟,以免支架基础长期浸泡在水中。
        3、支架钢度、强度稳定性控制
        编制支架专项方案时,应根据形式、工程结构、荷载、设计跨径、地基类别、施工设备、施工方法等条件及有关设计施工规范进行施工设计,并对其钢度、强度、稳定性进行核算,工程强度核算荷载组合为:钢筋混凝土重量、模板方木支架自重、施工人员及施工材料机具等行走、运输或堆放的荷载,振捣混凝土时的荷载,其他可能产生的荷载。钢度核算荷载组合为:模板方木支架自重、钢筋混凝土重量、其他可能产生的荷载。
        4、施工预拱度的设置
        施工预拱度的设置,一般应该根据设计文件规定的结构预拱度,支架承受全部施工荷载引起的弹性变形,承载后杆件接头处的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形,支架基础受载后的沉降等综合考虑、准确设置。
        5、支架的堆载预压
        为了检查支架的承载能力,减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降,从而保证混凝土梁的浇筑质量。在纵横梁安装完毕后要进行支架预压施工。预压采用砂袋,预压范围为箱梁底部,重量不小于箱梁总重的1.2倍,压载前,顺桥向在跨中及两端设置观测点,对应横桥向也设置观测点,派专人根据所设置的观测点在压载阶段及箱梁施工前后进行连续观测,认真记录观测数据,用以指导施工。在堆载过程中,加强对支架和基础的观察,防止出现意外事故。加载时按设计要求分级进行,每级持荷时间不少于10分钟。加载顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24小时,分别量测各级荷载下支架的变形值。而后再逐级卸载,当支架的沉降量偏差较大时,要及时对支架进行调整。因为悬臂板本身重量较轻,可根据实测的预压结果,对悬臂板模板的预拱度作相应调整。
        6、支架施工时的注意事项。
        施工时要注意支架要有足够的刚度、强度和稳定性的要求,要有简便可行的脱模措施,预压重量大于浇筑混凝土的重量,支架地基承载力必须满足要求,基础可采用明挖扩大基础、钢管桩基础或钻孔桩基础;根据预压时支架产生的弹性和非弹性变形,设置预拱度,支架基础有完好的排水系统。
        二、预制箱梁施工关键技术
        箱梁节段拼装总体工艺
        节段箱梁采用短线匹配法在预制场预制完成、采用60t运梁车运至拼装桥跨的提梁位置,采用上承式节段拼装架桥机架设,如图1。
        2 节段箱梁拼装关键施工工艺
        2.1工艺流程
        见图2。
 
        图1  节段拼装示意图
 
        图2  节段拼装工艺流程图
        2.2 预制节段箱梁出厂前检查验收
        梁段出厂前应逐段进行全面检查,主要核查截面尺寸、预应力孔道坐标、端面剪力健位置及与相邻梁段的匹配情况。
        2.3 箱梁节段运输及喂梁
        采用60t平板车逐段运输。根据每桥跨地面情况合理选择喂梁方式,可采用架桥机下前端喂梁、架桥机下部喂梁、桥上尾部喂梁三种方式。本工程中架桥机为上承式,同时本桥梁下净空足够,将桥旁道路和桥下场地平整压实后,可将节段箱梁直接运输至架桥机下方的提升位置,所以本桥采取架桥机下部喂梁方式。
        2.4 悬拼
        悬拼过程包含提梁、换吊、定位、胶拼、临时张拉等环节。提梁顺序按照提第1节段S1梁→提第12节段S12梁→提第2节段S2….→提第11节段梁→S11。每一梁段通过架桥机的主天车提携至合适位置后,通过吊孔、吊杆转换,将主天车解放、由各次天车悬吊各梁段至悬拼状态。提梁施工如图3所示。
 
        图3  提梁施工
        每节梁段的顶板上设置4个吊装孔(其中端梁设置8个吊装孔),天车悬挂梁上的吊杆孔与节段梁的吊装孔一一对应,通过吊杆和托架吊装梁段。
        2.4.1 悬拼定位
        每节段梁通过匹配法在预制梁场完成、并在梁场新建坐标体系模拟成桥状态监测同桥跨下的每节梁段三维坐标,即完成了预先定位;悬拼状态下的定位,主要控制各梁段在拼装过程中的走位情况,并修正因预制过程中的坐标偏差值。
        3.5.2 拼装定位质量要求
        拼装定位纵向、横向、竖向的允许偏差如表1。
        表1  纵向、横向和竖向的允许误差值
        2.4.2 首节梁段拼装定位
        首节梁段是整跨箱梁的拼装起点,直接控制着整跨箱梁的位置和线形,故在安装时必须精确定位。
        2.4.3 后续节段拼装定位
        后续节段在提运到距先安装梁段5cm的位置时进行位置精调,主要是调整横向和竖向位置满足要求后进行梁端涂胶,然后天车提运纵向移动与已安装梁段对接。
        2.4.4胶拼施工
        为保证节段梁间的拼缝严密,须在相邻节段梁的各自端面涂胶封密。胶拼所需的胶结剂应根据设计文件和相关规范的要求,并结合施工现场的气候条件及现场需要的涂胶操作时间,初步选择合适胶结剂,然后对胶结剂的主要力学性能、耐久性、成胶性和粘接性等进行实验验证,最终选定合格的胶结剂。本工程采用K-801型桥梁节段拼接专用胶;该专用胶由改性环氧树脂、固化剂和填料及助剂等组成,配胶后120min开始凝结,12h强度≥20 MPa,24h强度≥40 MPa,7d强度≥75 MPa。
        涂胶必须保证梁端匹配面干燥、清洁,遇到雨天施工需有防淋设施。可采用刮铲或戴胶手套将胶结剂均匀涂抹到箱梁匹配面上,涂胶时要先上后下(避免浪费)、方向一致,涂胶厚度要均匀、平整,以覆盖住混凝土表面为宜,厚度控制在2mm,宜在30 min内(或胶结剂终凝前30min)涂刮完成。
        涂胶结束后,迅速将待拼节段与已拼节段正式定位对拼,张拉两节段的顶板、底板临时预应力,对胶拼施加预应力,使两节段收拢、压紧,拼缝宽度控制在2mm左右为宜,并保证拼缝溢出胶、粘帖密实。待胶拼结束,结构胶固化后,采用刮铲刮净拼缝溢出的胶体。
        结束语:
        总体而言,当前时期,我国社会经济日新月异飞速发展,城市化进程不断加快脚步,在很大程度上带动了建筑业的蓬勃繁荣。而现浇箱梁及预制箱梁施工,它是现代桥梁和道路的通用技术,具有高效、高性能的优点,可以大大提高工程质量。在现浇箱梁和预制箱梁的施工中,涉及到许多关键技术。只有了解了它们,才能保证建筑的完美。根据现状分析,有一些问题存在与本项目施工中,所以,要应用切实可行的措施加以改进,以期确保企业实现健康可持续发展的同时,助力社会稳定繁荣。
        参考文献:
        [1]程鹏.预应力现浇箱梁裂缝原因分析及预防处理措施[J].北方交通,2017(07):68-70.
        [2]李广利.横跨现浇梁架设异形箱梁施工技术研究[J].铁道建筑技术,2018(05):36-40.
        [3]孟庆利.现浇连续箱梁施工技术应用探讨[J].内蒙古公路与运输,2012,02:10-12.
 
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