简析道路桥梁现浇箱梁施工技术

发表时间:2021/6/15   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:李绍宏
[导读] 摘要:国民经济迅速发展,城市化进程不断加快,人民生活日益幸福,道路与桥梁作为居民日常生活基础设施,建设规模不断扩大,类型种类多变,不仅为人民生活提供巨大便利,也在一定程度上促进了国民经济发展。
        北京首发道路桥梁工程有限公司  北京  101212
        摘要:国民经济迅速发展,城市化进程不断加快,人民生活日益幸福,道路与桥梁作为居民日常生活基础设施,建设规模不断扩大,类型种类多变,不仅为人民生活提供巨大便利,也在一定程度上促进了国民经济发展。近些年来,无论是道路建设还是桥梁工程建设都有了飞速发展,尤其是桥梁建设工艺更是以日新月异的速度不断变化,现浇箱梁施工工艺更是国际先进施工工艺,为我国道路桥梁发展提供了技术支持,基于此,本篇文章结合实际深入研究了现浇箱梁施工工艺的技术特点,分析其技术优势与不足,提出合理解决方案,希望国内桥梁建设事业更进一层楼。
        关键词:道路桥梁;现浇箱梁;施工技术
        引言
        城市基础设施建设的不断完善是源于国家的支持,近些年来,获得飞速发展的不仅是国家经济,还有科学技术水平,现浇箱梁技术作为桥梁建设工程的先进工艺,虽然操作并不复杂,但是实际浇筑过程中技术要求较高,与项目工程安全稳定性息息相关,因此,本篇文章结合实际,对现浇箱梁技术进行深入分析,希望为后续桥梁工程发展提供技术参考。
        1现浇箱梁及预制箱梁施工技术概述
        现浇箱梁施工工艺目前在大型建筑工程施工中应用非常广泛,在桥梁工程建设,道路工程建设中都比较常见,现浇箱梁施工工艺具有稳定性强,性能高,变形小等技术优势,对提高工程整体性能非常有益。对其施工工艺进行深入分析,发现现浇箱梁技术所承受的载荷分为永久载荷和可变载荷两种,其中,永久载荷对称,不易发生重心偏移,而可变载荷使用方式灵活,具体使用过程可以根据工程情况进行载荷调整,无论是使用永久载荷还是可变载荷在大型桥梁施工中都是比较可用的。
        2关于现浇箱梁施工技术结构特点和主要作用的分析
        2.1施工方便,成本较低
        现浇箱梁施工工艺具有多项优点,首先,与传统施工工艺相比,现浇箱梁施工技术简单,成本低,大型桥梁建设过程中使用现浇箱梁技术进行施工对外界环境几乎无要求,总体施工工艺不复杂,所以不需要投入大量资金,在正式进行浇筑之前,做好实际测量,合理安排好施工顺序就可以获得较好的施工成果。
        2.2外形美观
        现浇箱梁施工工艺占地面积小,施工简单快捷,而且实际施工时,现浇箱梁没有墩顶盖梁,外形美观,所以在大型桥梁建筑中使用广泛。
        2.3性能较高
        众所周知,截面尺寸大小与材料的优秀性能息息相关,而现浇箱梁具有最显著的特点就是截面高度小,实际使用过程中,即使是大跨度施工也能轻松完工。这种截面尺寸小就意味着实际施工过程中基本不会出现变形情况,而且现浇箱梁几乎对施工现场无任何地形外貌要求,整体浇筑式整体性能更加优越。
        3箱梁支架安装施工技术
        3.1箱梁支架的地基施工处理
        箱梁支架搭设的基础要干净整洁,如遇软弱地基或淤泥段需将软弱层或淤泥层全部挖出,换填适宜材料,然后再分层回填,每层厚度不大于30cm,压实度满足上部荷载承载力要求。基础顶面一般采用25cm厚的二灰碎石、水稳碎石或者10cm厚混凝土罩面。并做好雨季排水工作,基础顶面做成0.5%横坡,确保排架基础范围不积水,必要时还需要进行混凝土浇筑,四周设置排水沟,避免水分堆积导致地基损毁,沉降。
        3.2支架搭设
        3.2.1支架体系
        现浇箱梁大多采用满堂60系列承插盘扣支架进行搭设。脚手架由立杆、横杆和斜拉杆组成的支撑体系,稳定性好,轻质高强。架体的承载能力高。架体连接形式均采用圆盘形扣盘与卡钳型楔扣锁紧固定。安装速度快,精度高。
        材料特点:主杆外径为φ60.2mm,壁厚为3.2mm(壁厚±0.15mm),材质为Q345B;横杆和斜拉杆材质为Q235,管外径为φ48.2mm,管壁厚为2.75mm(±0.25mm),单柱支撑力达80KN。
        3.2.2支架布置
        支架纵桥向间距1.5m,(横隔梁、横梁处加密为0.6m、0.9m),横桥向间距在腹板及斜腹板处为0.9m,箱室处为1.2m、1.5m,水平杆步距1.5m。主龙骨选用150H型钢,次龙骨采用100mm×100mm方木或者150mm铝梁,底模板采用1.5cm厚竹胶板。支架底部铺垫5cm厚木板。翼板下及外侧腹板侧模采用1.5cm厚的竹胶板为底模板,设置100mm×100mm方木作为次龙骨及主龙骨(作为主龙骨时双根并排布设);次龙骨间距按200mm进行设置,主龙骨间距为架体纵向排距。
        3.2.3排架底部布置
        立杆上端可调螺杆伸出顶层水平杆的长度应不大于650mm,顶托丝扣外露长度不大于400mm,插入立杆长度不小于150mm,立杆上端应采用U型顶托,且该顶托应支撑在模板主肋的底部。
        3.2.4水平剪刀撑的设置
        在架体顶层设置连续水平剪刀撑,而后按4-6个标准步距间隔进行设置连续水平剪刀撑。剪刀撑跨4-6个排距,夹角为45°-60°。
        3.2.5顶柱及支顶盖梁构造
        架体临近墩柱及盖梁时,做支顶墩柱及盖梁构造;采用φ48钢管,支架顶端设置顶托及方木;支顶墩柱时,平面位置,架体与临近的墩柱侧面之间。单面支顶两道,竖向柱顶、柱底及中间每间隔3m支顶一次;支顶盖梁时,在盖梁顶部侧面进行支顶,支顶间距为两端及中间每间隔3m支顶一次。支顶墩柱时,支顶杆件与架体水平扣接,支顶盖梁时,支顶杆件与架体立杆扣接;每道扣接水平杆数为2根。
        3.2.6翼板处排架设置
 
        图1  支架布置
        翼板下及外侧腹板侧模采用1.5cm厚的竹胶板为底模板,设置100mm×100mm方木作为次龙骨及主龙骨(作为主龙骨时双根并排布设);次龙骨间距按200mm进行设置,主龙骨间距为架体纵向排距。侧模主龙骨背后设置三道φ48.3斜杆顶撑,斜杆端部设置顶托支顶于主龙骨上,斜杆与架体立杆采用48转60卡扣进行锁扣,斜杆与立杆锁扣数不得少于2处。同时设置反向拉杆,以确保架体稳定,拉杆的固定方式与斜杆相同。
        3.2.7支架搭设重点
        支架的高宽比宜小于等于2,并确保支架搭设位置准确。技术人员可以通过投影线确定中心位置,然后再以中心线为起点,沿两侧方向进行辐射,在确定位置设置好支架底托。测量放样工作结束以后,根据立杆的位置放置立杆垫板,立杆应该在垫板的中心位置上。除此之外,要注意各个构件和立杆的安装顺序,应该是由下到上安装立杆和横杆,斜撑杆应该在横杆和立杆安装完成后再进行安装。为保证结构稳定性,斜撑杆的安装位置应该在框架的结点处,具体安装如下图所示。
 
        图2  支架搭设
        3.3安装横、纵梁
        梁的安装也有一定安装顺序,进行安装之前,首先要调整好顶托的高程,然后进行纵梁安装,然后每隔20cm安装方木横梁,在此有一技术要点需要注意,横梁的长度需要比顶板长50cm,这样施工检查更加方便,而且还能为外模支架提供支撑。
        3.4支架的堆载预压
        为了消除支架地基的不均匀沉降和支架的非弹性变形,并获取弹性变形系数及检验支架的安全性,在铺设完箱梁次龙骨后,加铺50mm厚木板,对支架进行预压。预压荷载按箱梁自重荷载的110%考虑、预压采用袋装土,用吊车吊装逐级加载。纵向加载时,应从跨中开始向支点处进行对称布载;横向加载时,应从结构中心线向两侧进行对称布载。预压荷载分3次逐级加载:0→50%→80%→100%。每级加载完成后,应每间隔12h对支架沉降量进行监测;当支架测点连续2次沉降差平均值均小于2mm时,方可继续加载。
 
        图3  预压效果图
        沿结构的纵向每隔1/4跨径布置一个观测断面,每个断面设5个观测点。翼缘板两边各设置一个观测点,底板设置三个。
        4 桥梁连续现浇箱梁施工技术
        4.1模板安装施工技术
        内、侧模支立
        箱梁砼分次浇筑时,内模分两次支立,面板采用15mm 厚竹胶板,腹板侧模纵肋为100mm×100mm方木,按横向30cm设置,纵肋外设置100mm×100mm的主受力方木,间距按60cm布设,并用钢管与相邻箱室模板对撑,顶板底模采用钢管支撑,第一次混凝土浇筑时标准单箱室内横向设置3道,竖向设置2道;第一次混凝土浇筑完毕后,拆除腹板内模,再立顶板内模。第二次混凝土浇筑时标准单箱室内横向设置2道,竖向设置4道;形成井字形稳固体系,排距为90cm。
 
        图4  箱梁砼分次浇筑内模支设(第一次)
 
        图5  箱梁砼分次浇筑内模支设(第二次)
        翼缘板外侧模板采用15mm厚竹胶板+木方进行支顶固定,如下图所示。
 
        图6  翼缘板外侧模板支撑图
        模板安装时要注意预应力管道预埋的具体情况,管道安装不合适或者钢筋安装位置不合适都有可能造成模板安装不当,影响后续施工效果。无论是内模板还是外模板的安装,都需要注意接缝位置的平滑顺畅,要杜绝漏浆现象出现。安装端模首先要在各个内孔上插上波纹管,然后再根据施工要求进行准确安装,端模安装时最需要注意的就是每根波纹管的安装位置是否准确,确保安装位置准确,连接紧密后再进行其余位置安装。
        4.2钢筋加工安装技术
        钢筋安装顺序:安装绑扎箱梁底板下层钢筋网→安装腹板钢筋骨架和钢筋→安装横隔板钢筋骨架和钢筋→安装和绑扎顶板上下层钢筋网、侧角钢筋和护栏、伸缩缝等预埋件。
        钢筋加工时,应按照设计要求尺寸进行下料、成型。钢筋安装时控制好间距、位置及数量。钢筋骨架焊接采用分层调焊法,即从骨架中心向两端对称、错开焊接,先焊骨架下部,后焊骨架上部。钢筋保护层采用与主梁等标号的混凝土垫块,混凝土保护层的厚度要符合设计要求。如果在安装钢筋时梁的钢筋与预应力管发生碰撞,梁的钢筋可能会适当移动或弯曲。焊接钢筋时应避免钢绞线和金属波纹管道被电焊烧伤,防止造成张拉断裂和管道被混凝土堵塞而无法进行压浆。在安装预压管道之前的放样工作必须根据指定的管道坐标进行。同时,在放样时采用井字筋固定的方法,可以保证放样的稳定性和牢固性。
        4.3混凝土浇筑施工技术
        混凝土施工作为至关重要的环节,质量要求极高,进行浇筑之前,首先要选择质量符合标准的混凝土材料。
        箱梁分两次浇筑,第一次浇筑中横梁、中隔梁、底板、腹板与顶板倒角处以上2-3cm,第二次先将倒角处2-3cm混凝土浮浆凿除,再浇筑中横梁、中隔梁、腹板剩余部分及顶板。
        底板和腹板混凝土采用斜向分段、水平分层的方法进行浇筑,分层厚度为30cm,浇筑从桥的低的一端向高的一端推进,先浇筑横梁,再浇筑底板,最后浇筑腹板。浇筑过程中采用两台泵车在桥的左右侧对称进行,每台泵车确保有2台混凝土罐车等待浇筑,以保证混凝土泵车输送的连续性。
        混凝土浇筑不允许发生中断,技术人员按照技术交底中既定工序逐步进行浇筑作业,这种方式更能保证混凝土浇筑质量,确保一次成型。
        4.4预应力张拉技术
        当前,在桥梁和道路建设下预应力施工的范围越来越广。预应力张拉是一个非常重要的环节,它直接影响结构的耐久性。现阶段,技术人员不断对预应力施工技术进行深入研究,智能张拉技术逐步得到推广,稳定性更高,精确度更好,全自动化施工的方式避免了人为影响因素对最终施工效果产生的影响,预应力张拉施工质量有效提高,国内大型桥梁建设质量也随之提高。
        在梁的混凝土强度达到设计要求的情况下,才能进行预应力张拉施工。施工时严格按照设计图纸指出的施工顺序,按照规范操作的要求进行。张拉时,千斤顶后面不准站人,也不得踩踏高压油管;正确安装张拉千斤顶,张拉架搭设应稳固牢靠等,避免张拉时发生安全事故及意外事故。张拉人员应在钢束侧面进行操作,不得正面面对钢束。同时应在距离张拉端锚垫板1.5-2m左右位置,垂直钢束部位设置挡板,防止钢绞线崩出伤人。
        除此之外,施工中使用钢绞线的张拉力和伸长率来控制张拉力的过程。使用管道真空压浆技术,在张拉完成后及时进行管道灌浆。在灌浆过程中,应仔细检查灌浆孔和出口孔的密实度。否则,应及时进行辅助灌浆,灌浆确认后,边缘必须用与梁混凝土相同标记的不可收缩混凝土密封。
        5 施工过程中的注意事项
        5.1保证支架质量
        支架是桥梁构建过程中非常重要的部分。只有确保支撑质量,桥梁才能更加安全。在施工过程中,必须确保道路高度和支撑强度,以确保支撑的刚性和稳定性。施工中遇到恶劣地质环境的情况并不少见,这种情况必须提前进行地基处理。即使在良好的地质环境中,也需要进行地基压实。施工人员必须检测地基的承载能力,更换专用地面,处置淤泥土等,并在更换完成后施做半刚性基层或混凝土,另外,建立完整的排水系统,以防止雨水侵蚀大量水时的桥梁基础和地基沉陷。
        5.2保护工人安全
        任何时候施工安全都应该放在首位,大型桥梁施工也不例外,施工首先要保证工人安全,企业需要配备足额的、专门的施工安全管理员,安全管理员要检查施工现场是否存在安全隐患,发现问题要及时解决。
        结束语
        总而言之,现浇箱梁技术作为大型桥梁建筑技术重点,近些年来进步神速,技术人员应该认真对待每个施工细节,提高总体施工质量。
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