高速公路高架桥预制小箱梁施工

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【摘 要】本文介绍预制小箱梁的预制施工技术.首先简要介绍了施工准备阶段的工作,然后详细介绍了箱梁预制施工工艺,最后介绍了施工中几种常见的质量通病及其防治措施.

【关 键 词 】高架桥；小箱梁；施工

1 施工准备阶段

预应力混凝土砼组合箱梁这种结构形式由于其结构轻盈、建筑高度小,配筋少等优点,在国内高等级公路中普遍使用.预制箱梁跨径大,整体性要求高,施工中必须杜绝施工冷缝,模板、钢筋、混凝土、预应力等施工必须保证质量.施工前,首先根据预制场地的大小和总体施工计划,在预制构件厂制作预制台座和存梁台座,制梁台座间隙大小应考虑侧模吊装、穿钢绞线和注浆作业等因素.在浇筑砼的同时预埋制梁台锚固筋.箱梁运输由预制场门式吊机提至运梁平车,由运梁平车运至架桥机后跨,再逐跨进行安装.各种原材料经严格检验后按计划数量进入工地.

2 箱梁预制施工

2.1 箱梁模版

预制箱梁模板由外模、内模组成.侧模位于梁体的两侧,沿梁体长度方向由若干个具有独立结构的单元模块组成.单元模块由贴于砼表面的侧模、支撑侧模的水平肋、竖向肋、直撑、斜撑、紧固侧模的拉杆组成.侧模模块之间通过螺栓连接.侧模模块的拉杆起紧固梁体两侧模块的作用,设在梁的顶部和肋部一般用钢筋制作.端模位于梁体的两端,装时连接在侧模上.内模是预制箱梁的关键.根据预制箱梁结构内孔狭窄、活动空间小、截面变化多的特点,箱梁内模采用可拆卸式内模.箱梁周边模板为组合钢模板,四角为异型钢模板,顶部中间设计有一块钭角模板,便于拆模.纵向长度方向按一定长度单元分节,顶部变化节段按异型模板制造,由于箱梁内模板尚未到全,因此箱梁两端内模截面变化处采用木模板.内支撑采用槽钢,分三个构件组成,用销子连接,在模板按缝处设有固定块,穿上勾头螺栓拉紧模板,构成内模体系.

为保证在浇注箱梁时内模和外模的拼缝处不漏浆,在内模和外模的钢模接缝处均采用泡沫胶条,在内模个别截面变化较大,内模模板拼缝不严密处采用多层泡沫胶条并加垫等方法进行处理、在木模与钢模接缝处采取同样的方法进行处理,以确保在浇注砼的过程中不漏浆.由于砼的浇注顺序是先浇注底板,再浇注腹板,为了避免在浇注腹板砼的同时底板顶面冒浆,因此在底板浇注完成后即用板材盖上底板顶模开口的部分,在木板上方安放木楔,控制木楔的厚度以保证底板的厚度.在浇注砼前,模板必须抛光,涂上脱模剂以利于砼养护完成后脱模.

2.2 钢筋

分为箱梁底板、顶板、侧板钢筋等几部分.箱梁先绑扎箱梁底、侧板钢筋,再绑扎箱梁顶板钢筋.当钢筋与波纹管发生矛盾时,应调整钢筋位置以避开预应力管道,并满足波纹管设计线型要求.钢筋绑扎作业时,钢筋的接头采用焊接,接头设置在内力和弯矩较小处,与钢筋弯曲处的距离不小于l0d(d为钢筋直径).搭接焊时,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使接合筋轴线一致.双面搭接焊缝长度不小于5 d.主筋焊接接头的截面积占总截面面积的百分率在受拉区不大于50%.安装钢筋骨架时,于多层钢筋之间用短钢筋支垫,以保证位置准确.

2.3 安装波纹管、锚垫板、钢绞线

波纹管的支设严格按设计给定孔道坐标位置控制.波纹管用钢筋固定其设计位置,每米均放一道,在安放波纹管道前用电焊焊牢.曲线段与锚垫板附近可用铁丝进行绑扎,以确保波纹管固定牢靠.管道铺设中确保管道内无杂物,管口处用塑料泡沫或塑料胶布封堵.波纹管连接时,接头波纹管的规格可比孔道波纹管的规格大一级,旋入后接头严密,两接头处先用医用胶带缠裹、再用塑料胶布缠裹严密并用铁丝紧密绑扎,防止漏浆.磨平波纹管接头处的毛刺.锚垫板定位螺栓紧密地拧在端模上.喇叭口与波纹管相接处,用医用胶带缠裹再用塑料胶布缠裹严密,防止混凝土浆漏入孔道内.施工中波纹管须重点保护,施工人员不得对其进行踩踏或用工具敲击波纹管.将砸扁的波纹管进行更换处理,用砂轮锯将该处割掉,换大一级波纹管进行套接,并用塑料胶布缠严密,防止漏浆.为避免在张拉过程中锚垫板及其后的砼被压碎,在锚垫板后安装螺旋筋.

2.4 混凝土工程

箱梁混凝土采用商品混凝土,泵送施工.将附着式振捣器安装于侧模上,呈棱型布置,在箱梁的底部和箱梁的端部波纹管较密的部位适当加密附着式振捣器,振捣棒振捣时须“快插慢拔”,振捣至砼停止下沉,不再冒出气泡,表面平坦、泛浆为止.振捣过程中不使振捣棒碰撞模板、钢筋.振捣棒垂直插入砼中,并插至前一层砼,以保证新浇砼与先浇砼结合良好.为了避免砼离析,严禁在模板内用振捣棒使砼长距离流动或输送砼.砼的浇注方法对箱梁的施工质量有较大的影响.为了保证预制箱梁的施工质量,浇注分两次浇注,先浇注底板,在底板振捣密实后再浇注腹板.考虑到附着式振捣器的功率较大,在浇注腹板砼时为了尽量减小附着式振捣器的振动能量对底板砼的影响,腹板与底板的砼浇注时间间隔宜在半小时以上.在底板砼浇注到一定长度后开始浇注腹板砼,浇注腹板时必须保证底板的模板已填塞密实、木板的填塞位置比腹板浇注砼处长2m以上.由于腹板的断面尺寸较小,波纹管、钢筋较密,浇注腹板时一次下砼量不宜太大.

2.5 预应力钢束的张拉

张拉机具采用与设计所要求的各预应力束张拉应力相匹配的千斤顶张拉钢绞线.张拉顺序从中间往两边对称张拉,以免造成偏心受压.张拉须缓慢进行,逐级加荷,稳步上升.张拉时须保持两端张拉同步,发现异常现象,及时停机检查.张拉应有专人记录,专人测量伸长值,以便与检定曲线相比较,对张拉应力进行校核,防止由于压力表出故障造或拉力不足等现象.张拉至超张油压值后,按张拉程序持荷2min后降低油压至设计油压值,此时测量伸长值.即可将张拉油压缓慢降至零,活塞回程夹片自动跟进锚固.

3 几种质量通病及防治措施

3.1 箱梁底板与腹板交接处发生漏浆、不密实,出现孔洞、冷缝、水波纹等现象.主要是因为施工工艺不完善,骨料级配、粒径选择不合理,粗骨料偏大.防治措施：采用底板、腹板、顶板全断面斜向循环渐进浇筑工艺,基本同步浇筑,振捣腹板波纹管以下混凝土要严格控制粗骨料粒径、施工时坍落度,必要时对粗骨料进行过筛.

3.2 箱梁翼板、张拉孔未严格按施工图纸及规范要求预埋环形钢筋、纵向受力钢筋,少筋、错筋现象经常发生,浇湿接缝、张拉孔混凝土时,未严格按施工缝处理.防治措施：①加强检查,张拉孔(尤其是大的张拉孔)预埋筋千万不能少埋,梁预制成型后及时凿出扳正；②湿接缝施工时,顶板环形锚筋要对齐焊拉,并在混凝土中掺适量的微膨胀剂；③封闭张拉孔及湿接缝施工时要专人跟班检查其凿毛程度、钢筋焊接质量、搭接长度,混凝土浇筑时要严格按施工缝处理,洒水润湿.

3.3 预应力箱梁张拉后反拱度影响箱梁两端底板砼底部挤损情况普遍,张拉好后梁侧板砼两端出现部分纵向细裂缝.防治措施：在梁两端底板砼底部设置斜面,避免该位置砼挤损情况发预制小箱梁质量缺陷及防治生；并在波纹管两头锚底部分位置设置加强螺旋筋及端筋,并加强端头砼的振捣,杜绝侧板砼出现纵向细裂缝.

按照上述施工工艺,箱梁预制完成后,表面平顺,无气泡、蜂窝麻面现象,外观效果很好.混凝土试件强度符合设计要求. 施工方案合理,施工进度快速,节约施工成本.

参考文献

[1]杨文渊.桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,1995

[2]王文杰. 厦门市疏港路高架桥工程建设体会[J]. 城市道桥与防洪. 2008(11)