任彪明
(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司,貴州 貴陽 550000)
近年來,城市的規(guī)模不斷擴(kuò)大,各類基礎(chǔ)工程項(xiàng)目日漸增多。為了滿足城市居民的通行需求,緩解城市的交通壓力,城市高架橋項(xiàng)目日漸增多。根據(jù)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)澆箱梁具有抗彎承載力強(qiáng)、抗彎剛度強(qiáng)以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度好等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于城市高架橋項(xiàng)目中。而在高架橋現(xiàn)澆箱梁施工過程中,施工難度高,對相關(guān)工作者的專業(yè)技能要求較高。因此,必須重視城市高架橋現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)的研究,確保橋梁施工的質(zhì)量。
某市機(jī)場復(fù)航改造項(xiàng)目,需要對機(jī)場航站樓的高架橋進(jìn)行建設(shè)。該橋全長277 米,采用混凝土連續(xù)箱梁橋設(shè)計(jì)。全橋共分兩聯(lián),第一聯(lián)為6×23 米鋼筋混凝土連續(xù)箱梁,第二聯(lián)為(17.62+27+35+27+25.74) 米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。箱梁面寬左右半幅各9.5 米,為單箱單室結(jié)構(gòu),梁高1.90米,底面寬5.0 米,懸臂板寬2.25 米。全橋位于豎曲線內(nèi),豎曲線半徑R=2000 米,預(yù)應(yīng)力鋼鉸線采用高強(qiáng)低松弛270級Φ15.24 的鋼鉸線,張拉控制應(yīng)力1395Mpa。
結(jié)合本工程的實(shí)際情況,在進(jìn)行箱梁上部結(jié)構(gòu)施工時,采用碗扣式滿堂支架法進(jìn)行施工,整體現(xiàn)澆箱梁分兩次澆筑成型,第一次澆筑至腹板上承托處,第二次澆筑完全斷面。待高架箱梁混凝土強(qiáng)度及彈性模量均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值100%以上時且齡期大于7d 進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉,封錨壓漿,當(dāng)水泥漿試塊強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度要求后拆除支撐架。
此外,為了避免不良地基導(dǎo)致支架出現(xiàn)倒塌,混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫等問題,還結(jié)合本地的實(shí)際現(xiàn)場情況對地基采取了以下處理措施:
1) 采用大開挖的方式,對不良軟弱土層進(jìn)行挖出,換天后使用20 噸的振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,直到壓實(shí)度達(dá)到95%以上為止;
2) 采取分層填筑的方式,以此換填鋼渣、素土以及砂礫,每進(jìn)行一層換填,需要進(jìn)行一次碾壓壓實(shí),最終確保地基的承載力高于140KN/㎡時,鋪設(shè)一層15cm 厚度的混凝土。
1) 本工程采用碗扣式滿堂支架施工,根據(jù)施工圖計(jì)算,箱梁跨中處最不利荷載,采用預(yù)應(yīng)力箱梁梁端處斷面計(jì)算,最大荷載約為31.78KN/m2。橋墩處橫梁位置,采用普通箱梁斷面計(jì)算,最大荷載約為56.2KN/m2。因此支架立桿跨中位置間距90×90cm,步距120cm,第一層及頂層橫桿步距90 cm,翼緣板部位立桿間距90×120 cm;為加強(qiáng)支架的整體穩(wěn)定性和能抵御一定的水平荷載,剪刀撐設(shè)置間距1.8 米,即橫向每隔2 個立桿設(shè)置一道,斜拉桿間距0.9 米,且拉桿與立桿每根扣件不少于4 個。
2) 支架靜態(tài)預(yù)壓:為盡可能避免支架出現(xiàn)非彈性變形或者混凝土出現(xiàn)裂縫,本工程對支架進(jìn)行不低于工程總荷載的1.1 倍的預(yù)壓,在預(yù)壓過程中,采用分級加載,逐級卸載的方式,對各級荷載下支架的變形值進(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)支架的彈性變形確定支架的施工預(yù)拱度。
1) 梁底模板:結(jié)合本工程實(shí)際情況,在橫向龍骨上鋪設(shè)1.22×2.44m 的覆膜膠合板,并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求,進(jìn)行預(yù)拱設(shè)置。模板之間的拼縫,采用雙面膠進(jìn)行粘合,避免接縫處的混凝土出現(xiàn)不平整等問題。
本工程的內(nèi)模采用組合膠合板,內(nèi)模不設(shè)底模,側(cè)模用鋼筋托撐在底板及腹板鋼筋上,內(nèi)外側(cè)模采用在腹板內(nèi)預(yù)埋塑料管,用Φ12 圓鋼對拉,拉桿設(shè)上下2 排,間距90 厘米。同時為便于箱室內(nèi)模板的拆裝,需要在箱梁兩端設(shè)置工作孔,大小約為100×100cm。待內(nèi)模拆除,再進(jìn)行工作孔的鋼筋連接。
2) 在施工過程中,應(yīng)采取有效的措施對內(nèi)模進(jìn)行,避免其出現(xiàn)上浮或下沉問題。同時,在進(jìn)行模板脫模劑涂抹時,應(yīng)確保涂刷均勻,并使用海綿條對模板接縫處進(jìn)行堵塞。
工程的混凝土均由拌合機(jī)集中預(yù)制,地泵輸送入模。由于箱梁采用兩次澆筑施工,因此,水平施工縫設(shè)置在腹板的頂部位置(如圖1 所示)。
1) 在分層澆筑過程中,每層混凝土澆筑的厚度不高于30cm,同時為了避免支架變形,在墩頂出現(xiàn)負(fù)彎矩,導(dǎo)致混凝土墩頂出現(xiàn)裂縫等問題,在混凝土澆筑時,采用由跨中向兩側(cè)澆筑的方式施工。
2) 本工程采用插入式振動器進(jìn)行混凝土的振搗,并在施工現(xiàn)場,配備部分小直徑插入式振動棒,用于腹板波紋管及鋼筋密集處。對于在頂板和底板處的混凝土,則采用平板振動器配合振搗。
3) 混凝土澆筑振搗過程中,應(yīng)設(shè)置專人對鋼筋、模板進(jìn)行實(shí)時檢查,一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)變形、松動等問題,應(yīng)立刻采取有效的措施進(jìn)行調(diào)整處理。
4) 頂板混凝土在澆筑后及時進(jìn)行二次收漿、拉毛,防止出現(xiàn)沉陷裂縫。
5) 施工縫處理:首先對凝土表面的水泥砂漿及松散的石子進(jìn)行鑿除處理, 并用壓力水沖洗干凈,確保施工縫無異物,干凈整潔,然后在進(jìn)行混凝土澆筑時,鋪一層10~20mm厚的1∶2 水泥砂漿。
當(dāng)箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到95%時,開始進(jìn)行張拉作業(yè)。在施工之前,需要對盆式支座上、下支座板的連接板進(jìn)行拆除,避免影響梁體的正常轉(zhuǎn)動。預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉的施工要點(diǎn)如下:
1) 設(shè)置張拉操作架和防護(hù)板:在張拉施工前,需要在梁兩端設(shè)置鐵架,并用在鐵架上懸掛千斤頂。為了避免夾片彈出或鋼絞線飛出,造成安全事故,應(yīng)在千斤頂周圍設(shè)置防護(hù)板。
2) 本工程的張拉采用雙控法,以應(yīng)力控制為主,以伸長值作為校核。張拉過程中,兩個千斤頂須對稱同步進(jìn)行張拉,并設(shè)專人負(fù)責(zé)記錄油表讀數(shù)和伸長值,嚴(yán)格控制張拉速度,做到平穩(wěn)、緩慢,分級均勻加載、卸載。當(dāng)實(shí)測伸長量之和與理論伸長量之間的誤差超過6%時,必須查明原因予以處理。
3) 穩(wěn)壓補(bǔ)張后回油,進(jìn)行錨固施工。錨固后,緩慢回油,退頂卸載,整機(jī)復(fù)位進(jìn)行下一束張拉。
預(yù)應(yīng)力筋張拉施工結(jié)束后,48 小時內(nèi)進(jìn)行管道壓漿,主要施工注意要點(diǎn)如下所示:
1) 壓漿前,將錨具周圍的鋼絲間隙和孔洞填封,以防冒漿問題的發(fā)生。
2) 管道清洗:首先對管道內(nèi)的松散微粒采用壓縮空氣進(jìn)行沖洗,然后采用水對管道進(jìn)行沖洗,直到清水排除為止。最后再采用壓縮空氣將管道進(jìn)行吹干。
3) 壓漿用活塞式壓漿泵,從一端向另一端壓漿,當(dāng)另一端冒出濃漿后,關(guān)閉出口閥門繼續(xù)壓漿,當(dāng)壓力為0.6~0.7Mpa,保持該壓力下3min 后,關(guān)閉進(jìn)口閥門,整個壓降施工結(jié)束。
4) 壓漿過程中,水泥漿自調(diào)制至灌入孔道的時間,不易超過40min,水泥漿在使用過程中,應(yīng)經(jīng)常攪動避免凝固;如果在壓漿施工時,環(huán)境溫度高于35℃時,不宜進(jìn)行施工,應(yīng)推遲壓漿,放在夜間進(jìn)行。如果環(huán)境溫度低于5℃,應(yīng)停止壓降施工。
綜上所述,隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴(kuò)展,市政道路工程項(xiàng)目日漸增多。但是在城市高架橋現(xiàn)澆箱梁施工過程中,仍存在各種施工問題,嚴(yán)重影響工程的施工質(zhì)量,給車輛和駕駛?cè)藛T帶來巨大的安全隱患。因此,相關(guān)工作者必須重視現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)的研究,積極探索和總結(jié),不斷提高自身的專業(yè)技能,提高現(xiàn)澆箱梁施工的質(zhì)量,推動交通運(yùn)輸行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。