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鱼腹式现浇箱梁施工技术在公路桥梁施工中的应用

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摘 要:由于相比较直线型现浇箱梁,鱼腹式弧形现浇箱梁施工技术有其不同的独特性。其省材环保、轻巧、线形流畅等特点是公路桥梁建设中主要采取鱼腹式现浇箱梁施工技术的根本原因。但由于鱼腹式现浇箱梁变曲率弧形模板支架施工中曲线问题不易控制,而且鱼腹式混凝土箱梁的外形和受力均较为复杂,在实际设计施工中,需要对鱼腹式箱梁的底模板和施工支架进行特殊设计和加工。确保支架的承载能力满足设计要求,以提高施工质量,确保施工安全性,可行性。

关键词:鱼腹式现浇箱梁;施工技术;公路桥梁;应用

引 言

公路桥梁的建设关乎城市的交通命脉,是公路交通建设的重点项目。由于鱼腹式预应力混凝土现浇箱梁支架施工法的施工方法简便,而且造价相对低廉,在现浇箱梁施工中得到了广泛的应用。同时鱼腹式现浇箱梁施工拥有轻巧、省材环保、造型优美、线条流畅等特点,在近年来的城市桥梁设计中越来越多地被采用。鱼腹式弧形现浇箱梁以等特点成为城市建设中的一道风景线。鱼腹式现浇箱梁施工中支架的搭设和预压施工是鱼腹式预应力混凝土现浇箱梁施工的重要环节,也直接影响到桥梁的线形及施工质量。下面以某大街高架桥工程为例,探讨鱼腹式混凝土箱梁的支架及模板施工技术。

1 工程概况

本桥主线桥及匝道桥均采用等截面预应力混凝土连续梁体系。其中主线桥标准跨径为35m,最大跨径40m;其中现浇箱梁工程断面宽、数量大,位于2个不同半径的竖曲线和4个不同半径的小半径平曲线上,梁体高度变化整个梁体线形呈三维变化。其横断面结构见图1。考虑到现浇箱梁的线形控制以及箱梁的梁底的变曲率弧形曲线线形控制是本工程的重点和难点,支架的搭设和预压施工控制更是其中的关键。同时鉴于大弧形曲线段模板的循环使用性较差的普遍问题,为了满足弧形段施工对模板加工精度及安装形状的高要求,箱梁弧线的变曲率弧线构成弧线段模板要特殊加工。

2 鱼腹式现浇箱梁施工中的重点及难点

鱼腹式现浇箱梁施工中采用的混凝土均为现浇箱梁为清水混凝土,给混凝土质量带来较高标准。而且鱼腹式现浇箱梁的截面呈鱼腹式、不等截面,桥面线形复杂,给施工带来较大困难。同时现浇箱梁地基要严格控制监督排水系统,保证地基内无积水,以保证地基及支架的稳定。

3 鱼腹式现浇箱梁施工注意事项

3.1 硬化地基处理

在公路桥梁施工中,地基的硬化处理是保障鱼腹式现浇箱梁施工工程进行的主要手段。在施工过程中,鱼腹式现浇箱梁的支架底部主持力层依次采用素混凝土面层、回填碾压石灰土基层。要确保石灰土回填厚度为不小于40cm,每层不大于20cm,压实度不小于96%。同时承台基坑内分层回填中粗砂,分层厚度为50cm左右,压实度不小于95%,针对少数特别地方无法用压路机压实的情况,要采用夯实机手动压平压实,确保地基的密实度及平稳度,以保证工程质量。其次需要注意的是挖方地段需挖至满足石灰土至少40cm厚度要求,其压实度要确保不小于95%。而且要确保填方地段的清表深度要不小于15cm。因为硬化层混凝土作为主要承载结构层,同时兼表面排水的作用,在公路桥梁的建设中,要严格控制硬化层混凝土的施工质量,以确保鱼腹式现浇箱梁施工有序进行。

3.2 支架搭设及预压

3.2.1 支架的搭设

地基处理完毕后,进行施工放样,确定方木铺设和支架搭设位置,放样结束后进行支架搭设。支架的搭设采取纵、横向斜撑(斜撑与地面的夹角在45~60°值以内)扣件式钢管,利用扣件与竖、水平杆连接,并在转角处设置转角。同时支架两侧设置宽200cm操作平台,端头高于现浇梁顶面150cm,加两道横杆当作防护栏,周边采用安全网封底,并在底部设置防坠网。支架底部设置3cm厚15cm宽木板作为缓冲垫木。同时设置纵,横向钢管斜撑与托架相连。在支架顶部设置可调顶托,同时为了确保架顶自由端稳定性,托伸出架管的长度不得超过30cm。对于支架预挠度设置,必须按施工设计中弹性变形的计算和施工过程的实测挠度数值综合考虑后进行设置。

3.2.2 支架的预压

在公路桥梁的建设中,预压观测目是根据测得的数据,计算出支架顶和地基的弹性、非弹性变形,为立模预拱度提供依据。为了检验支架的承载能力,确保箱梁混凝土的浇筑质量,以及为了减小和消除支架在荷载作用下的竖向挠度变形和非弹性变形以及地基的不均匀沉降,保证施工的有序进行,需要对支架进行了预压。由于预压时间是箱梁底板施工完成后进行,为了有效地保护箱梁底板板面质量,对增加的荷载要严格控制,要采取不对底板造成损伤的柔性荷载。因此在实际施工过程中确切得出支架的沉降量和变形量的方法主要有两种,一是大型水袋,二是砂袋。都属于柔性荷载,在确定结构的荷载能力的同时,不会对现有结构造成重大损伤。

3.3 钢筋施工

箱梁的骨架钢筋是箱梁的主受力筋,是鱼腹式现浇箱梁施工质量的保证,因此钢筋要严格按设计、规范加工及安装。箱梁混凝土采用二次浇注的方式,钢筋也二次绑扎成型。由于其骨架钢筋尺寸较长,制作时需要分段制作,其连接部位设置在梁受力范围较小的1/4跨处,范围为1/4跨前后各1m的距离。因此在施工过程中要先绑扎底、腹板钢筋,波纹管和定位筋,检查合格后安装腹板模板和浇注底、腹板混凝土。同时要按图纸所示位置确保预应力管线、波纹管的安装,同时做灌水试验,以检查有无渗漏现象,确无变形、渗漏现象,才能进行后续施工。

3.4 混凝土的浇注

混凝土的浇筑采用水平分层斜向推进一次浇筑成型法,在施工过程中,针对箱梁的浇筑要先浇底板,振捣密实后再行腹板的浇筑。腹板浇筑由一端向另一端逐步推进,并及时振捣。在混凝土的浇筑过程中由于纵向由梁的下坡端向上坡端的浇注比较复杂,在施工过程中,为了有效解决这问题,主要可以采用横向对称方式进行,先浇注中间底板和腹板,而后均匀对称浇注两侧弧线段,注意浇注后的振捣工作,对于浇注的质量,可以采取人工敲击的方式进行检测底、腹板倒角及钢筋密集区混凝土的致密性。同时配置模板、支架观察员,发现问题及时采取措施,以避免产生严重的工程问题。

4 质量控制主要措施

控制混凝土浇筑时间,宜在初凝之前完成底板及腹板浇筑,连续浇筑减少施工冷缝的发生,严格进行C50混凝土的配合比试验及原材料质量控制,拌制混凝土要达到良好的和易性能,初凝时间t初≥10h,终凝时间t终

5 结 语

公路桥梁建设中,鱼腹式现浇箱梁施工技术的应用大大提高了工程效率。模板预拱度和支架搭设及线形控制是箱梁施工有序进行的保证,地基处理则是箱梁施工过程中重要的组成部分,同时混凝土的浇注是保证鱼腹式现浇箱的重要手段。在施工过程中要切实保证施工的质量,提高经济效益。

参考文献

[1]刘翠红.连续梁桥先简支后连续主梁结构体系转换施工.山西建筑,2007(6):322~323.

[2]《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)住房和城乡建设部.