桥梁工程预应力混凝土空心板施工质量

2022-09-21 16:45:35 来源:写作指导

摘要:预应力钢筋混凝土空心板施工技术已经得到广泛应用,且获得一致认可,它可在各种复杂环境下进行施工,但整体施工过程中涉及的内容较多,在应用相关技术时仍会遇到各种问题,所以想要使整体施工质量得到提升,需要进行全面质量控制。针对某桥梁工程分析了预应力钢筋混凝土空心板现浇施工质量控制要点,以供参考。

关键词:桥梁工程;预应力钢筋混凝土空心板;施工质量

1工程概况

S311线K131+590康乐东桥,上部结构:4~16m预应力钢筋混凝土现浇简支空心板梁,现浇防水混凝土桥面铺装和安全带,预制安装钢筋混凝土栏杆和扶手,板式橡胶支座,GQF—C40型模数式伸缩缝,桥面宽为:净7.5m+2×1.5m人行道,设计荷载为公路I级。铰缝、桥面铺装、桥面连续混凝土为C50,空心板封头混凝土为C40,伸缩缝混凝土为C50钢纤维混凝土,板式橡胶支座规格为:直径200mm、厚度42mm,桥面铺装厚度为10cm,桥头两端各20m范围内采用重铺20cm水泥稳定砂砾基层+5cm沥青碎石混合料面层,以保证路面与桥面顺接。本桥上部设计为后张法预应力简支空心板,本文主要分析了该桥预应力混凝土空心板梁的施工质量控制要点。

2预应力钢筋混凝土空心板施工质量控制方法

现浇预应力空心板施工虽不复杂,但各个施工环节相互交叉,稍一疏忽就可能导致对整个结构的后期使用造成影响。该工程施工情况总结如下。

2.1设计和布设支架

1)处理地基。将空心板下方一定范围的松软土全部挖除,充填砂砾石(超过60%的含石量),清理上坡地段直至露出坚硬岩面,设置坡度为3%的横坡,雨水可轻松排除。对于纵向坡度较大的可设置台阶,方便底托平整支垫。如果有必要可用C15强度的混凝土进行硬化。靠近上游便道开挖便于排水的水沟,使水位标高降低,避免支架区流入雨水出现下沉现象。2)布置支架。选择碗扣式钢管架,用三种规格的立杆(1.8m、2.4m、3.0m),接长立杆错位布置,选择可调节托撑的顶底托。设置空心板下立杆横纵距分别为0.9m、0.6m,设置可加固的剪刀撑和斜撑。把枕木(15cm×15cm)垫在支架下,设置可调节顶托位于立杆,顶托上方分别铺设横向(15cm×15cm)和纵向(10cm×10cm)方木。因碗扣支架是定型的,要合理确定安装起始位置和立杆起始高度,放置枕木,选择可调节底托调平标高,放置立杆因局部不平而出现受力不均或悬空情况,先测量和计算安装节段地面标高和立杆底面标高,用可调节的底托调平4个角标立杆高,再对其他底托进行挂线安装,最后进行立杆安装。3)布设支架注意事项。①可用错节方法调整基底间高差超过60cm的立杆。②错开立杆接长缝,第一层选择2.4m和3.0m两种长度错位布置,中间选择3.0m长的立杆,最后用0.9m和1.5m长的顶杆把顶层找平。③严格控制立杆的垂直度,不超过15cm的架子控制比例为1/200,全高的垂直偏差要小于10cm。④拼装脚手架至3~5层后,采用经纬仪对横杆和立杆的水平及垂直度进行检查。无荷载条件下对立杆底座是否空浮或松动逐一进行检查,垫实薄钢板,及时把可调座旋紧。⑤应保证斜撑网格符合架子尺寸。选择拉压杆为斜撑杆,可任意确定布置方向。⑥如果脚手架不超过20cm高,应根据整架面积的1/2~1/4对称布置斜撑杆,保证其均匀分布。脚手架整体承载力和刚度因斜撑杆而更加牢固,不可随意拆除。4)预压支架。为验证地基的稳定性和强度,铺设完成后要预压支架,排除其与地基的塑性和沉降变形,并对其弹性变形进行测量。用装砂的编织袋预压支架,以梁体自重120%为预压荷载。使用吊车吊放砂袋预压支架。支架外侧2m处还要设置避免支架区流入雨水和流水的防护设施,避免支架下沉。预压结束后把砂袋移除对立杆高度作调整。

2.2制作及安装模板

1)选择大块胶合板为底模板材料,在支架顶纵向布置的木板上铺设,使用钉子把胶合板与木板钉牢固,采用可调整的顶托进行调模和卸模。2)选择厚5cm刨光的大板为外模板材料,内贴竹胶板(厚度为12mm),以间距为90cm的方木为竖向支撑肋,间距为50cm槽钢为横向支撑肋。分配梁上直接立外模,用Φ18对拉螺杆对拼装的内外侧模板进行对拉。3)选择组合钢模为内模材料,用木模调整局部尺寸的变化,内模板采用对拉螺杆紧固。采用钢管支架对空心板顶板进行支模,底板直接支撑支架。4)因堵头模板有钢筋和预应力管道孔眼,采用胶合板根据断面尺寸模板进行挖孔,严格按照钢筋及预应力管道位置对孔眼进行定位切割。5)安装模板注意事项。①模板制作前应对施工图和加工模板配件的图纸详细阅读,对各构件细部尺寸进行核实,模板要严格按照加工图纸进行制作,相关部门验收合格后再投入使用。②必须保证模板接缝密切贴合,为避免出现漏浆现象,应用107胶严密堵塞缝隙。③螺栓孔需要纵横呈对称性规律排布,保证其能均匀受力。④采用胶带粘接模板连接缝,完成模板、排架支搭后经监理验收确认合格后下道工序再开始施工。

2.3加工及安装钢筋

首先要通过试验确定钢筋与相关要求相符后再进行加工,用双面焊接方式焊接受力钢筋,保证焊接长度大于5d,在较小内力处设置接头,布置时错开。下料后把钢筋按照设计图纸运输至施工现场绑扎,因许多预埋波纹管都位于底板、顶腹板内,为避免损坏波纹管,在埋置波纹管前要完成所有焊接,尽可能避免安装好管道后进行焊接操作。如果波纹管与普通钢筋出现位置问题,钢筋可适当移位,保证预应力管道位定位准确。测量人员要对模板平面和高程复测无误后再绑扎钢筋。

2.4加工及安装波纹管

波纹管要严格按照设计图纸布设,固定时选择定位筋,保证管道安放好后无折角、平顺。以5d为所有管道接头长度标准,套接大一号的波纹管,旋紧后用胶带纸把接头处紧缠,避免掺入混凝土浆,如果非预应力钢筋和管道在位置上产生冲突,应该移动钢筋使管道处于正确位置。波纹管端部的预埋锚垫板要和孔道中心线保持垂直,且在浇筑混凝土期间不发生位移。安装好后盖好端部避免进入杂物或水,施工过程中避免管道与机械、振动棒等产生碰撞进而造成波纹管破裂或移位,所以接头一定要严密、牢固,并做到在混凝土浇筑过程中随时检查有无移位情况。

2.5浇筑混凝土及养护

按照底板—腹板—顶板的顺序用混凝土泵车泵送砼的方式,一次性对称分层浇筑混凝土,控制每层厚度为30cm,由前端逐步浇筑至后端,保证次层混凝土在前层混凝土初凝前浇筑完成,保持层间无冷缝。严格按照振动棒的工作范围振捣混凝土,避免出现欠捣、漏捣和振捣过度现象。对于空隙较小的预应力管道,要使用直径较小的插入式振捣器,振捣过程中严禁在钢筋平拖,避免与预应力管道、模板和钢筋产生碰撞;振捣平整顶板混凝土后需要收平抹面,在混凝土初凝前进行,避免早期水分减少而导致表面出现干裂,浇筑完成后采用渗水土工布或麻袋覆盖洒水养生。

2.6张拉及孔道压浆

1)张拉。①浇筑空心板过程中在相同条件下制取数量充分的养生试块,在该养生试块达到100%强度后再进行预应力张拉。②要保证进行张拉作业的施工队伍具备相应资质,张拉前精准核定油压表和千斤顶,统一对相关设备进行编号。对锚具和钢绞线进行检测试验。③钢绞束、承压板、工作面周围的灰浆要在张拉前清理干净,根据相关要求选相应孔道抽测摩阻参数。严格按照相关规范安装锚夹具。④施工人员要熟记各种机具,并就相关技术强化培训,考核合格后持证上岗。用张拉力和伸长值双控法进行预应力张拉操作。2)孔道压浆。①压浆顺序,一般情况下是由一端压至另一端,对每束管道依次进行压浆。②压浆前准备:管道内积水用空压机吹干净;检查所需材料有无遗漏;检查工具、设备的性能和齐全性;检查安全设施的有效性和支架的牢固性。③压浆。实验室严格按照设计标号进行水泥浆配制,应以普通硅酸盐水泥为材料,控制水灰比为0.4~0.45。在压浆机灰浆搅拌桶拌制水泥浆,依次在拌和机内加入水和水泥,拌和均匀后再把膨胀剂加入,严格按照相关要求控制掺入的膨胀剂的量(用量一般要少于水泥总量的0.01%)。拌和好后用拌和机把水泥浆向活塞式注浆泵内倒入,从空心板一端注入压浆,直到溢出排气孔的水泥浆稠度均匀,把注浆管闸阀关闭待水泥浆凝固,控制注浆压力不超过0.7MPa。要控制从拌制水泥浆到向孔道压入的时间为30~45min。试验人员要严格记录压浆过程中的相关数据,每个工作班留取的水泥浆试件至少保证5组(7.07cm×7.07cm×7.07cm),进行28d保养后,以其抗压强度为评定水泥浆质量的标准。3)封锚。用砂轮机把锚环外多余钢绞线切割下来,为防止其传递热量还需要不停洒冷水。浇筑封端的混凝土要选择标号与盖梁一致的,浇筑时避免用振捣棒振捣,捣实抹平均需要人工操作。终凝后洒水养护至少7d。

3结语

预应力钢筋混凝土空心板施工技术现已较为成熟,但由于施工人员疏忽大意或对施工质量不够重视,导致经常出现工程质量问题,发生安全事故,造成人民生命财产的较大损失。所以施工单位应高度重视施工各环节质量,基于全过程质量控制,对每道工序都做到严格把关,才能确保预应力钢筋混凝土空心板的施工质量。

参考文献:

[1]程传胜.预应力混凝土空心板梁施工技术研究[J].山西建筑,2019,45(22):3.

[2]陈辉.先张法预应力混凝土空心板梁的抗剪加固施工技术[J].智能城市,2020,6(8):198-199.

作者:刘孝 单位:甘肃省临夏公路事业发展中心