市政公路桥梁预应力混凝土现浇连续箱梁施工工艺

市政公路桥梁预应力混凝土现浇连续箱梁施工工艺
摘要:在社会经济良好发展的背景下,各界对桥梁建设质量提出了更高的要求,同时桥梁的建设规模也在逐步扩大,传统的预制箱梁难以适应于大跨度的建设环境,普遍采用的是大跨度现浇预应力箱梁,其对于增加桥梁的跨度、保证全桥稳定性、提高车辆通行能力而言均有重要的作用。此外,大跨度现浇预应力箱梁施工便捷,配套设备简单,有利于箱梁施工进程的高效推进。
关键词:市政桥梁;梁体现浇;预应力;施工工艺
引言
经过对釆用支架现浇法的桥梁的施工技术全面研究后,该技术已开始形成系统。但是对于大跨径变截面连续箱梁,特别是小半径曲线桥施工技术研究很少。国内已经对预应力混凝土梁支架现浇法施工进行了大量的研究工作,在该领域取得一定的技术经验,但是由于大跨径变截面小半径曲线桥梁自身的特性,比如线形控制精度要求高、张拉预应力损失较大、局部稳定问题突出等,使得直线等截面预应力混凝土梁的成果不能满足大跨径变截面
曲线梁使用的需要,必须进行专门的研究。因为受地形和交通环境限制直线等截面现浇梁终归有局限性,因此曲线变截面桥具有更广阔的市场,曲线变截面桥梁的施工技术也将成为重点。
1市政公路桥梁预应力混凝土现浇连续箱梁施工技术概述
大跨径曲线变截面现浇桥大部分为斜弯坡桥,曲线半径小,跨度大,变截面导致箱梁底部的高程变化较大,类似变截面桥梁传统施工一般采用悬臂浇筑施工,因为曲线半径较小,挂篮施工困难,施工周期长,不经济;采用传统的满堂支架施工应将架体整体搭设为矩形,施工材料用量较大,施工周期变长不经济,针对平面曲线半径支架,承插盘扣式脚手架连接处可以调整一定弧度,但是曲线半径太小,无法直接形成满足架体整体线性与桥梁平面曲线位置相统一整体支架,依据箱梁截面变化高度,结构荷载大小和支架立杆间距等参数将支撑体系分成几个单元块,相邻单元块会形成一个扇形区域,扇形区域加设立杆,用扣件钢管进行连接;针对箱梁底板线性为带曲线的抛物线,传统的满堂支架顶托主梁一般为顺桥向,小梁为横桥向,因为箱梁截面变化大,两立杆间距高差较大,底板处的模板无法与箱梁底板线性调整一致,将主梁调整为垂直于顺桥向,能更方便调整主梁顶部内外
曲线高程,小梁采用短方木顺桥向铺设,模板采用大模夹小模的拼接方式,保证了箱梁底部整体线性与设计一致。针对不同断面采取不同架体间距分段的施工方式既保证了架体的安全也节省了材料和缩短了施工周期。
2现浇前的各项施工
2.1地基处理
该高架桥预应力混凝土现浇连续箱梁施工需搭设满堂支架。根据支架地基结构和承载力的设计要求,要对支架地基进行硬化处理。在处理支架地基时,其所用三七灰土或者砂砾材料,采用分层回填方法,同时使用有关仪器进行检验。每层填筑结束后,用压路机进行碾压。压路机碾压过程实际上也是质量检验过程,如果发现回填层有回弹、沉陷等情况,需要立即进行处理,直至回填层符合规范标准为止。
2.2支架预压和卸载
支架进行预压时,必须按照设计标准展开,同时不能忽略梁体自身质量、地基沉降等因素。唯有如此,才能最大限度保持支架处于安全、稳定状态。混凝土预制块和沙袋是进行
预压的最佳材料。具体而言,使用砂袋预压翼板部位,使用混凝土预制块预压箱体部位。如果预压质量不足,须再增设砂袋。在预压之前,要设置沉降点,同时运用有关仪器展开观测。支架预压主要分4个阶段展开:首先,按荷载的60%进行预压;其次,按荷载的80%进行预压;再次,按照荷载的100%进行预压;最后,按照荷载的120%进行预压。每个阶段荷载预压完成后,要对监测沉降点的具体情况进行监测,监测时间保持在24h以上。如果在一天时间中平均沉降值在1mm以下,表示合格。所有预压结束进行卸载时,要按照加载顺序的相反方向进行,即按照先加载的后卸载、后加载的先卸载的原则,卸载时在同跨内先中间后两边对称进行。要按照5个等级顺序展开:卸载120%~100%这部分载荷→卸载100%~80%这部分载荷→卸载80%~60%这部分载荷→卸载60%~0%这部分载荷→达到0%荷载状态。整个卸载过程中,要观测支架沉降等数值变化情况,并根据观测数值,对支架进行必要的调整和加固。
3混凝土浇筑
3.1支架的搭设
箱梁顶板底标高为+17.98~21.51m,地面标高为+3.30~4.70m,排架搭设高度12
~17m,绝大部分采用的是碗扣式支架,局部予以调整,选用的是钢管扣件支架。以箱梁荷载及施工荷载为主要参考,据此合理控制碗扣支架的立杆布设间距。支架在不同设置区域的纵横向间距不尽相同,例如在箱梁渐变段腹板处时纵横间距均为600mm,在墩柱梁段处时纵向300mm×横向600mm。支架高度最大约为14m,考虑到支架的稳定性要求,在底部、中间、顶部三个区域分别设一道水平剪刀撑。钢管扣件支架结构有突出的灵活性特征,可根据实际需求对立杆、横杆的布设间距做合理的调整,但受制于扣件,具备的承载性能有限,建设耗费的时间较多。相比之下,碗扣支架的立杆、横杆间距保持固定,从灵活性的角度来看钢管扣件,但不存在扣件所带来的制约问题,因此,承载性能大幅提高,且搭设便捷,能够以较高的效率完成搭设工作,是大跨度连续箱梁施工中的优质支架形式。碗扣支架的优势主要体现在如下方面:接头构造合理,结构组成稳定可靠;便于拆装,提升了施工的便捷性;抗剪、抗弯性能均较为突出;施工工作量得到有效的精简,螺栓作业对人员的需求量较少,能够高效完成支架的搭建工作,有助于实现提质增效的目标。
3.2支架搭设
大跨径曲线变截面现浇梁支架搭设前,先进行支架设计与安全验算。由于盘扣支架间距固
定,搭设出来的支架为矩形结构,结合每跨现浇梁的长度结合箱梁平面曲线半径,将支架分为几段矩形搭设,一般将架体结构按3部分搭设,如果曲线半径过小,可以分为多段,架体结构从每跨的墩柱和跨中开始搭设,靠近两端墩柱架体平行于墩柱盖梁布设,跨中架体按照垂直于跨中曲线切线的中轴线进行支架搭设,支架的宽度为顶部切线至支架与箱梁内弧线两交点连线之间的距离,墩柱两侧平行于盖梁的轴线进行搭设,分段支架的长度取决于架体两端轴线偏移箱梁垂直投影的距离,一般控制在一个跨距的宽度。两段支架间会形成一个扇形区域,扇形区域采用独立的盘扣支架与两边主架体进行连接。架体的横纵步距,根据箱梁高度受力荷载进行计算设置。因为大跨径曲线变截面现浇梁属于异形结构,梁体荷载随高度变化,每一段支架的间距根据荷载受力情况,调整支架间距,搭设过程中保证每段架体间距的统一性。
3.3孔道压浆流程
在完备预应力束的张拉程序后,应观测其和锚具的稳固性,稳定后进入压浆程序。压浆时间安排在张拉完备后24h内。压浆之前要按照技术要求制作专用浆液。压浆选择真空方式,这种方式符合压浆技术要求。孔道压浆施工流程如下:封锚→将压浆料准备齐全→抽
真空→搅拌专用浆液→压浆。孔道压浆要严格依据上述工艺流程进行,且每次只对一束进行压浆。压浆过程中如果出现各种故障,必须立即停止施工,同时冲洗孔道。只有将孔道冲洗干净后,方可重新进行压浆。在压浆过程中,要随时查验是否出现漏浆等情况,一旦发现漏浆,立即采取措施予以解决,以防止管道堵塞。
结束语
综上所述,在桥梁工程施工中采用现场浇筑混凝土的方法进行连续箱梁施工,可大幅度提高桥梁的稳定性、安全性、施工质量和施工速度,可减少梁体运输环节,可提高桥梁的使用寿命,其优势非常明显。因此该施工方法在桥梁施工中得到广泛应用。
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