预制箱梁施工关键技术探讨
引言
连续箱梁结构以其自身的优势,工厂化集中预制、现场施工简便、安装快捷等,在公路、铁路工程中得以广泛应用,符合技术、经济的要求。本文主要就预制箱梁施工的工序和施工中关键技术进行探讨,希望能起到一点参考作用。
1.预制箱梁的施工工艺
箱梁预制工程的施工工艺流程可以归纳为:台座修整→吊放底板钢筋骨架→波纹管埋设与绑扎→安装箱梁外、内模板→吊装或绑扎顶板钢筋→安装矩波纹管→浇注底板、腹板、顶板混凝土→养生→拆模→预应力钢绞线的制作→穿束→预应力张拉→孔道压浆→封堵→桥面防水层施工→保护层施工→桥梁附属配件的施工。
2.预制箱梁的施工关键技术
2.1台座修整
预制箱梁施工中的台座修整主要包括台座地基的处理和台座的设计工作。台座地基的处理,需要首先清除地表的杂物,然后根据地表土层的地质情况掺加5-8%的砂砾料换填,厚度一般为20-30,利用重型压路机碾压,直到没有明显压痕为止(压实度≥90%)。台座设计时在台座两端位于台座长度1/8范围采用混凝土扩大基础,并设置螺纹钢筋网片。台座顶面上面所铺钢板,必须焊接牢固。台座制作时应按设计要求设置成抛物线或圆曲线的反拱度。
2.2模板工程
⑴底模工程。预制箱梁所采用的固定钢底模可分段制作、运输进场,底模拼接时要保证各段的中心线在同一直线上,符合偏差要求。底模一般都预设反拱且预留压缩量,首次使用前应进行预压。考虑到沉降的存在,预制梁时要注意对底模的调整,等稳定后可减少调整频率。在每次模板安装前检查底模支座位置,还要保证底模的分段焊接处的平整度。
⑵外模工程。外模安装前应检查板面是否平整、有无残余粘浆及模板接口处是否清除干净等安装外模时应将外模沿轨道运到与底模对应处,实现与基础处的预设轴铰接连接,并用千斤顶、可调螺杆调整外模高度和各个细部尺寸。外模底边与台座底边用螺杆联接,底模与模板之间的缝隙用高密橡胶条处理。模板使用前需要进行试拼打磨、涂脱模油等,以实现箱梁表面光滑、平整。
⑶内模工程。内模工程是在底腹板钢筋绑扎好吊装就位后进行的,将液压小车上的内模板,用龙门吊配合整体吊装就位,为了实现整体内模车通过端隔墙,模板在油缸的驱动下的收缩状态应小于箱梁端隔墙的内腔,其张开状态的外形尺寸应该与箱梁的孔洞尺寸相吻合。为了防止浇注砼时内膜移动,在通风孔处将内模与外模及端模用螺栓联结,最终保证腹板的厚度。
⑷端模工程。箱梁端头钢筋密集,且涉及到拉杆、波纹管预留孔、模板接缝等,这就要求端头模板组装方便、接缝严密、预留孔洞准确,端模板进场后需要检查其预留孔偏离设计位置,检查锚垫板位置的几何尺寸、坐标位置等,避免出现支座板移位等问题。
混凝土强度达到设计要求强度的60%后,且梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温度之差不宜大于15℃,构件棱角完成的情况下方可进行拆模。
2.3钢筋工程
筋绑扎及预埋件的初步定位在绑扎台座上同时完成。混凝土保护层垫块采用专用模具制成四角形,垫块与模板之间为线接触。钢筋骨架绑扎完成后用龙门吊吊运就位,钢筋骨架制作工序的重点是波纹管及预埋件的定位,管件必须检查并调整位置后再最终固定,采用u形定位钢筋固定在钢筋骨架上。
2.4混凝土工程
混凝土工程中首先要检查所用的原材料,及时送检,尤其是注意碎石的最大粒径,防止出现粒径过大时腹板位置会出现混凝土无法落底的现象。混凝土拌和应采用强制式搅拌机拌和,注意投料顺序,保证拌和时间和均匀性,并进行塌落度试验,检查混凝土和易性、保水性和粘聚性。混凝土要连续浇注一次成型,并确保具有良好的密实度。大型箱梁混凝土的浇注,可采用二台输送泵,配二套布料杆同时进行。浇注腹板时,应水平斜向分层同步浇注,浇注宜从两端向中间方向进行。另外,还需要对混凝土进行良好的养护。
2.5钢铰线张拉
钢铰线下料应严格按照设计图纸要求长度进行;检查锚垫板和孔道,在保证锚垫板位置准确,孔道畅通、无杂物和水的情况下进行穿束。且应在砼强度达到设计规定强度的90%后进行预应力张拉,可采用张拉吨位与钢束伸长量双控。
2.6压浆
预应力钢束在张拉后的宜在48小时内进行灌浆,再灌浆前先使用水湿润管道,然后用压缩空气清除管内积水。压浆采用的水泥浆的水灰比应≤0.4,具备足够的流动性,并掺入适量的减水剂和膨胀剂。管道压浆采用的水泥应不低于525号普通硅酸盐水泥,不得掺入氯化物等外加剂。
2.7封堵
压浆完成后及时截掉钢绞线料头,防止锈蚀。将承压板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净对锚具进行防锈处理后,并确认无漏压的管道后,浇筑封端混凝土,采用无收缩混凝土进行封堵,而且要做好封头上部的防水措施。
3.预制箱梁常见外观质量控制
预制箱梁的外观常会出现蜂窝麻面、气孔、冷缝等缺陷,需要仔细处理:
⑴通过对含砂率、坍落度等多方面考虑后,选择合适的混凝土配合比,并严格控制坍落度和水灰比;⑵改善混凝土浇筑工艺,保证砼分层浇筑的间断时间小于前层混凝土的初凝或者重塑的时间;⑶加强混凝土振捣,振捣时必须将振动棒透入到下层混凝土,如5~10,必要时用槌轻敲模板,帮助气泡及时逸出,并要防止过振或欠振。
结语
预制梁桥施工直接关系到桥梁的设计使用年限和创优规划,在整个施工过程中,严格施工工序,要把握施工的关键技术,工艺得当、操作准确,规范施工,同时采取有效的外观质量控制措施,预制箱梁工程一定能顺利、圆满完成。
参考文献:
[1]雷昌龙.铁路双线箱梁预制工艺.桥梁建设,2008
[2]王凯.后张法预应力混凝土预制箱梁的施工要点.山西交通科技,2006
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