基于支架現(xiàn)澆法的特大橋箱梁施工技術(shù)與質(zhì)量控制
2017-08-02 來源：中國論文網(wǎng)
【摘要】對(duì)于特大橋現(xiàn)澆連續(xù)箱梁來說，關(guān)鍵的兩道施工工序無疑是支架預(yù)壓和混凝土澆筑，關(guān)系著橋梁工程施工的整體質(zhì)量，本文結(jié)合工程實(shí)踐就支架預(yù)壓技術(shù)和分層分次澆筑技術(shù)進(jìn)行了分析，針對(duì)大體積混凝土澆筑過程中常見的質(zhì)量問題提出了有效的控制措施。
【關(guān)鍵詞】特大橋；支架預(yù)壓；混凝土澆筑；質(zhì)量控制
橋梁工程中，尤其是現(xiàn)澆混凝土模板工程的支架，在進(jìn)行上部混凝土澆筑前都要進(jìn)行預(yù)壓，支架預(yù)壓是支架搭設(shè)加固、箱梁底模安裝完成后和鋼筋綁扎施工前必不可少的施工工序，它是模擬上部結(jié)構(gòu)的荷載形式，檢測支架和地基的安全性，檢測支架承受荷載后的彈塑性變形量和地基沉降變形量，最終目的是消除支架的非彈性變形和基礎(chǔ)沉降，整理分析預(yù)壓過程和觀測數(shù)據(jù)，為箱梁支架地基處理和支架、模板預(yù)拱度設(shè)置提供指導(dǎo)和參考依據(jù)，確保施工安全及避免因撓度太大而影響混凝土成形后的美觀。
1.項(xiàng)目概況
某特大橋全長1050米，施工圖設(shè)計(jì)均為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，單跨長30米，四跨一聯(lián)，120米每聯(lián)，寬24.5米，每聯(lián)約2200立方米混凝土。
結(jié)合本工程橋跨數(shù)量多、支架及混凝土情況，擬對(duì)該特大橋采用支架預(yù)壓和分次澆筑混凝土技術(shù)，其中混凝土分兩次澆筑。
2.支架預(yù)壓
?。?）預(yù)壓方法
本工程所在地水源充足，采用水荷載預(yù)壓方法，減少了土方卸載的工程量，既卸載方便，又經(jīng)濟(jì)環(huán)保。其中圍堰是水荷載預(yù)壓的關(guān)鍵工序，簡便安全很重要，在本工程中將采用膠質(zhì)材料訂制一個(gè)大型水袋，使受壓面積達(dá)9×9m，用直徑為48mm的鋼管、直徑為14mm的對(duì)拉螺桿及模板作支撐水袋搭設(shè)成大型水箱。1個(gè)水袋則為1個(gè)預(yù)壓單元，根據(jù)支架搭設(shè)進(jìn)度，采用兩個(gè)單元進(jìn)行預(yù)壓加載。本工程以水荷載預(yù)壓為主，在端橫梁等處結(jié)合砂袋預(yù)壓，最大限度的模擬實(shí)際的施工情況，按各段設(shè)計(jì)荷載的1.1倍進(jìn)行預(yù)壓，且觀測點(diǎn)的位置在堆積砂袋時(shí)預(yù)留出來，預(yù)留孔洞的大小應(yīng)以能放進(jìn)豎直塔尺為準(zhǔn)。
?。?）施工要點(diǎn)和安全保證措施
1）在加載時(shí)，圍堰一般會(huì)有漏水的現(xiàn)象發(fā)生，因此地基的排水要求必須通暢；2）水袋的用料是關(guān)鍵，質(zhì)量差的材料能使用的次數(shù)少，一旦出現(xiàn)漏水現(xiàn)象將無法修補(bǔ)，因此水袋材料一般宜選擇較厚的塑料布或者帆布，且在使用過程中，要隨時(shí)準(zhǔn)備好材料以修補(bǔ)發(fā)生破裂的水袋；3）水袋加載后會(huì)有較大的側(cè)向壓力產(chǎn)生，因此要求圍堰的支撐必須牢靠，應(yīng)驗(yàn)算關(guān)鍵桿件，且工人在安裝桿件時(shí)須認(rèn)真，技術(shù)要高；在加載過程中，必須派專人觀察圍堰的變化，如遇危情應(yīng)立即有效排除；4）應(yīng)根據(jù)地基情況選擇卸載方法，當(dāng)?shù)鼗€(wěn)固，排水快，則可直接拆除水袋卸載，當(dāng)?shù)鼗^差，應(yīng)用抽水機(jī)向外抽排。
（3）預(yù)壓沉降觀測
1）根據(jù)箱梁結(jié)構(gòu)，本次預(yù)壓箱梁模板底沉降觀測共布置5排觀測點(diǎn)，位置分別為縱橋向兩側(cè)端部、箱梁跨中和1/4跨處，每排3個(gè)觀測點(diǎn)，位置分別為每排翼緣板兩側(cè)和箱體中部，共15點(diǎn)；2）為保證加載過程的安全，箱梁支架和模板整體安裝完畢后，按觀測點(diǎn)位布置圖設(shè)好模板沉降觀測點(diǎn)和支架地基觀測桿，其觀測點(diǎn)與箱梁模板沉降點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，同樣觀測15點(diǎn)，且在加載之前測定出各自的標(biāo)高。為方便觀測和保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，觀測點(diǎn)設(shè)置在緊貼圍堰的邊線上。
?。?）數(shù)據(jù)整理
1）根據(jù)壓載和卸載后的觀測值確定所產(chǎn)生的彈性變形和非彈性變形，并繪制彈性變形和非彈性變形曲線，從而確定各梁段澆筑混凝土?xí)r所產(chǎn)生的彈性變形值；2）分析數(shù)據(jù)整理的成果以確定箱梁的預(yù)拱度，調(diào)整碗扣支架頂托的標(biāo)高以控制箱梁底板預(yù)拱度的高度。
3.混凝土澆筑
本工程每聯(lián)約2200立方米混凝土，一次澆筑量大于1000立方米，符合大體積混凝土的特點(diǎn)。大體積混凝土中水泥水化熱釋放相對(duì)集中，不易散發(fā)，加之混凝土抗拉能力低，易使其產(chǎn)生裂縫，出現(xiàn)蜂窩麻面、漏筋、保護(hù)層厚度偏差等質(zhì)量問題，這給工程施工和正常使用帶來巨大的安全病患。分層分次澆筑不僅可以防止因水化熱不易散發(fā)而引起的裂縫，而且對(duì)支模系統(tǒng)有利，可減少混凝土一次澆筑量，易于組織施工。
?。?）分層澆筑
1）布料：混凝土按一定厚度、順序和方向分層澆筑；分層澆筑時(shí)，上層混凝土宜在下層混凝土初凝前澆筑；上下層同時(shí)澆筑時(shí)，前后澆筑距離應(yīng)保持1.5m以上。
2）振搗：澆筑混凝土?xí)r，采用振動(dòng)器搗實(shí)，邊角處可采用人工輔助振搗，不漏振、過振；分次啟動(dòng)振搗器，先中頻再高頻，插入式振搗與附著式振搗相結(jié)合；每一處振動(dòng)完成后應(yīng)邊振動(dòng)邊緩慢拔出振動(dòng)棒，避免振搗棒碰撞鋼筋、預(yù)埋件、模板等。
（2）質(zhì)量控制措施
1）裂縫：降低混凝土的水化熱，混凝土的中心溫度與表面溫度之間的最大差值應(yīng)不大于25～30℃。盡量選用低或中熱、質(zhì)量穩(wěn)定、泌水較少的水泥，盡量減少水泥用量，例如本工程選用強(qiáng)度等級(jí)為42.5MPa普通硅酸鹽水泥，水泥用量僅為380kg/m3；上層混凝土澆筑完成須在下層混凝土初凝之前，層間最長時(shí)間間隔應(yīng)小于混凝土初凝時(shí)間；盡量避開炎熱天氣施工，采取覆蓋和搭設(shè)避陽設(shè)施等措施避免陽光直曬集料和運(yùn)輸工具；骨料可用冷水噴灑、浸泡以降低其溫度，夜間澆筑，并加強(qiáng)模內(nèi)通風(fēng)以散發(fā)熱量，降低拌和物入模溫度。
2）蜂窩麻面：下料量應(yīng)嚴(yán)格按照配合比控制，混凝土下料時(shí)的自由傾落高度不宜大于兩米，如超過，應(yīng)選取串筒或溜槽下料，且充分均勻攪拌；在模板灌注混凝土前其模板面一定要清理干凈，無殘留積水，并確保模板縫隙拼接的嚴(yán)密性。振搗時(shí)如有漏漿，要立即停止灌注，并及時(shí)進(jìn)行修整；必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程分層振搗，嚴(yán)防漏搗，將振搗棒插入下層混凝土5cm以保證上下層混凝土結(jié)合良好，振搗至混凝土不再顯著下沉，不再出現(xiàn)氣泡排除時(shí)停止。也可選擇優(yōu)質(zhì)的引氣劑添加于混凝土中。
3）漏筋：鋼筋保護(hù)層應(yīng)在灌漿前完成，并固定好鋼筋墊塊，水泥砂漿墊塊應(yīng)每隔1米左右固定在鋼筋上，并保證模板面有充足的水分；混凝土自由傾落高度不宜超過2米，如超過，應(yīng)采用串筒或溜槽；根據(jù)試塊試驗(yàn)結(jié)果確定拆模時(shí)間，不宜過早和過遲；操作過程中時(shí)刻觀察鋼筋狀態(tài)，如有脫扣或者踩彎，應(yīng)綁好脫扣，及時(shí)調(diào)直。
4）保護(hù)層厚度偏差：要預(yù)防保護(hù)層厚度偏差，對(duì)內(nèi)模板及支撐有要求。首先是模板剛度，可通過材料力學(xué)驗(yàn)算和技術(shù)論證或參考成熟的同類工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以確定模板選材及厚度、模板支撐布置形式，不斷完善模板的穩(wěn)定性。其次是支撐，可在分布鋼筋上設(shè)置“I”型支撐筋或?qū)⒃?ldquo;U”型支撐筋點(diǎn)焊在上面，以達(dá)到支撐和定位的雙重目的。
4.結(jié)束語
在大體積混凝土澆筑而成的連續(xù)箱梁施工過程中，確保成功澆筑完成施工的關(guān)鍵在于支架的穩(wěn)定性，因此必須在支架檢算驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序。支架預(yù)壓可有效檢驗(yàn)支架的整體受力情況從而確定支架預(yù)拱度，減小支架非彈性變形，提高預(yù)定施工精度，確保成橋優(yōu)質(zhì)、美觀。其次，混凝土的澆筑質(zhì)量是工程質(zhì)量好壞的決定因素，對(duì)于大體積混凝土來說控制降溫速度是關(guān)鍵，每一個(gè)施工環(huán)節(jié)均應(yīng)落實(shí)好，使工程質(zhì)量問題得以預(yù)防，實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量穩(wěn)步提高的目的。
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