摘要:結(jié)合工程實例,闡述預應力連續(xù)箱梁箱梁施工過程中,從混凝土外觀質(zhì)量及線形控制兩個方面提出注意事項。
關鍵詞:連續(xù)箱梁;外觀質(zhì)量;線形控制
1、工程概述
A11公路拓寬改建工程西吳淞江大橋,位于上海市嘉定區(qū)安亭鎮(zhèn)西南部,西起同三立交東至A11公路2號機孔橋,全長1.188km,分南北集散車道設計,跨越西吳淞江,根據(jù)規(guī)劃Ⅲ級航道標準,跨徑布置80M+140M+80M,結(jié)構形式三向預應力混凝土連續(xù)箱梁,截面為單箱單室直腹板結(jié)構。施工中除按照正常程序操作外,對混凝土外觀質(zhì)量及結(jié)構線形控制提出注意事項。
2、混凝土外觀控制
2.1支架搭設
主橋0#塊采用落地式支架系統(tǒng),懸澆塊件采用菱形掛籃。要求支架系統(tǒng)具有足夠的強度和剛度,掛籃施工之前進行反壓,將變形梁繪制成線形圖作為日后施工是的變形參數(shù),塊件施工過程中注意測量觀測,將根據(jù)沉降量做標高調(diào)整。
2.2 模板工程
2.2.1模板加工
外模采用優(yōu)質(zhì)大面積組合鋼模,卷板弧度和板面、縫口加工,尤其鋼板面和縫口的加工要求甚嚴,必須解決好接縫平順無臺階的縫口加工問題,消除橫縫、縱縫不平或齒口不順。
2.2.2 模板幾何尺寸
模板幾何尺寸嚴格按照設計圖紙要求進行定制,掛籃模板由整體骨架與大面鋼模組成,外側(cè)模板用δ=5mm酸洗冷軋鋼板作面板,用[8作橫肋,鋼板作豎向加勁肋,模板之間夾雙面膠帶止?jié){,并采用螺栓進行連接。設計翼板變寬,變寬范圍為34cm,標準尺寸為3m,模板定制時考慮翼板最大尺寸并留處施工安全范圍,因此翼板模板尺寸定為3.5m。
2.2.3 調(diào)整模板
2.2.3.1 底模調(diào)整
施工中先根據(jù)箱梁中心線放出底板中心線,將模板分中線調(diào)整與放樣線重合后將底模水平定位,再根據(jù)底板設計標高調(diào)整模板高度。底模后側(cè)直接由精扎螺紋鋼固定在前塊件底板上,前口精扎螺紋鋼懸掛在掛籃前上橫梁上,標高控制過程中直接調(diào)整精扎螺紋鋼。
2.2.3.2側(cè)模調(diào)整
掛籃前移后將側(cè)模底口與調(diào)好的底模相拼接,并用對拉螺栓將其初定,再用水準儀控制側(cè)模翼緣倒角根部及外側(cè)兩個點的標高,這樣加上側(cè)板與底板接觸面,定型模板每個斷面上三點控制其空間位置,最終將其固定。主要控制要點是側(cè)模垂直度及翼緣板定位。
2.2.4 模板除銹及上油
模板就位后及對鋼模進行除銹處理,先用磨光機整體打磨光滑,模板初次使用前打磨兩次,并用抹布抹洗干凈,經(jīng)目測無明顯斑跡后上油。
2.2.5 內(nèi)膜
內(nèi)模由模板、支撐系統(tǒng)等組成。模板采用竹膠板及10*10方木組拼,側(cè)面模板加設10#方木作豎向圍楞。內(nèi)模支撐系統(tǒng)由Φ48鋼管滿堂支架組成,鋼管間距不超過60cm,鋼管端頭采用托架支撐在內(nèi)模支撐點上。
2.3 混凝土工程
2.3.1 配合比
箱梁混凝土標號設計為C50,施工配合比經(jīng)反復試驗并得到監(jiān)理工程師驗證后確定。為了解決大體積混凝土水化熱偏大,我們摻加粉煤灰和緩凝減水劑來延緩水泥水化速度,降低水化熱,由于混凝土斷面較大,受澆筑速度影響,避免冷縫出現(xiàn),要求混凝土初凝時間為8.5小時以上,終凝時間達11小時。
2.3.2 混凝土澆筑施工
0#塊分兩次澆筑:第一次澆筑至翼緣板根部,第二次澆筑頂板,均采用汽車泵澆筑。正常塊件澆筑一次性澆筑,為確?;炷辆鶆?qū)ΨQ澆筑,正常塊件采用固定泵澆筑。混凝土澆筑過程中要求人員分工明確,混凝土供應及時,布料均勻,振搗密實,混凝土表面收光及時?;炷翝仓尚秃蟀才艑H烁櫽^察混凝土狀態(tài),選擇最佳的時機覆蓋土工布灑水養(yǎng)生,覆蓋、灑水過早容易出現(xiàn)脫皮現(xiàn)象,過遲易出現(xiàn)收縮裂縫。
2.3.3 表面修補
拆模后對于缺口、麻面則加入少量的干凈細砂和少許的801膠水拌制成半干硬性的水泥砂漿進行填補、刮平。待一定時間后再采用重量比1:2.5~1:3的本、白水泥摻入少量的干凈細砂和少許的801膠水拌制成中稠漿將修補部位擴散性補漿。兩遍后達到一定強度后用砂紙打磨,最終采用重量比1:3的本、白水泥進行方位抹面。
3、結(jié)構線形控制
箱梁在懸澆施工中,由于受自重、溫度、外荷載等因素影響會產(chǎn)生撓度,同時,混凝土自身的收縮、徐變等因素也會產(chǎn)生標高變化,并隨著懸臂長度的加大而增加。為了使成橋后的線形達到或接近設計要求,因此必須在懸澆過程中對已澆筑或準備澆筑的梁段的各工況進行監(jiān)控測量,并以此隨時調(diào)整懸澆的立模標高。為確保主橋在施工期間各部位始終處于安全受力狀態(tài),需在梁體內(nèi)預埋應力元件進行應力監(jiān)控。
3.1變形監(jiān)測
3.1.1 施工測量網(wǎng)的建立
測量控制采用獨立三角網(wǎng)進行控制。在各主墩0#塊上分別設置三個平面控制點,同時兼作高程測量的水準點。基準測點布在橋軸線、腹板中心線與0#塊橫向中心線交點上?;鶞蕼y點按三角高程等導線的方法測設。對于高程的精度,用懸掛鋼尺的方法,用2臺水準儀上下同時測讀,予以校核。校核無誤后的控制點作為懸澆箱梁的高程和平面控制點。
3.1.2 測點的布置
在臨時支撐設置4個沉降和水平位移觀測點,在各懸澆梁段布置三個測點,測點布在離梁端前沿15cm的腹板與箱梁截面中心線上。以上測點均采用φ16mm鋼筋埋設,長度約60cm,與結(jié)構鋼筋焊接固定,并露出混凝土面2cm,外露鋼筋的頂面用砂輪磨成圓形,各懸澆梁段觀測點見右圖。
3.1.3 工況選擇
撓度觀測共分如下5大工況測量:
掛籃就位后→混凝土澆筑前→混凝土澆筑后→張拉完成后→掛籃前移后
3.1.4 主橋懸澆施工測量及高程控制精度如下:
?、?、所有測點的標高測量控制精度為3mm。②、立模標高控制精度為5mm③、單T懸澆節(jié)段澆注混凝土后,兩臂撓度(標高)≤10mm。④、各懸澆單T完成后,相鄰兩懸臂端的相對豎向撓度≤20mm。⑤、箱梁全部施工完成后,裸梁頂向標高與對應設計標高≤1/5000L。
3.1.5 撓度測量監(jiān)控的原則和方法
3.1.5.1 撓度監(jiān)測首先需做到四定原則:定人、定儀器、定時、定點。
?、?、組織有經(jīng)驗的測量人成立測量監(jiān)控小組專門進行測量監(jiān)控,以便監(jiān)控工作的順利開展和防止人為原因引起的誤差。②、專門儀器校驗合格后專門用于監(jiān)控測量。③為避開日照、溫差對撓度所造成的影響,施工控制測量的時間應安排在凌晨0:00~8:00之間進行。④、每塊件混凝土澆筑完成后,及時將測點鋼筋頭打磨成半球狀,同時用紅油漆做好明顯標志并編號,由專人負責人保護,直到全橋合龍。
3.1.5.2 數(shù)據(jù)整理
每次測量各單位均須做好現(xiàn)場記錄,并記錄氣象、溫度等環(huán)境條件,測量完成后及時將數(shù)據(jù)進行整理分析,以決定下一塊件的立模標高調(diào)整值。
3.1.5.3撓度控制及計算
立模標高控制值=箱梁頂面設計標高+設計施工預拱度+掛籃變形值±日照溫差修正值。但由于影響大跨徑連續(xù)梁撓度的因素較多,致使計算狀態(tài)和實際施工狀態(tài)產(chǎn)生一定的差異。為達到設計的理論線型,需要通過現(xiàn)場實際測量資料的積累和對比分析,找出各階段的撓度變化規(guī)律。同時,結(jié)合監(jiān)控提供的參數(shù)和現(xiàn)場實測資料,通過線型控制軟件計算,得出修正后的設計預拱度,然后,對立模標高進行修正,并提供最終的立模控制標高。
3.1.5.4 因懸澆混凝土施工過程中掛籃變形、箱梁結(jié)構撓度等有可能與預設值不同,因此在懸臂澆筑混凝土過程中進行高程監(jiān)控,即在混凝土澆筑過程中測出掛籃變形、箱梁結(jié)構撓度,與設計值現(xiàn)場對照,發(fā)現(xiàn)異常立即分析處理。
3.1.6箱梁平面線形監(jiān)控
箱梁平面線形是根據(jù)設計圖提供的箱梁設計線大地坐標,用全站儀測量。由監(jiān)控數(shù)據(jù)輸入計算機,動態(tài)顯示設計線形與實測線形,進行實時監(jiān)測。
3.1.7沉降觀測
主墩基礎的沉降亦是箱梁懸臂施工控制觀測的組成部分。因此,在每個臨時支撐及0#塊橋面中心均布置觀測點,懸澆施工過程中每半個月觀測一次。
3.2應力監(jiān)測
分別在0號塊、中間塊、合龍塊的斷面預埋應力元件,每一斷面的測點的布置在橋面板和底板的上下緣,橫向間距1.0m。
對于測量數(shù)據(jù)的處理,首先設計單位提供設計理論值,然后監(jiān)控單位按實際情況計算實際理論值,最后對比實測值得出結(jié)構是否安全。
4、結(jié)束語
不僅要確保箱梁混凝土具有好的內(nèi)在質(zhì)量,同時也要確?;炷辆哂泻玫耐庥^質(zhì)量,以實現(xiàn)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁外觀“亮、平、光”的外觀效果。
參考文獻:
[1] 《公路橋涵施工技術規(guī)范》 JTJ041-2000 [S] 北京人民交通出版社,2000
[2] 易孟雙,預應力砼連續(xù)箱梁施工外觀質(zhì)量控制[J] 工程建設與設計2005 .03期