浅谈公路桥梁中现浇箱梁施工技术

2024-04-24 09:34杨林楠
智能建筑与工程机械 2024年3期
关键词:现浇箱梁公路桥梁施工技术

收稿日期:2023-10-16

作者简介:杨林楠(1990—),男,回族,河南洛阳人,本科,工程师,研究方向:路桥。

摘 要:现浇箱梁是公路桥梁工程的重要施工内容,其施工技术直接关系到公路桥梁的施工质量和水平。为更好地开展现浇箱梁施工,解决施工中的痛点和难点,提高公路桥梁工程项目施工质量,从现浇箱梁施工实际入手,对施工技术相关内容进行了探讨。就现浇箱梁施工技术优势进行了说明,通过对现浇箱梁施工技术中的基础处理、支架搭设、模板施工、钢筋工程、混凝土浇筑等内容的详细分析,阐述了相关技术要点,明确了施工流程及注意事项,并在这一基础上提出相应的质量控制措施。施工效果也表明,通过合理应用现浇箱梁施工技术,能够切实解决以往施工中的一些技术问题,增强箱梁结构耐久性和稳定性。

关键词:公路桥梁;现浇箱梁;施工技术

中图分类号:U41                                   文献标识码:A                                  文章编号:2096-6903(2024)03-0010-03

0 引言

现浇箱梁作为重要施工内容,其相关施工技术的应用至关重要,必须要予以重视。与传统预制箱梁施工技术相比,现浇箱梁施工技术的施工效率比较高、质量可控,表现出极强的适应性,能够更好地满足公路桥梁的施工要求。但现浇箱梁施工技术也面临着一定的挑战和难题,如浇筑质量的控制、模板拆除等问题,对技术控制要求较高。

因此,就现浇箱梁施工技术的应用进行探索是非常有必要的,不仅有助于提高公路桥梁的建设效率和质量,还能推动交通建设的可持续发展。

1 现浇箱梁施工技术及其优势分析

现浇箱梁是指在桥梁建设过程中,将预制的箱梁模板搭建在桥墩上,然后进行混凝土浇筑,最终形成整体的桥梁结构,其涉及的内容较多,包括模板安装、钢筋加工、混凝土浇筑等多个环节。近些年,随着我国公路桥梁建设活动的持续进行,现浇箱梁施工技术的应用也越来越普遍,并表现出明显的技术优势,主要体现在以下4个方面。

1.1 结构轻盈

公路桥梁施工中,现浇箱梁结构有着较为明显的轻盈优势,其构造相对简单,能够很好地减轻桥梁自重,并发挥更为优秀的承载能力。结构轻盈的优势使得它在实际施工中,不需要借助于复杂的机械设备辅助即可开展施工,也能更好地维持桥梁良好的跨度和平面曲线弯曲度,在消除地形等因素对桥梁施工所带来影响的同时,促使桥梁结构体型更为美观,保障桥梁的质量和外观[1]。

1.2 质量可控

现浇箱梁施工质量更为可控,在实际开展施工的过程中,严格按照要求开展模板安装、钢筋布置等施工内容,即可有效地保障箱梁施工质量。特别是混凝土现浇的施工方式,可以对浇筑过程实施监控和调整,确保混凝土强度等相关指标满足设计的要求。

1.3 作业面小

现浇箱梁施工所涉及的作业面比较小,能够根据现场的实际情况进行调整和设计,这使得实际施工可以拥有更强的灵活性。尤其是现浇箱梁主要施工场地处于箱架上,不涉及大量的地面占用,基本不会对其他施工活动形成侵扰,更为有利于施工作业的顺利展开。

1.4 适应性强

现浇箱梁拥有极强的适应性,其施工技术适用于各种桥梁形式和跨度,可以根据实际情况进行灵活调整和设计,满足不同桥梁工程的需求。

由此可见,现浇箱梁施工技术在公路桥梁建设中的优势极为明显,能够有效提高施工效率、控制质量,增强施工的灵活性,满足不同公路桥梁的建设要求。也正是因为如此,现浇箱梁施工技术在工程建设实际中,得到了极为广泛的应用。

2 公路桥梁中现浇箱梁施工关键技术

2.1 地基处理技术

地基处理属于现浇箱梁施工的重要施工内容,地基处理的质量直接关系到后续相关施工技术能否落实,还会对施工安全形成影响。地基处理的主要目的在于解决其沉降变形问题,避免后期施工时支架变形,给施工的安全性带来不良影响。尤其是针对软土地基,必须要做好软基换填处理,将施工区域内的软土进行清理,而后换填符合要求的土体,分层摊铺压实,减少其工后沉降的问题,进一步保证基础良好的稳定性。

地基处理过程中,需要做好地基验算作业,确保经过处理后的地基,能够满足支架系统对承载力的要求。具体可根据箱梁具体结构,选择合适的办法[2]。

2.2 测量放样技术

测量放样关系到现浇箱梁施工的准确性,属于极为关键的一项环节。通常先进行箱梁中心线的放样,而后结合箱梁外形尺寸,对坐标点进行投影,根据腹板的走向对支架及立杆的平面位置进行确定,最后再结合空间上的要求,对平面坐标点实施投测,确定施工的各个控制点位。

箱梁若是在平面上位于曲线段,则需要适当加密定位,以进一步保证箱梁的圆顺性。标高测定中,需要结合横纵向断面图,明确相关控制点。箱梁支架的具体高度,则需要参考设计图纸中其底部的标高,充分考虑支架系统及模板厚度参数,以计算的方式进行明确。

2.3 支架搭设与预压技术

2.3.1 支架搭设

地基处理合格后,在地基上铺设方木,并使用水泥砂浆对地基进行找平,为支架系统提供可靠的稳定性。支架搭设时为避免沉降问题,需以钢板铺设在底部,以起到分散应力的作用。支撐体系在桥纵横向上的间距要根据桥体实际情况合理确定,箱梁边腹板及横梁等受力集中的位置,要在纵向上适当加密以提高支撑能力,横向间距则保持不变。横杆上下层间距不得低于20 cm,每根立杆搭配两根以上的横杆进行连接。

顺桥向每间隔4.5 m设置一道通长剪刀撑,横桥向则每间隔3跨设置一道剪刀撑,以保证整个体系的稳定性。碗口支架、立横杆接头部位应保证连接牢固,使用转扣数量应满足要求,不得小于85%。

对于用以防护的栏杆及加固杆件,按照技术规范要求进行设置即可。支架顶部通常设置可调节的顶托,以更好地对支架高度进行调整,促使其满足施工要求[3]。

2.3.2 支架预压

支架搭设完成后,为保证支架系统的稳定性,通常还需要通过预压处理,来消除支架的变形,促使支架系统提前沉降到位,避免后期出现不均匀沉降的问题。支架预压通常采用沙袋施加荷载,具体质量需要根据箱梁自重指标合理计算,原则上不得小于箱梁自重。

预压过程中,需分级施加荷载,避免过大应力对支架系统造成冲击,影响支架系统的稳定性。预压周期一般在3 d左右,以不再产生沉降为标准,方可卸去荷载。

2.4 模板施工技術

模板施工除了要考虑模板的刚度及强度要求以外,还需要妥善考虑模板拆卸的便捷性。模板通常采用预制的办法加工,加工过程中需对模板质量进行控制,尤其要求其表面光滑、平顺,拼接结构准确。模板加工完成后,需对模板质量进行检验,并进行一次整体的组拼,以明确偏差所在,提前采取措施进行调整,避免在后期影响施工质量。

箱梁底模一般采用使用15 mm厚的竹胶板进行施工,并设置方木作为纵向加劲肋。满堂架顶托布置以14号工字碳素钢作为背楞,并保持合理间距。模板采用吊装的方式安装,为避免混凝土上泛带来的不利影响,一般不设置内地模,而是加大底板厚度,并在浇筑混凝土的过程中,在腹板附近的底板混凝土顶部设置木模板来实现施工效果。箱梁翼缘及侧模宜加工成定型模板,以更好地安装控制。

2.5 钢筋结构施工技术

现浇箱梁施工中,钢筋结构起到增强稳定性、提供强度支持的作用,为此应当重视钢筋工程的施工。钢筋进场之前,需要对钢筋质量进行严格检验,在确保其相关指标满足施工要求后,方可进场。钢筋容易因各种因素而生锈,因此应当注意保护。可以方木做垫块将钢筋与地面隔离,并设置防雨措施,避免钢筋锈蚀。钢筋结构加工之前,需要将其表面的浮锈、灰尘等清理干净,而后按照设计图纸要求,准确切割钢筋以精准下料。

钢筋切割完成后,将不同类型及用处的钢筋进行编号并分类,用平板车运输至施工现场。钢筋采用吊装的方式,吊至指定位置后,由人工将其运输至绑扎部位,并精确放置。

钢筋绑扎前,应当注意核验钢筋数量、规格及尺寸,验证无误后,方可实施绑扎。为进一步保证钢筋骨架混凝土保护层的厚度,绑扎过程中需要严格控制钢筋与底模之间的距离,可通过设置18 cm左右的钢筋进行调整。底层钢筋绑扎完成后,沿横桥向进行画线,以进一步明确主筋的位置。主筋由于自重较大,需要每间隔80 cm的距离设置混凝土垫块。钢筋绑扎应保证牢固,以梅花状为宜。主筋使用电弧焊进行连接,正式焊接前需要进行试焊以确定相关参数,焊接完成后,需要对焊接质量进行检验,以确保符合施工标准的要求。

2.6 混凝土施工技术

混凝土施工属于极为关键的一项施工内容,它直接影响到箱梁的质量和强度。混凝土施工过程中,需要根据设计要求和施工条件,考虑混凝土强度、耐久性及施工性能等因素,科学进行混凝土配合比设计。混凝土配置完成后,需要对其相关参数进行严格控制,以坍落度作为重要指标,要求控制在8 cm左右。混凝土浇筑采用泵送的方式,实施连续浇筑,一次成型,尽可能避免浇筑中断而影响混凝土的施工质量。

考虑到箱梁浇筑体积较大,因此在实际的浇筑施工中,多采用分层、分段浇筑的办法,这一过程需要注意在下层混凝土初凝前,完成上一层混凝土的浇筑作业,以提高整体作业的连续性,避免出现断层等质量问题。浇筑过程中,控制每层浇筑厚度在35 cm左右,每段浇筑的长度控制在5 m左右。一般先进行底板的浇筑,而后是腹板,最后浇筑顶板。整联箱梁纵桥的浇筑作业要从跨中区段着手实施,以中墩墩顶负弯矩区作为收尾。

为保证混凝土的密实度,在浇筑的过程要持续进行振捣,通常采用插入式振捣器,进行全面振捣。这一过程需要注意控制插入点的均匀性,力求振捣的全面性,不得出现遗漏,也不能过度振捣,混凝土表面不再出现气泡即可视为振捣到位。腹板混凝土的振捣作业比较繁琐,为防止产生施工缝隙,需注意它和底板混凝土之间的连接。顶板混凝土振捣采用点振和平振共同使用的办法,以在保证顶板混凝土平整性的同时,确保充分振捣到位。混凝土浇筑完成后,即可覆膜实施养护,防止水分过快流失和水化热导致混凝土开裂,形成质量缺陷。

3 公路桥梁现浇箱梁质量控制措施

3.1 按工序实施模板拆卸

模板拆卸属于现浇箱梁施工中的重要控制内容,这将直接关系到现浇箱梁的施工质量。实施模板拆卸的过程中,应当依照先两边后中间、先内部后外部的原则拆卸。即先拆卸内部模板结构,后拆卸支撑部位的模板结构,再拆卸外部模板结构,并安装翼板,最后去除底板及腹板位置的模板。

拆卸过程中需要注意不可盲目拆卸,尽可能保持箱梁两侧部位对称式地拆卸,不可单独拆卸一侧模板,以免引起箱梁结构受力不均衡,无法保证箱梁结构的稳定性。在拆卸过程中,应当在模板全部拆除后进行支架的移除,否则同样会由于箱梁自重的原因破坏内部结构,直接影响箱梁施工质量。

3.2 进一步完善基底处理

公路桥梁工程施工中,基底属于极为关键的受力部位,其处理质量将会直接影响到相关技术的应用效果,因此应当进一步完善基底处理,以保证它符合施工的要求。

基底处理过程中,通常使用碎石和沙土摊铺,这一过程中需要注意开展整平作业,并浇筑一层混凝土以提高承载力。若是基底本身就属于黏性土等软弱土,则还需要进行换填处理,将软弱土质全部清理干净,回填碎石等满足要求的材料,并控制其标高满足基底处理的要求。基坑内部应设置排水系统,以避免产生积水问题,对浇筑施工带来不利的影响。基底处理完成后,对其质量进行检验,明确其相关指标是否满足规定要求,避免质量缺陷问题的存在。

3.3 做好混凝土养护作业

公路桥梁现浇箱梁施工中,混凝土养护是非常重要的环节,它直接影响着混凝土的强度、耐久性和整体质量。一般在混凝土浇筑完成后,即可采取措施实施养护。考虑到混凝土自身由于水化热及环境因素的影响容易产生裂缝,因此在浇筑完成后,应及时覆盖塑料薄膜,避免水分的过快流失而造成混凝土开裂。

保持湿润环境,有助于保持混凝土表面的水分。通常有喷水养护和覆盖养护两种方式,喷水养护可保持混凝土表面湿润,覆盖养护则通过覆盖湿润的麻袋、稻草等材料来防止水分的蒸发。

养护期间,需要控制环境温度,尤其是在高温天气下,需要加强养护措施以预防混凝土表面龟裂。重要部位的混凝土,可以适当延长养护时间,以保证混凝土的早期强度和整体质量。养护过程中,要定期对养护效果进行检查,及时发现问题并调整养护措施,保证混凝土养护的有效性。

4 结束语

公路桥梁施工中,现浇箱梁施工技术属于极为关键的技术,其工艺复杂,技术难度大,为更好地保证箱梁施工质量,应当进一步明确相关技术要点并在施工中做好控制。实际开展施工的过程中,应当注意地基处理、测量放样、支架搭设、钢筋结构、混凝土浇筑等方面施工技术的控制,严格按照要求开展现浇箱梁施工,控制好模板拆卸、基地处理及混凝土养护等关键内容的处理,以充分保证现浇箱梁的施工质量。

参考文献

[1] 姜成祥.公路桥梁工程中现浇箱梁的施工关键技术[J].交通建设与管理,2022(6):130-131.

[2] 郭浩.公路桥梁施工中现浇箱梁施工技术探析[J].科技创新与应用,2022,12(32):189-192.

[3] 刘少雷.浅谈公路桥梁施工中现浇箱梁结构施工常用技术[J].四川水泥,2021(8):256-257.

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