对桥梁工程施工中几点重要环节施工技术的讨论

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohengjun
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  摘要:随着我国桥梁工程不断发展,施工技术在也不断地提高与完善,本文就桥梁施工过程中几点重要环节的施工技术进行了讨论。
  关键词:桥梁工程;施工;技术
  Abstract: With the bridge engineering development, construction technology also continues to improve and perfect, this paper discussed on some important aspects of construction technology in bridge construction process.Key words: bridge engineering; construction; technology
  
  中圖分类号:U445文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)
  
   1. 支架的选择与搭设1.1支架选取
   支架可用钢材、塑料和其他符合设计要求的材料制作。钢材可采用国家现行标准《碳素结构钢》(GB700)中的标准,优选碗扣式支架。1.2支架荷载计算
   根据现浇梁自重、模板重、支架自重及施工荷载计算出所需基础承载力,以此为据处理地基。地基处理好后可按预定方案搭设支架。搭设满堂碗扣支架现浇梁时,要进行综合荷载计算:
   1.2.1支架、模板自重计算;
   1.2.2新浇混凝土或其他施工结构物的重力计算;
   1.2.3施工人员和施工材料、机具等行走运输或堆放物的荷载计算;
   1.2.4振捣混凝土时产生的荷载计算;
   1.2.5新浇混凝土对侧面板的压力计算;
   1.2.6倾倒混凝土时产生的水平荷载计算;
   1.2.6其他可能产生的荷载计算(如雪、保温设施等荷载)。1.3支架搭建
   1.3.1碗扣式支架搭设程序:①选配好主杆规格并拟定纵横水平布置图,做好支架受力验算→②在地基上铺设垫木→③下托定位、安装下部主杆和纵向横向水平杆→④测量调整水平拉杆和基准标高并锁紧立杆碗扣→⑤扶正立杆纵向垂直、拉杆横向水平→⑥放置脚手板→⑦继续接高上层主杆和水平拉杆→⑧安装上托→⑨接正主杆垂直度,扣紧水平杆→⑩放置横木。1.3.2支架安装的要点:①支架立柱前必须保证地基有足够的承载力,主柱底端设垫木来分散和传递压力;②支架安装必须预留施工预拱度;③纵向接头要错开,间距及每个断面接头应满足使用要求;④要有横向稳定措施。1.4预拱度计算
   支架安装必须预留施工预拱度。支架预留施工预拱度计算公式为f=f1+f2+f3.式中:f1为地基弹性变形,f2为支架弹性变形,f3为梁体跨中最大挠度值。1.5支架稳定性要求:
   1.5.1支架的立柱应保持稳定,并用撑拉杆固定。当验算模板及支架在自重和风力作用下的抗倾倒稳定时,验算倾覆的稳定系数不得小于1.3;
   1.5.2支架受压力构件纵向弯曲系数按《公路桥涵纲结构及木结构设计规范》(JTJ025)计算;
   1.5.3支架受载后挠曲的杆件(盖梁、纵梁)弹性挠度为相应结构跨度的1/400。
   2. 钢筋加工与安装2.1钢筋安装程序:①作业准备→②钢筋配料→③钢筋下料→④钢筋加工→⑤标识→⑥梁底板→⑦梁肋板→⑧横隔梁→⑨梁顶板。2.2钢筋位置应准确,定位要牢固。定位的优先次序是:①预应力筋→②主要的普通受力筋→③一般构建筋。或遵循“先精后细,先螺纹后圆钢”的次序。2.3钢筋绑扎质量:
   2.3.1钢筋品种、数量、直径、间距、位置必须符合设计要求和现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023)的有关规定,其抗拉强度如表1所示。
   2.3.2接头焊接质量必须符合《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18)的规范要求;
   2.3.3表面无锈蚀、污染。
   3. 模板安装3.1模板的选取与加工制作要求3.1.1模板的选取和制作必须满足施工图纸的建筑物结构外形,保证尺寸和模板各部之间相互位置的准确性,其制作允许偏差不超过《公路桥涵技术规范》(JTJ041—2000)的规定:①长度和宽度±5mm;②不刨光模板相邻2板表面高低差3mm;③刨光模板相邻两板表面高低差3mm;④平、不刨光模板5mm;⑤拼合板间缝宽2mm。3.1.2具有足够的刚度、强度,能承受施工中的各项荷载,确保施工中不变形。3.1.3模板表面平整,接缝严密,端模张拉面垂直于钢绞线。3.1.4模板组装后线形优美。3.2模板安装3.2.1模板安装前应检修校正,涂刷脱模剂。外露面混凝土模板的脱膜剂应采用同一品种,不得使用废机油等油料,且不得污染钢筋及混凝土的施工缝处。3.2.2底模施工。底模可采用木质合板、高强度覆膜竹胶合板、钢模板等。①安装前,按照计算的预拱度及预压沉降量,在底模下的龙骨上完成;②底模的安装要保证接缝平整,做到不悬空、不翘曲;③底模下铺设方木,如采用10cm×15cm的方木纵向铺设作为模板主肋,向距和支架对应,采用5cm×7cm方木横向铺设作为模板次肋,其上铺设覆模竹胶板;④模板与钢筋安装工应相互配合,防碍钢筋绑扎的模板应待钢筋安装完毕后安设;⑤模板不得与脚手架联结(模板与脚手架整体设计除外),避免引起模板变形;⑥安装侧模板时,应防止模板位移和凸出;⑦模板安装过程中,必须设置防倾覆措施;⑧模板安装完毕后,必须对其平面位置、顶部标高、节点联系及纵向稳定性进行检查,签认后方可浇筑混凝土。
   4. 地基及基础处理科学处理地基,保证地基有足够的承载力,是工程施工的关键所在。为避免支架因沉降过大和沉降不均匀引起连续箱梁横隔梁墩顶负弯矩区产生裂缝,从而影响箱梁的整体质量及连续箱梁施工标高控制,必须对原地面进行处理。4.1地基处理首先平整施工场地,清除地表杂土。将原地面泥土碎渣等软弱地层进行换填、平整、碾压。根据施工需要,采用压土机械碾压密实地面后对基础地面进行40cm厚的三七灰土换填处理,碾压至压实度达到90%以上,保证支架基础具有一定的承载能力和抗沉陷能力,平整形成双向横坡,同时在固化层外侧挖好排水沟,做好地表排水,在灰土上铺一层塑料布,防止长时间浸泡地基造成翻浆冒泥,顶面浇注15cm厚的C20素砼。4.2在施工时,为确保万无一失,必须在浇注顶面混凝土前对地基承载力进行标准灌入试验,分析地基承载力是否满足要求:
   4.2.1进行基础顶面平均附加应力计算;
   4.2.2进行附加应力计算;
   4.2.3进行基础底面附加应力计算。基础底面平均附加应力计算是对地基土层上部荷载的计算,上部荷载包括支撑体系、上部箱梁纲筋砼重量、施工时产生的动载等;附加应力计算公式为P静+P动(主梁每延米自重+拟定的模板、支架自重+施工静荷载+混凝土浇筑的冲击力),N(每延米基础顶面荷载)=K1(不均匀系数)×K2(P动+P静,安全系数;),Po=(N+G)/F=kPa﹤fk.式中:N为每延米基础顶面压力,G为每延米回填的土石方自重,F为每延米地基受力面积,fk为地基承载力标准值)。
   5. 桥梁混凝土的施工技术5.1材料的控制混凝土构件质量的优劣关键在于具体的施工工艺。这不仅要求具体操作过程必须根据相关规范进行,还需严格的检验施工的原材料。根据混凝土需要进行配比试验,例如,在高温环境下或是雨后对砂、碎石应进行含水量实验,在发现问题的同时不断调整材料的配比,这样才能保证材料的准确无误,最终才能确保混凝土的施工质量。5.2质量的控制5.2.1在水泥的选用和用量上须把握好为使水泥用量减少就可以优先选用525R,425R普通水泥等高标号水泥;要想减少水化热,就选用低热水泥;为延缓峰值可以尽量选用后期强度大的水泥。5.2.2在骨料级配和含泥量上须控制好在混凝土的配料中千万不能使用海砂,不能参混有机质的杂杂质。须选用10~40mm的连续级配碎石,细度模数为2.80-3.00的中砂,并且砂、石的含泥量要控制在1%以内。5.2.3在外加剂的选用和用量上须斟酌好在混凝土中掺加一定用量的外加剂来进行缓凝、改善塑性,例如增加一定量的防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。5.2.4适当的增加预埋件在混凝土易开裂部位埋设一些预埋件,例如可以在其加上应力应变传感片,这样的传感片可以直接测试拉应力,从而可以更好的控制混凝土,防止裂缝的产生;还可以在基础面筋上可加设铁丝网或小直径的钢筋网,以提高混凝土的表面抗裂性。5.3温度的控制
   在春秋之际,一般的大体积桥梁的混凝土浇筑会选在此时施工,因为此时的温度最适合进行混凝土的浇筑。如果在夏季须进行施工则须要采取有措施来降低入模温度,且在浇筑混凝土时不宜让混凝土受到太阳的暴晒。6. 张拉作业的施工技术6.1现象6.1.1张拉设备使用混乱,表现为未经标定、检验或超期使用,随意配套组合使用,造成张拉力不准确,影响结构的抗裂性能。6.1.2操作人员没有遵照原定的张拉顺序进行张拉,使结构受力不均衡,造成构件变形(侧弯、扭转、起拱不均等),出现不正常裂缝,严重时会使构件失稳。张拉操作不同步、不分级、升压快等,易发生应力骤增,应力变化不均衡,不利于应力调整。6.2施工技术6.2.1千斤顶、油泵及压力表要经编号配套后进行标定。每套设备标定后应及时绘出张拉力与压力表读数的关系曲系。6.2.2标定张拉设备用的试验机或测力计精度不得低于±2﹪;压力表的直径不得小于150mm,其精度不得低于±1.5﹪。6.2.3经配套标定的张拉设备,必须配套使用,不许随便更换随意搭配组合使用。6.2.4使用过程中,一旦其中某项设备发生故障,需要更换时,仍须再行配套标定。6.2.5张拉设备的标定期限,不宜超过半年。对性能稳定的张拉设备,标定期间可放宽,但不得大于一年,设专人管理和督办。6.2.6张拉前,由质检人员对张拉设备和标定曲线进行验证检查。
   7. 预应力筋的施工技术7.1现象后张法预应力筋张拉时,预应力钢丝和钢绞线发生断丝和滑丝,使得构件和预应力筋受力不均匀或使构件不能达到所要求的预应力值。7.1.1实际使用的预应力钢丝或钢绞线直径偏大,使锚塞或夹片安装不到位,张拉时易发生断丝或滑丝。7.1.2预应力筋没有或未按规定要求梳理编束,使得预应力筋松紧不一或发生交叉,张拉时造成钢丝受力不均,易发生断丝。7.1.3锚具的尺寸不准,夹片的锥度误差大,夹片的硬度与预应力筋不配套,易断丝或滑丝。7.1.4锚环安装位置不准,支承垫板倾斜,千斤顶安装不正,也会造成预应力筋断丝。7.1.5施工焊接时,将接地线接在预应力筋上,造成钢丝间短路,损伤钢绞线,张拉时发生脆断。7.1.6预应力筋张拉端表面的浮锈、水泥浆等未清除干净,张拉时会发生滑丝。7.1.7预应力筋事先受损伤或强度不足,张拉时产生断丝。7.2施工技术7.2.1预应力钢材与锚具应当具有良好的匹配,是保证锚固性能的关键。现场实际使用的预应力钢材与锚具,应与预应力筋—锚具组装件锚固性能试验用的材料一致。如现场更换预应力钢材与锚具之一,应重作组装件锚固性能试验。7.2.2预应力钢材下料时,应随时检查其表面质量;如局部线段不合格,则应切除。7.2.3预应力筋编束时,应逐根理顺捆扎成束,不得紊乱。7.2.4预应力筋穿入孔道后,应将其锚固夹持段及外端的浮锈和污物擦拭干净,以免钢绞线张拉锚固时夹片齿槽堵塞而引起钢绞线滑脱。7.2.5夹片式锚具安装时,应使各根预应力钢材平顺,至少在距端部的长度内不扭绞交叉。7.2.6千斤顶安装时,工具锚应与前端工作锚对正,使工具锚与工作锚之间的各根预应力钢材相互平行,不得扭绞错位。工具锚夹片外表面和锚板锥形孔内表面使用前宜涂润滑剂,并经常将夹片表面清洗干净,以确保张拉工作顺利进行。如工具夹片或开裂或牙面缺损较多,工具锚板出现明显变形或工作表面损伤显著时,均不得继续使用。7.2.7焊接时,严禁利用预应力筋作为接地线。在预应力筋旁进行烧割或焊接操作时,应非常小心,使预应力筋不受过高温度、焊接火花或接地电流的影响。
   8. 曲线孔道灌浆施工技术8.1施工现象曲线孔道的上曲部位,尤其是大曲率曲线孔道的顶部,孔道灌浆后会产生较大的月牙形空隙,甚至有一段空隙。8.1.1孔道灌浆后,水泥浆中的水泥向下沉,水向上浮,泌水趋向于聚集在曲线孔道的上曲部位,随后可能被吸收,而留下空隙或空洞。8.1.2钢绞线比钢丝泌水多,是由于其灯芯作用。这种现象是由于高的液体压力迫使泌水进入钢绞线的缝隙里,并由此向上流动而被禁锢在顶部锚头的下面。8.1.3水泥浆的水灰比大,没有掺减水剂与膨胀剂等,在竖向孔道内泌水更为明显。8.1.4灌浆设备的压力不足,使水泥浆不能压送到位,浆体不密实,孔道顶部的泌水排不出去。8.1.5灌浆工艺依赖工人的正确与熟练操作技术,否则难以保证灌浆质量。8.2施工技术8.2.1对重要的预应力工程,孔道灌浆用水泥浆应根据不同类型的孔道要求进行试配,合格后方可使用。8.2.2对高差大于0.5m的曲线孔道,应在其上曲部位设置泌水管(也可作灌浆用)。泌水管应伸出梁顶面400mm,以便泌水向上浮,水泥向下沉,使曲线孔道的上曲部位灌浆密实。8.2.3竖向孔道的灌浆方法,可采取一次灌浆到顶或分段接力灌浆,根據孔道高度与灌浆泵的压力等确定,孔道灌浆的压力应符合规范要求。不提倡分段压浆,当确需采用分段灌浆时要防止接浆处憋气。8.2.4灌浆操作工人应经过培训上岗,严格执行灌浆操作规程,确保孔道灌浆密实。8.2.5孔道灌浆后,应检查孔道顶部灌浆密实度情况。如有空隙,应采用人工徐徐补入水泥浆,使空气逸出,孔道密实。
   9.结束语
   在桥梁施工过程中,施工工艺和技术水平贯穿于整个施工的具体过程。应不断提高施工技术水平,制定具体管理制度,才能使桥梁工程的施工质量不断提高。
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