
刘 华
连云港市高速公路建设指挥部
摘 要: 连续组合箱梁目前在高速公路建设中被广泛采用,在箱梁预制和安装过程中的几何尺寸和标高差值极易出现超出规范要求的现象,经过对问题出现的原因分析总结,采取有效的措施,大大提高了桥面标高的合格率。
关键词: 组合箱梁 预制 安装 标高控制
连续组合箱梁由于”结构先进,外形美观,行车舒适,经济实用”的优点,在高速公路建设中被广泛采用。在连徐高速公路大型桥梁设计中,凡单孔跨径大于等于25m的桥梁均采用了预应力组合箱梁结构。其中高架桥全长5712.8m,采用33、35m的组合箱梁1096片;妇联河大桥278.2m,采用30m组合箱梁共计72片;烧香河大桥全长132.2m,采用25m组合的箱梁共计40片;蔷薇河大桥全长368.1m,采用30m组合箱梁共计48片。为了减轻箱梁安装重量和增加横向整体性,在各箱梁之间设置了横向连接,每联端部与箱梁同时预制,各中间墩顶横梁采用现浇。为满足结构受力及锚具布置需要,箱梁端部底板、腹板在箱梁内侧方向加厚。腹板内应力钢束除竖向弯曲外,在主梁加厚段尚有平面弯曲,与此相应锚固面在三个方向倾斜,以满足锚固面与预应力钢束轴线向垂直的要求。预制箱梁简支安装时采用硫磺砂浆制成的临时支座。由于预制箱梁高度较小,为保证桥面平整度,经计算箱梁均需要设置向下的反拱度,反拱度按二次抛物线设置,反拱值见下表:
| 跨径组成 | 跨中反拱度值(cm) | |
| 中跨 | 边跨 | |
| 5*35,4*35 | 3.0 | 4.0 |
| 33+3*35+33 | 3.0 | 3.5-4.0 |
| 24.4+4*35 | 3.0 | 1.5 |
第一:梁面高程差值超出规范较多,尤其是正负值大于3cm的点位直接影响到桥面调平层的施工和桥面恒荷的增加。正值差大于3cm的点位突出反映在边跨梁的跨中部位。
第二:梁面横坡超出设计要求(设计2%)。
1 原因分析
1.1因考虑到总工期的需要,箱梁预制到安装就位施工时间较长,超过了设计的3个月时间,箱梁的后期起拱值增大。部分箱梁在冬季预制采用蒸气养生工艺,对砼的早期强度、弹性模量具有影响,也直接影响到起拱值的变化。
1.2边跨梁因较中跨梁多一束钢绞线,张拉后实际起拱值较理论值偏大。
1.3箱梁几何尺寸不正确,原因是箱梁底板、侧板砼施工过程中产生浮托力和水平力,致使芯模产生上浮和左右偏移,影响了构件截面几何尺寸的准确性。
1.4箱梁张拉后上拱值达不到设计要求。箱梁张拉力过大或不足,砼强度和弹性模量达不到设计要求等均会造成出现异常现象;箱梁砼浇筑时底板超厚也会造成起拱值达不到设计值。
1.5箱梁梁面在浇筑时没有控制好,未及时收浆且平整度控制不好,使梁面局部出现凹凸不平。
1.6箱梁预制时,箱梁两侧模板校正时,整体偏离中心线,影响梁面横坡。
1.7支座标高存在误差。
1.8箱梁安装时,高程控制存在偏差。
1.9箱梁安装时,因吊具摆放不平衡,使得起吊箱梁底板不能完全保持水平。在落梁时造成临时支座受力不均匀,引起梁面横坡的变化。
1.10箱梁安装就位后未及时进行负弯矩、湿接逢的施工。
2 处理措施
2.1合理安排箱梁预制和安装的工期,使梁预制结束到安装后浇筑横向连接的时间不超过设计要求的三个月。
2.2因边跨梁较中跨梁多一束钢绞线,在张拉过程中和张拉后,密切观察梁起拱值的变化,通过多次比较观察摸清其变化规律。
2.3保证箱梁几何尺寸正确无误
2.3.1模板加工必须符合图纸设计要求。
2.3.2模板必须有足够的刚度,加劲肋间距不宜过大防止局部变形。
2.3.3两侧板支撑顶部和底部的对拉螺栓必须拧紧。
2.3.4防止芯模板上浮。浇筑腹板砼时,防止芯模底板上浮,在箱梁底板砼浇筑完成后,封闭芯模底板,并用支撑压件压住芯模底口,用于控制底板砼浇筑厚度,同时撑住芯模底口,保证箱梁的几何尺寸。
2.3.5防止芯模整体上浮。在芯模顶部梁长度方向,每1.5m设置一道[24槽钢,其上焊接型钢压件。腹板砼浇筑时压住芯模两侧转角模,槽钢两端用紧固螺栓拉紧在两侧模钢支架上。由于侧模与底台固定,也使芯模与底台座连接成一个整体,从而避免了芯模上浮。
2.3.6防止芯模左右移动。芯模的位置依靠调整螺栓控制,砼施工时,要做到两侧同时均匀下灰,同时振捣,保证两侧腹板砼始终保持同一高度,避免由于砼高差产生侧压力,而使两腹板厚度不均匀。
2.4严格控制预应力张拉技术
2.4.1张拉前对锚具和钢绞线进行校验,对千斤顶和配套油泵进行全面校定。
2.4.2张拉时砼强度和弹性模量必须达到设计强度的90%以上。
2.4.3张拉按照设计规定的程序采取双控的方式,以钢绞线的伸长值进行校核,实测伸长值与理论伸长值差控制在+6%以内。
2.5箱梁预制是在预制厂集中预制批量生产,技术人员加强管理,严格控制每片梁在浇筑的结束后及时收浆抹平,避免箱梁顶面出现凹凸不平的现象。
2.6支座的安装
2.6.1支座安装前全面检查产品合格证书中的有关技术性能指标。
2.6.2安装前应将墩台支座处和梁安装面清理干净,用水灰比不大于0.5的1:3水泥砂浆抹平,使其顶面高程符合设计要求。
2.6.3安装前应计算并检查支座中心位置,当墩、台两端标高不同,顺桥向有纵坡时,支座安装方法应按照设计规定办理。
2.6.4吊装梁前,抹平的水泥砂浆必须干燥并保持清洁和粗糙。就位不准时,必须起吊重放,不得用撬杠移动梁。
2.6.5安装支座的标高应符合设计要求,平面纵横两个方向应水平。
2.6.6支座中心线应尽可能与主梁中心重合,其最大大水平位置偏差不得大于2mm。
2.7箱梁安装
2.7.1箱梁时吊具应摆放平横,使得起吊箱梁时底板保持水平。
2.7.2在落梁时要保持水平、轻、稳,以免造成支座受力不均匀产生变形,影响梁面横坡。
2.8箱梁在安装结束后检查
2.8.1对每片梁面高程分三个断面进行测量,发现问题及时进行调整。在浇筑湿接逢之前,重新对梁面高程进行复核,以免由于起拱值变化引起梁面高程变化。
2.8.2每片箱梁就位后,应及时设置保险垛或支撑,将梁固定并用钢板与先安装好的大梁预埋横向连接钢板焊接,防止倾倒,待全孔大梁安装结束后,再按照设计进行全孔大梁整体化。
2.8.3梁安装完毕整体化后,在尚未浇筑桥面砼前,汽车和筑路机械不得通过。
3 结束语
通过对组合箱梁预制、安装过程中易出现标高超出规范要求现象的原因分析和技术总结,经过调整施工技术方案,有效地提高了后期组合箱梁预制、安装后标高的合格率。
参考文献:<<公路桥涵施工技术规范>> (JTJ 041-) 交通部出版
