预应力连续梁两次浇注施工裂纹控制论文_潘柳林

预应力连续梁两次浇注施工裂纹控制论文_潘柳林

中铁大桥局集团第六工程有限公司 湖北武汉 430100

摘要:现目前国内桥梁工程中预应力混凝土连续梁使用频繁,公路及市政工程中预应力混凝土连续梁梁高都相对较小,箱室内空间较小,连续梁一次性浇注施工难度较大,所以较多采用两次浇注施工,然而分次浇注施工中第二次浇注翼缘板最易出现裂纹,本文以深圳市梅观高速与贝尔路衔接段二期工程中预应力混凝土连续梁为例,介绍连续梁二次浇注翼缘板裂纹控制要点。

关键词:裂纹;预应力连续梁;两次浇筑

1.工程概况

梅观高速公路至贝尔路衔接段工程主要为梅观高速公路与贝尔路东段的连接匝道及相关配套工程。本工程包括梅观高速西侧半幅拼宽(K13+950~K14+245.745)和坂田华为片区通过梅观高速返回深圳市区的B匝道(BK0+260~BK0+920.566)。

主要工程内容为跨越梅观高速的B匝道桥工程。上部结构为2联6孔(28+35+28)+(3×28)m的预应力混凝土连续箱梁+1联3孔(28+40+26)m的钢结构箱梁+2联5孔(24+37+24)+(2×28)m的预应力混凝土连续箱梁和桥面及附属工程施工。

2.工程地质与水文地质条件:

2.1工程地质

本工程所处地区地表为素填土地区,厚度约为10m,其下分别为砾质粘性土以及不同风化程度的粗粒花岗岩,持力层为中风化或微风化处理花岗岩层。

B匝道BK0+732-BK0+785段右侧现状为一段土质污水沟。BK0+260-BK0+328段为杂填土和人工填石地段,现场施工面积狭窄,上述两段采用高压旋喷桩进行处理。受场地影响。

3.施工方法及步骤

3.1 现浇梁概况

①单幅箱梁横断面为单箱双室断面,底宽8.145m,顶宽12.145m,梁高1.7m。见下图:

②现浇箱梁平面图、立面图

见附图:

3.2 支架布置

3.2.1现浇箱梁支架方案总体描述

①现浇箱梁共计4联,第一联为预应力砼连续箱梁(2800+3500+2800),第二联为预应力砼连续箱梁(3×2800),第四联为预应力砼连续箱梁(2400+3700+ 2400),第五联为预应力砼连续箱梁(2×2500)。现浇箱梁采用满堂支架,满堂支架采用碗扣式支架。

②满堂支架范围地基为回填土,需要进行地基处理。

③地基处理办法为挖除泥浆池内的泥浆,回填土方,用压路机分层碾压,压实度要求大于93%,最后施工15cm厚砼表面应设置流水坡度,混凝土表面的流水引入外侧的排水沟,最后水流到支架基础以外至少5m。

3.3满堂支架详述

①模板均采用木胶合板,厚度18mm,其质量要求应满足现行相应规范要求;

③支架采用碗扣式钢管满堂支架,立杆顶部自由端高度控制在65cm,超过65cm应增设纵、横水平杆,支架顶端步距60cm,其他地方步距120cm;

3.4混凝土浇筑及养护

梁体混凝土强度为C50混凝土,采用商品混凝土,搅拌运输车运输,泵送入模,连续浇筑。

混凝土配合比设计及原材料控制

① 混凝土质量要求:混凝土设计强度为C50,其坍落度、初凝时间、含气量等满足设计要求;分层混凝土浇筑可间隔时间:<5h,且混凝土生产、运输、浇注速度必须满足每层混凝土在初凝时间内浇注完成。

② 选用低热水泥(普通硅酸盐水泥),降低混凝土在凝结过程中产生的水化热,水泥碱含量满足设计及规范要求。

浇筑混凝土前,应对模板、钢筋、支架和预埋件、预留孔进行检查,并作好记录,符合设计要求后方可浇筑。模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢应清理干净。模板如有缝隙,应填塞严密。

混凝土浇筑应连续进行,如因故必须间断时,其间断时间应小于前层混凝土的允许可重塑时间。浇筑方向从跨中向两端循序进展,分层下料、振捣,每层厚度不超过30cm。

3.5混凝土第一次浇筑

①混凝土第一次浇注是底腹板模板腹板内膜安装完成,底腹板钢筋、预应力管道及钢绞线安装完成后浇注底板及腹板混凝土。底板布料:浇筑底板混凝土时,倒角模板上要开设振捣孔兼出气孔,底板混凝土浇筑完毕后,封堵倒角上的出气孔。腹板布料:浇筑腹板混凝土时,汽车泵直接布料。采取分层浇筑,合理分层,全断面连续浇筑,一次成型。第一层混凝土浇筑完毕后,及时对混凝土进行养护。待第一次混凝土达到一定强度后对腹板及隔墙上表面进行凿毛处理,凿毛后将残渣冲洗并清理干净。安装顶板内膜绑扎顶板钢筋。

3.6混凝土第二次浇筑

①顶板布料:顶板采用汽车泵直接布料,布料顺序从跨中往两边进行布料。

4.裂纹产生原因及控制措施

4.1温度变化引起的裂纹

①混凝土亦具有热胀冷多的特性,内外界温度发生变化时混凝土会变形,当外界约束产生的应力超过混凝土抗拉强度时即会产生裂纹。由于连续梁施工处于秋冬交界季节,昼夜温差较大,两层混凝土在纵向会产生位移,因两层混凝土浇筑间断时间过长,两层混凝土温度不同,纵向位移不能同步,故会使翼缘板产生横向裂纹。

预防措施:

①对已浇筑完的第一层混凝土进行覆盖保温,防止内外温差较大;观察天气温度变化,选择近几天内温度较均衡时进行浇筑混凝土;控制两层混凝土浇筑在3天内完成。

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4.2基础变化引起的裂纹

①因支架基础土层未进行分层碾压或土层较差时未进行换填处理,地面未进行硬化或硬化厚度不足,排水不畅导致基础受到雨水浸泡。

②未按方案要求进行堆载预压或预压吨位不满足要求等因素导致在连续梁混凝土过程或浇筑完成后支架产生沉降变形使混凝土受力不均匀二而产生裂纹。

预防措施:

①对支架搭设基础以下2米土层进行分层碾压,遇土质不良时进行换填处理,地面浇筑15cm后素混凝土,支架低托落在20cm宽、5cm厚木板上。

②支架预压时严格按照审批后的方案进行分级堆载预压,消除支架的弹性变形及非弹性变形。

③地面硬化后挖好截排水沟,确保施工中支架基础不被雨水浸泡。

4.3施工质量变化引起的裂纹

① 预应力混凝土连续梁在浇筑过程中由于未严格按照操作规程早场施工质量低劣产生的裂纹。混凝土浇筑及运输时间过长,混凝土中水分蒸发过快,使混凝土坍落度降低,使混凝土表面产生裂纹。

② 混凝土分次浇筑使,混凝土接触面未处理好,新旧混凝土之间或施工缝处易产生裂纹。

③连续梁施工时混凝土浇筑多采用泵送混凝土,此时为保证混凝土的运输,水及水泥的用量增加,从而引起混凝土凝固时的收缩量增大而产生裂纹。

④混凝土浇筑完成后未及时进行覆盖及洒水养护或养护时间不足而产生的裂纹。

⑤混凝土浇筑完成后强度还未达到拆模强度时将翼缘板下部支架松动并拆除,翼缘板受力不均匀而产生裂纹。

预防措施:

①派检测工程师及现场技术人员对混凝土质量进行控制,确保混凝土质量满足要求。

②对新旧混凝土接触面进行凿毛处理及清理并冲洗干净,保证第二层混凝土浇筑前该表面无积水。

③浇筑完成后排专人用土工布进行覆盖及喷淋养护,确保混凝土保持湿润,确保养护时间满足规范要求。

④待混凝土强度达到设计拆模强度后方可进行模板拆除。

⑤ 浇筑过程中,设专人监控支架变形。

⑥浇注过程中要派专人随时检查模板及螺栓。

5.安全文明施工、环境保护措施

5.1安全组织措施

①严格做到安全施工,文明施工。

②项目经理亲自抓安全工作,随时检查施工过程中的安全问题,发现问题及时解决。

③施工遵照单位工程施工组织设计的统一部署,施工机械设备要随作业面的移动而经常搬迁;施工用材料原则上随用随进。

④施工人员必须遵守《安全生产法》及相关法律法规和操作规程,坚持“安全第一,预防为主”的安全方针。

⑤施工人员进入施工现场必须戴好安全帽。

⑥施工用电:必须安全、规范。电工作业为特种作业,无证人员不得进行作业。施工电缆应符合要求并架空;施工现场不得乱拉乱接电线。电工应经常检查施工现场的用电安全情况发现问题及时处理,为现场营造一个良好的用电安全环境。

⑧施工现场应设置足够的安全警示牌。禁止外来人员和与施工无关的人员进入施工场地。

⑨建立健全安全管理体系,必须有专兼职的安全人员对施工现场进行安全巡视,发现问题及时解决。

⑩其他未尽事宜按有关规定执行。

5.2现场环境保护、环境卫生措施

施工现场环境保护、环境卫生措施搞好即降低了大气污染、水污染、噪声污染、粉尘污染的问题,具体实施方法如下:

①施工人员要穿着整洁、谈吐文明、严肃活泼。

②做好安全用电防火工作,电器要有漏电保护开关,现场备有灭火器具。

③现场内外注意行车安全,现场内车辆行驶和进出场现场要有专人指挥。

6.结束语

通过本项目施工,当市政及公路工程中连续梁梁高度较矮时混凝土可采用两次施工。两次浇筑施工可降低施工难度,内膜可周转利用率高,节省施工周期,施工质量能满足要求具有很好的经济和技术效果。

参考文献

[1]《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011

[2]《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-2013

[3]《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008

[4]《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

[5]《建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规范》JGJ166-2008

[6]《钢管满堂支架预压技术规程》JGJT 194-2009

[7]《公路工程施工安全技术规程》(JTJ 076-95)

[8]《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)

[9]《梅观高速公路与贝尔路衔接段二期工程施工设计图》

论文作者:潘柳林

论文发表刊物:《基层建设》2017年2期

论文发表时间:2017/4/20

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