梁马峰
本站通讯员:梁马峰
中铁三局集团线桥工程有限公司

箱梁架设支座安装及灌浆质量控制措施

  • 质量目标
  1. 将支座四角高差控制在2mm以下(包括2mm);
  2. 杜绝支座砂浆空饷、裂纹、表面凹凸不平等情况;
  3. 保持支座外观及防尘罩外观完好,无破损、脱漆、锈蚀现象;
  4. 支撑垫石顶面与支座下底板间的砂浆厚度不小于20mm,不大于30mm;
  5. 梁体架设后,支座应受力均匀;
  6. 保证梁缝符合设计要求;
  7. 保证支座安装位置及方向符合设计要求;
  8. 梁体无损伤;
  9. 梁与梁之间相互高低或左右错台。
  • 编制依据
  1. 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB 10752-2010);
  2. 《铁路桥涵工程施工安全技术规程》(TB 10303-2009);
  3. 《桥梁球形支座标准》(GB/T 17955-2009);
  4. 《预拌混凝土标准》;
  5. 《混凝土质量控制标准》(GB 50164)
  6. 《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010)
  • 适用范围
箱梁架设工程
  • 施工前质量控制措施
  1. 箱梁架设前要编制施工方案、施工技术交底以及箱梁架设技术培训;
  2. 支座砂浆灌注对流动性和强度要求较高,架梁前认真做好原材料的检查、支座砂浆强度试验和人员培训,以保证施工质量和进度要求;
  3. 支座检查:
(1)支座进场前必须检查支座是否有合格证和有关材质报告或检查报告以及支座标识牌上编号、坡度、型号等是否与合格证相对应;
(2)仔细核对支座规格、位置、方向、紧固情况、是否进行预压、支座上下底板厚度是否均匀、支座上下底板是否水平(四角高差是否在0-2mm)、支座外观是否良好有无漆膜破损情况;
(3)支座和配件质量应满足设计要求,支座连接正常,不得任意松动上、下底板连接螺栓;
(4)支座存放应避免阳光直射、雨雪浸淋,并保持清洁;严禁接触酸、碱、油类等;
(5)支座安装时应与梁地预埋钢板密贴无缝隙;
(6)支座下底板螺丝以及锚栓杆要拧紧,其埋置深度和外漏长度应符合设计要求。
(7)检查支座位移标尺是否在0刻度;
(8)支座进场后送监理站进行报验。
4、支座砂浆:
(1)必须检查支座砂浆是否有合格证和有关材质报告或检查报
告;
(2)支座砂浆进场前必须进行试验,强度符合设计要求后方可
进场使用;
(3)支座砂浆进场后送监理站报验。
5、支撑垫石的凿毛:
(1)支座在墩顶与垫石连接安装之前应先对支撑垫石表面进行凿毛,清除预留锚栓孔中的杂物、积水、油污等;
(2)凿毛范围应大于模板范围,以防止锚栓孔位置不准确导致支座下板超出凿毛范围;
(3)落梁前用水将支撑垫石表面浸湿。
6、模板安装:
(1)支座在墩顶与垫石安装之后,在支座底板边缘外缘50mm处支模;
(2)灌浆采用预制钢模板;检查模板的密封性,并粗略估计所需砂浆的体积,确保灌浆时不漏浆;
(3)支模前应将模板内侧刷油,以防模板与砂浆粘连;(4)模板底部应粘贴双面胶条,以防止漏浆。
7、搅拌砂浆:
(1)采用无收缩高强灌浆材料进行配将;
(2)灰水比为1:0.15;按照比例加入小型搅拌机搅拌均匀至无颗粒状即可灌浆使用;
(3)支座砂浆搅拌不得低于240s,中间静停90s,使浆料中气泡溢出;
(4)砂浆入模温度不得低于5度;
(5)支座砂浆搅拌完成后,初始流动度不得小于320mm,30分钟之后不得小于240mm。
8、灌浆:
(1)在灌浆前,将模板和支撑垫石表面润湿,但不能有积水,漏斗、软管也要进行润湿;
(2)搅拌机放置在梁顶面,以保证有足够压力,使支座下的浆体密实饱满;
(3)必须从一侧灌浆,不允许二侧、三侧、四侧同时灌浆,以免形成空气夹层;
(4)应先灌注四个锚栓孔至与支撑垫石表面平齐,然后从一侧灌浆直至完成;
(5)灌浆完毕,立即进行表面加工,然后进行养护,注浆后1-6h内浆体产生大量水化热,灌浆部位温度迅速升高,水分蒸发,需注水养护并用湿润的土工布包裹,养护结束后将土工布及保温棉被清除,以防止桥面系施工电焊渣掉落引发火灾;
(6)灌浆后量2小时内不得过孔,待2小时后试验人员对试块进行抗压强度试验,当强度达到20mpa以上时,可以拆除模板及连接杆、角钢,再次拧紧支座下板螺栓,并检查是否有漏浆以及表面不平处,必要时要进行补浆;
(7)在没有可靠保温措施,灌浆材料保温性能未进行试验验证时,严禁在负温条件下进行灌浆。
9、提、运、架、设备:提、运、架、设备运架箱梁过程中,应实现运输箱梁四点支撑荷载均衡和安装箱梁四点吊装荷载均衡,避免箱梁局部超载,确保箱梁局部受力不均,整体不受扭。
  • 施工过程管理与控制
  1. 提梁工艺:提梁前,技术人员你细核对待架成品箱梁合格证,检查外观、梁长、编号以及支座型号、安装位置等,核对无误后方可吊装。提梁采用四点起吊三点平衡原理,吊点设在梁端腹板内侧,吊装梁体时在顶板下缘吊孔处垫以厚度不小于40m的钢垫板保护梁体;起吊过程控制梁体同一梁端高差≤10mm和两端高差≤20mm。
  2. 运梁工艺:
(1)运输支点设置在梁腹板下,距粱端距离≤4.0m。而且支点应位于同一平面上,箱梁同一端支点相对高差不得大于2mm;装梁时各支点对位要准确,纵向偏差为士10m,横向偏差为士5mm,如位置偏差超标,须重新对位;
(2)启动前全面检査一遍箱梁的支垫及支撑情况,査检运梁车的方向及制动系统等,确认无误后方可运行;
(3)运梁过程中,操作人员要高度集中精力,密切注意观察运梁车及前方道路情况,发现异常,及早采取措施,非紧急情况,严禁高档位急起急停;
(4)雨雪及大风等恶劣条件下,不得进行运梁作业。路面湿、滑及冰冻等要采取相应防护。
3、落梁工艺:
(1)预制箱梁架设落梁时,采用测力液压千斤顶支点反力控制,支点距梁端距离≤2.6m,支承垫石顶面与支座底面间隙压浆硬化前,每个支点反力与四个支点反力的平均值之差不得超过士5%。顶梁过程缓慢进行,防止因千斤顶受力不均造成梁体侧翻。
   (2)在箱梁每支座内侧靠垫石位置设置共四台500t液压千斤顶,定位后进行支座灌注砂浆锚固工作。千斤顶的拆除须待砂浆强度达到20MPa以后方可进行,拆除千斤顶后再进行架梁机移位和下一片运梁、架梁工作。千斤顶安装就位和拆除可通过箱梁底检查孔通过倒链配合进行人工作业。液压油泵可在梁顶面进行控制操作;
(3)千斤顶安装时应严格定位设置在设计位置靠近支座内侧,下面支承在墩项砼顶面,上面顶在箱梁预设防落梁措施预设钢板上,施工操作时应采取必要的措施如加垫钢板或橡胶板等严防损伤梁体及墩顶砼表面。操作时应按液压千斤顶的有关操作规程严格控制操作,严防野蛮操作和不文明施工。千斤顶拆除一定要有灌浆强度报告和检查验收合格批准后方可进行。待梁体安装就位后,最后拆除支座上下连接板。
4、支座安装工艺:
(1)根据全桥梁片布置和桥形坡度值,确定支座安装型号和安装位置;每孔箱梁采用固定支座(GD)、横向活动支座(HK)、纵向活动支座(ZX)、多项活动支座(DX)各一个;
   (2)支座进场后,根据《桥梁球形支座标准》(GB/T 17955-2009),对支座的外观尺寸、编号、型号、坡度、组装质量进行检査并与合格证对应,验收,符合设计要求才能进行安装;
   (3)支座安装前将梁底支座预埋板和墩身垫石顶面清理干净,对墩顶垫石石顶面须进行凿毛处理;
   (4)支座安装时,根据《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB 10752-2010),梁底支座预埋板和墩身垫石顶面验收平整度,合格后方进行支座安装;
  (5)支座安装后,支座上表面与梁底支座预埋板须密贴,支座四角高差≤2mm;
(6)梁体落位前,安装支座锚栓杆,并随梁体落放到垫石锚栓孔,采用灌支座砂浆与垫石固接;
   (7)支座砂浆达到强度和养护期后,拆除支座连接件,安装支座防尘罩。
5、灌浆工艺:
(1)支座砂浆采用的是早强快硬无收缩材料。常温条件下,砂浆水灰比1:0.15,流动度不应小于320m,30min后流动度不应小于240m;2h抗压强度不小于20MPa,24h抗折强度不小于10ipa;标准养护条件下浆体28d自由膨胀率为0.02%-0.1%,28天抗压强度不小于50MPa,弹性模量不小于30GPa;冬季施工时要采取保温措施;夏季要加强养护;
(2)材料进场取样合格后,现场按照水灰比采用立式搅拌机搅拌,等砂浆静止90s,排除气泡,并取试件,然后利用重力式灌浆,立好砂浆模,将砂浆灌注到支座与垫石间隙,注意:未用完砂浆应丢弃,不得二次搅择使用;
(3)等砂浆强度达到20Mpa后,拆除临时千斤顶,拆除砂浆模板,并进行及时砂浆养护。
(4)灌浆完毕后,在外露表明初凝后,应立即喷酒水保湿养护,在养护开始6小时内必须保持表面湿润,然后涂刷养护剂或覆盖塑料薄膜,并加盖淋湿草袋或岩棉被覆盖,并随时检査保持湿润,养护时间不小于24小时。冬季施工时,养护措施还应符合《箱梁架设冬季施工方案》有关规定。
6、冬季施工工艺:
(1)冬期施工前应根据冬期施工方案和有关规范要求对施工人员做好冬期施工的培训教育工作,应特别加强对测温人员、特殊工种人员的培训,使冬期施工人员对冬期施工的技术要点及安全注意事项做到心中有数,确保冬期施工正常进行。
(2)灌浆料应采用冬期施工灌浆料。
(3)灌浆料应储存在有供暖设备的保温房里,做到上盖下垫,灌浆料温度应控制在10℃以上。
(4)灌浆料运输过程中,将灌浆料临时存放在箱梁室内,并用棉被覆盖,防止灌浆料在运输过程中温度损失。
(5)拌和用水应采用饮用水,储水工具采用自制水箱,水箱可容水量200kg,安插4个加热器加热,拌合用水温度应控制在25~35℃之间。
(6)支座砂浆灌浆前,支承垫石顶面应进行凿毛处理。锚栓孔内不得有冰雪、积水和其他杂物,锚栓孔内冰雪、积水采用喷灯进行烘干处理。垫石表面、锚栓孔内杂物清理干净后应充分润湿。
(7)支座灌浆至少15分钟前,对垫石表面和支座底板间灌浆层采用暖风机进行预热处理,预热时间不少于15分钟,使垫石表面和支座底板温度不低于10℃。
(8)搅拌时间为常温搅拌时间的1.5倍。
(9)支座砂浆灌注前,用30℃左右的温水冲涮灌注塑料导管,对灌注导管进行预热。
(10)桥梁支座砂浆施工时,灌浆料搅拌温度不得低于25℃,入模温度不得低于5℃,混凝土表面温度与环境温度不得低于5℃;砂浆入模温度不得低于5℃。
  • 施工后检查及原因分析
  1. 存在问题:四角高差大于2mm
   原因分析:
(1)支座出厂时无预压,连接螺栓未拧紧;
(2)支座安装时下底板不水平;
(3)箱梁梁底预埋钢板不水平;
(4)支座下底板厚度不均匀;
(5)箱梁提、运、架过程中支座发生碰撞;
   控制措施:
  1. 支座进场前检查支座是否预压,连接螺栓是否拧紧,如有问题禁止入场;
  2. 支座安装完毕后,测量支座四角高差,对支座进行调整;
  3. 支座安装前检查箱梁底部预埋钢板是否水平,如若不水平,通知梁场进行整改;
  4. 清理其表面杂物,支座安装时支座上板螺栓打紧至上板与梁底预埋钢板密贴无缝隙;
  5. 支座进场前检查支座上下底板厚度是否均匀,若不均匀禁止入场;
  6. 箱梁在提、运、架过程中统一由专人指挥,指挥明确,保证箱梁不受到碰撞;
  7. 灌浆前对支座四角高差进行检查,如发生偏差,立即调平;
  8. 将箱梁调整至四个油顶受力均匀,以保证支座受力均匀;
(9)支座上下底板连接螺栓待支座砂浆2h强度报告符合要求后拆除。
  1. 存在问题:支座砂浆空饷
   原因分析:
  1. 砂浆搅拌不均匀,砂浆内有灰块或有气泡;
  2. 支撑垫石上表面凿毛不到位;
  3. 砂浆分层;
  4. 模板漏浆,用干灰堵模板;
  5. 灌浆时多个方向灌浆;
  6. 支撑垫石上表面有杂物、油污未清理;
  7. 灌浆前,支撑垫石表面未润湿或有积水;
(8)灌浆速度过快。
   控制措施:
  1. 严格按照设计灰水比拌和,拌和均匀无灰块后静止90s后进行灌浆;
  2. 凿毛范围大于模板范围,以防止调梁时模板范围超出凿毛范围;(3)灌浆前将垫石表面,锚栓孔内杂物、油污、积水清理干净;
  3. 灌浆前,将支撑垫石表面润湿;
  4. 灌浆速度保持匀速;
  5. 灌浆时必须从一侧灌浆,不允许二侧、三侧、四侧同时灌浆,以免形成空气夹层;
(7)漏浆时在模板外侧堵浆,不可使用干灰堵浆。
  1. 存在问题:支座砂浆表面不平整
   原因分析:
  1. 砂浆模板表面未涂油,砂浆与模板粘接;
  2. 砂浆收缩;
  3. 砂浆内有气泡;
  4. 砂浆内有异物;
(5)支座砂浆未按配合比搅拌,初始流动度不足。
   控制措施:
  1. 支模前将模板内表面涂油,模板底面粘贴泡沫双面胶;
  2. 搅拌锅上料前对搅拌锅、灌浆桶、灌浆漏斗以及管道进行清洗;(3)按要求灰水比进行搅拌,支座砂浆搅拌不得低于240s,中间静停90s,使浆料中气泡溢出;
  3. 支座砂浆初始流动度不得小于320mm;
(5)严格按照标准进行养护。
  1. 存在问题:支座砂浆裂纹
   原因分析:
  1. 地区温度变化,产生干裂;
  2. 浆体收缩产生收缩缝;
(3)养护不到位。
   控制措施:
  1. 严格按照标准进行养护;
(2)定期进行检查,发现问题及时修补。
  1. 防尘罩破损及支座漆膜脱漏、锈蚀
   原因分析:
  1. 支座进场前防尘罩破损,漆膜发生脱落支座锈蚀;
  2. 支座在运输过程中发生碰撞;
  3. 支座储存环境不利于支座储存;
  4. 支座漆膜不适宜当地气候环境;
(5)防尘罩风化。
   控制措施:
  1. 支座进场前严格对支座表面及防尘罩进行检查;
  2. 定期对所架箱梁支座进行检查,如发现防尘罩破损、漆膜脱落、支座锈蚀情况,及时更换防尘罩、补漆;
  3. 定期检查库房内存储的支座,如发现问题,对库房环境进行整改;
(4)如发现漆膜、防尘罩大量破损,疑似当地气候原因,及时联系厂家进行处理。
  1. 支座灌浆厚度不在20-30mm之间
   原因分析:
  1. 同一梁端两侧垫石左右高差超过10mm;
  2. 对角高情况;
(3)支撑垫石表面不平整。
   控制措施:
箱梁架设前,严格对支撑垫石左右高程进行复测,如发现问题及时通知线下单位整改。
7、梁与梁之间上下或左右错台,梁锋不符合设计要求:
   原因分析:
  1. 箱梁交接时为进行外观测量,箱梁出厂不合格;
  2. 锚栓孔位置不符合设计要求;
  3. 箱梁跑膜;
(4)墩与墩间跨距不符合设计要求。
   控制措施:
  1. 箱梁交接时,对箱梁尺寸进行复测;
(2)箱梁架设前对支撑垫石左右高程、锚栓孔尺寸、墩与墩之间跨距进行复测。
8、支座位置或坡度安装错误:
   原因分析:
(1)支座标识牌有误;
(2)安装人员粗心大意,未按技术交底安装;
(3)未进行技术交底或技术交底不明确;
(4)现场技术员监控不到位。
   控制措施:
  1. 工程部在每次坡度变更前对施工人员进行支座安装技术交底;(2)现场技术员对支座安装进行监控;
(3)支座安装前对支座进行检查,观察其标识牌是否正确。
  • 总结
    为切实加强铁路建设项目质量安全管理,强化质量安全意识和施工关键环节控制,全面落实“强基达标、提质增效”工作主题, 牢固树立“百年大计、安全第一、质量至上”的理念,打造精品工程,施工时关键选择合理的施工工艺和施工设备,以及和设备、各工序间高效配合,从而较好的控制各工序的质量和安全,并有效地降低成本,缩短工期。
 
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