支架法現(xiàn)澆連續(xù)梁施工方法及工藝

王依蘭

(哈同公路管理處)

以 1#大橋、2#大橋、3#中橋和 4#中橋等橋根據(jù)施組總體安排為例,介紹采用支架法現(xiàn)澆連續(xù)梁的施工方法及工藝。1#大橋,孔跨結(jié)構(gòu)為 2(1-24m+1-24m+6×32m連續(xù)梁 +1-32m+4×32m連續(xù)梁)。該橋跨越縣道、河流和農(nóng)田。2#大橋,孔跨結(jié)構(gòu)為 2(1-32m+6×32m連續(xù)梁 +1-24m+2-32m)。該橋跨越河流和農(nóng)田。3#中橋,孔跨結(jié)構(gòu)為 2(2-32m)。該橋跨越山谷、農(nóng)田。4#中橋,孔跨結(jié)構(gòu)為2(2-32m)。該橋跨越山谷、農(nóng)田。

簡支梁高 3.05m,跨度分別為 23.1m、31.1m,梁頂寬12m。

1 WDJ碗扣式支架施工

1.1 支架基礎(chǔ)

根據(jù)地質(zhì)情況在支架施工范圍內(nèi)換填 1m左右山皮土,分層填筑,每層松填厚度不大于 40cm,壓實厚度不大于30cm,用壓路機碾壓密實;再鋪設(shè) 5cm厚碎石墊層并碾壓密實。然后澆筑 15cm厚C20混凝土。泥漿池等軟弱地基必須全部清除,換填滲水土。壓實后地基承載力應(yīng)達到170kPa或計算要求的承載力,檢測合格后方可進行下到工序。

C20混凝土面層施工前先對基層進行標高測量,局部凸凹不平處再用碎石找平。根據(jù)測量結(jié)果和現(xiàn)場實際情況設(shè)置排水方向和場外排水系統(tǒng)。分幅澆注面層混凝土,每幅寬度為 4～5m。強制機械攪拌混凝土,槽鋼做模板,平面振搗器振搗,刮杠人工整平。施工完畢后,覆蓋草袋,灑水養(yǎng)生。

1.2 支架施工

支架采用 WDJ碗扣式腳手架,腳手架鋼管規(guī)格為Φ48×3.5焊管制成的定長桿配件,橫桿與立桿連接采用獨特碗扣接頭。由下碗扣承接橫桿插頭,上碗扣鎖緊橫桿插頭。腳手架在底板 5.5m范圍內(nèi)腳手架縱橫間距按 0.6m×0.6m布設(shè);翼緣板處間距按 0.6m×0.9m布設(shè)。在梁底板腳手架上部縱橫向鋪 10I工字鋼,再鋪 10cm×12cm方木,方木上鋪設(shè)箱梁底模。腳手架底座直接安放在混凝土基礎(chǔ)上。支架高度根據(jù)地面高程和梁底高程確定,水平橫桿步距首層及頂層為 60cm,其余為 120cm。

立桿接長的水平縫錯開,保證鋼管支架的穩(wěn)定,最后在頂端設(shè)頂桿,以便能插入頂部的可調(diào)托座。整架拼裝完后,在縱、橫向連續(xù)布設(shè)剪刀撐,以增強支架的穩(wěn)定,最后在頂托上放上縱、橫梁,以備立模。在預(yù)壓前,要檢查所有的連結(jié)扣件是否扣緊,松動的要用錘敲緊。

接頭搭設(shè):接頭是立桿同橫桿、斜桿的連接裝置,應(yīng)確保接頭鎖緊。搭設(shè)時,先將上碗扣擱置在限位銷上,將橫桿、斜桿等接頭插人下碗扣,使接頭弧面與立桿密貼,待全部接頭插入后,將上碗扣套下,并用榔頭順時針沿切線敲擊上碗扣凸頭,直至上碗扣被限位銷卡緊不再轉(zhuǎn)動為止。

上碗扣扣不緊,或限位銷不能進入上碗扣螺旋面,要檢查立桿與橫桿是否垂直,相鄰的兩個碗扣是否在同一水平面上(即橫桿水平度是否符合要求);下碗扣與立桿的同軸度是否符合要求;下碗扣的水平面同立桿軸線的垂直度是否符合要求;橫桿接頭與橫桿是否變形;橫桿接頭的弧面中心線同橫桿軸線是否垂直;下碗扣內(nèi)有無砂漿等雜物充填等。

搭設(shè)順序是:立桿底座→立桿一→橫桿一→斜桿一→接頭鎖緊→+腳手板→上層立桿→立桿連接銷→橫桿。

2 型鋼鋼管支架施工

2.1 基礎(chǔ)(臨時承臺)施工

基礎(chǔ)采用 C20混凝土擴大基礎(chǔ),結(jié)構(gòu)形式經(jīng)計算為1.8m×1.8m×1m。基底分層換填換填碎粒石,并夯實。

墩臺施工完畢后平整場地,測量放線定位后采用機械開挖基坑,地形條件困難時,采用人工開挖。機械開挖時應(yīng)比設(shè)計基礎(chǔ)底標高高出 30～50cm,剩余部分采用人工開挖?；娱_挖采取放坡開挖,并根據(jù)開挖深度、土質(zhì)狀況設(shè)置相應(yīng)的如木樁或鋼管樁等臨時支護措施,防止邊坡坍塌。

側(cè)模板采用組合鋼模板,底模采用碎石墊層;通過型鋼圍檁、方木、拉桿等與基坑四周坑撐實,確保模板穩(wěn)定牢固、尺寸準確。

臨時承臺混凝土采用在拌合站集中拌制,混凝土輸送車運送。澆筑時分層進行,插入式振動器振搗,以保證混凝土密實度。

2.2 支架、縱梁施工

(1)支架施工

支架(支墩)采用鋼管形式,根據(jù)地形條件具體選擇。鋼管直徑為 ф50cm,壁厚 10mm。

臨時承臺施工完畢后,在承臺上測量定出支架中心位置,然后安設(shè)支架。

支架采用汽車起重機吊立、定位,在臨時承臺上預(yù)埋鋼板,鋼管與預(yù)埋鋼板焊接連接,鋼管支架上設(shè) 2根 40a工字鋼并排設(shè)置。支架高度根據(jù)地面高程和梁底高程確定。

(2)縱梁施工

橫向設(shè) 7個鋼管支墩,基礎(chǔ)為擴大基礎(chǔ),鋼管上部為橫向兩排工字鋼,縱向為 40工字鋼。

3 安裝支架

安裝支座前復(fù)測橋墩中心距離及支承墊石高程,檢查錨栓孔位置及深度要符合設(shè)計要求。

支座安裝要保持梁體垂直,支座上下板水平,不產(chǎn)生偏位。支座與支承墊石間及支座與梁底間密貼、無縫隙。支座四角高差不大于 2mm。支座水平偏差不得大于 2mm。

在模板安裝前詳細檢查支座位置,檢查的內(nèi)容有:縱、橫向位置、平整度,同一支座板的四角高差,四個支座板相對高差。支座預(yù)留位移是否設(shè)置。

支座安裝后即按規(guī)定錨固支座螺栓,灌漿固定。

4 支架堆載預(yù)壓

為消除基礎(chǔ)變形和支架的非彈性變形及支架的不均勻下沉,保證結(jié)構(gòu)線形和結(jié)構(gòu)安全,主體結(jié)構(gòu)施工前需對支架進行預(yù)壓,預(yù)壓期限原則上以支架變形穩(wěn)固后即可結(jié)束。

4.1 預(yù)壓荷載及加載布置形式

預(yù)壓荷載按梁體重量的 1.2倍進行加載。按梁體的大致等效荷載進行布載。下圖為梁體自重荷載分布。加載時按設(shè)計要求分級進行,每級持荷時間不少于 10min。

4.2 預(yù)壓材料

堆載材料采用袋裝土(中、細砂)及成捆鋼筋或鋼錠型鋼等,也可采用四周為沙袋,中間灌水的形式達到堆載重量。腹板范圍以外部分,全部采用袋裝土堆載,堆載高度根據(jù)荷載大小及分布情況及袋裝土的容重實際計算。上部用成捆的鋼筋、鋼錠或型鋼加載。在鋪設(shè)底模前對支架預(yù)壓,預(yù)壓前在支架上滿鋪 10cm×10cm方木(縱向),也可鋪竹膠板、3cm木板等。

4.3 沉降變形觀測點的布置

順橋方向在每跨的 1/2、1/4布設(shè)變形觀測斷面,橫橋向根據(jù)荷載分布情況,每斷面設(shè) 3個沉降觀測點。

4.4 觀測周期(階段)紀錄

(1)加載前首次做好標號(紀錄起始標高)。

(2)加載后,第一天每間隔 6h,以后每間隔 12h,初步擬定預(yù)壓期為 3d,當預(yù)壓沉降量小于 1mm/d時,即可結(jié)束預(yù)壓,進行卸載;根據(jù)沉降量變化情況,可以提前結(jié)束或增加預(yù)壓時間。

(3)卸載后,計算出彈性變形和塑性變形,據(jù)此調(diào)整支架底模標高。

(4)混凝土澆筑后進行張拉時要對梁體拱度進行觀測。預(yù)拱度根據(jù)設(shè)計梁體荷載下的拱度值及堆載預(yù)壓測出的彈性變形值確定。

5 鋪設(shè)底模、安裝側(cè)模

底模采用δ=18mm優(yōu)質(zhì)光面竹膠板,竹膠板分塊拼裝,與分布型鋼、木方固定。底模下設(shè)橫向拉桿,用于加固側(cè)模。底模接縫要保證平順,在模板底加設(shè)木楔來消除相鄰模板的高差。模板釘裝完成后用液體玻璃膠水填塞模板接縫,防止混凝土澆筑中漏漿。

采用人工為主機械配合的方式進行鋪設(shè)。底模標高按設(shè)計標高留置預(yù)拱度和支架彈性變形量。并預(yù)留 10mm沉降量,梁端(墩頂部分)預(yù)留 5mm的沉降量。

底模鋪設(shè)完畢后,安裝側(cè)模。側(cè)模采用工廠加工分節(jié)鋼模板,中部每節(jié)長 2.33m,靠近端部節(jié)長 2.4m。側(cè)模與支撐鋼架焊接為整體,安裝時采用汽車吊安裝,人工配合,掛線調(diào)整。

6 梁體底板、腹板鋼筋安裝

HRB335受力主筋接長主要采用閃光對焊。鋼筋原材料不順直時要調(diào)直后使用,Q235鋼筋拉伸后使用(伸長率控制在 1%以內(nèi))。鋼筋綁扎采用 18#～22#鍍鋅鐵線,綁絲的尾端應(yīng)內(nèi)彎,嚴禁伸入混凝土保護層內(nèi)。

鋼筋綁扎采用由下至上順序進行,先根據(jù)設(shè)計位置在模板上標出縱橫向鋼筋及腹板鋼骨架位置,安放底板底層橫向鋼筋,后吊裝腹板鋼骨架,再安裝底板頂層和腹板縱向鋼筋及內(nèi)模下圈構(gòu)造筋。底板兩層鋼筋間增設(shè)架立鋼筋,按混凝土保護層厚設(shè)置同標號混凝土墊塊。

鋼筋在加工廠集中下料,制作成型,現(xiàn)場人工綁扎的施工方法。

當梁體鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋相碰時,適當移動梁體鋼筋或進行適當彎折。所有梁體預(yù)留孔處均增設(shè)相應(yīng)的環(huán)狀鋼筋。橋面泄水孔處鋼筋移動后增設(shè)螺旋筋和斜置的井字形鋼筋進行加強。

腹板鋼筋安裝完成后,即可安裝波紋管。波紋管采用機制金屬波紋管,分節(jié)人工安裝,街頭采用膠帶封堵,在鋼筋骨架上焊接波紋管定位筋,位置按設(shè)計圖紙計算后確定,定位每 0.5～1.0m一道,曲線處適當加密。

內(nèi)模安放并加固完畢后即綁扎頂板鋼筋,綁扎中保證鋼筋定位準確、牢固、穩(wěn)定,并準確設(shè)置伸縮縫、護欄鋼筋和泄水孔管等各種預(yù)埋件。

7 安裝內(nèi)模、端模

內(nèi)模采用工廠加工分節(jié)鋼模板,分標準段 1.5m、1.0m、2.0m三種;變化段有兩種,長度分別為:2.0m和1.75m;最后為加厚段,長 1.35m。內(nèi)模每段設(shè)連接支撐結(jié)構(gòu)并形成為整體,安裝時采用汽車吊分節(jié)安裝,人工配合,掛線調(diào)整高程和軸線。內(nèi)模與底板頂部鋼筋設(shè)“馬蹬”支撐,保證混凝土保護層厚度。

每側(cè)端模分為 14塊,按設(shè)計圖紙預(yù)留出張拉凹槽。在墩上組拼,錨墊板同時固定在端模張拉孔道預(yù)留位置處。端模安裝完后,可進行鋼絞線穿束,穿束只要采用卷揚機、人工配合進行。

8 安裝頂板鋼筋及預(yù)埋件

內(nèi)模安放并加固完畢后即綁扎頂板鋼筋,測量定位軸線和高程,掛線綁扎,保證鋼筋定位準確、牢固、穩(wěn)定,并準確設(shè)置接地鋼筋、護欄鋼筋、接觸網(wǎng)支座和泄水孔管等各種預(yù)埋件。

9 梁體混凝土

梁體混凝土標號為C50,設(shè)計為高性能混凝土。

9.1 混凝土拌制、運輸及澆筑

采用拌合站集中拌和混凝土,攪拌運輸車運輸,澆筑混凝土?xí)r,每小時運送量應(yīng)在70m3以上。

采用水平分層、斜向分段,用 2臺混凝土泵輸送泵灌注(并備有 1臺混凝土泵),從一端進行澆筑。首先對稱在腹板、頂板中投料(注意不要直接沖擊波紋管),澆筑底板混凝土,然后在澆筑腹板混凝土,最后澆筑翼緣及頂板混凝土。

澆筑前對支架、模板、預(yù)埋件認真檢查,清除模板內(nèi)雜物并用水沖洗干凈。澆筑方向由低端向高端進行,水平分層、斜向分段、連續(xù)澆筑,插入式振搗棒振搗混凝土;選用經(jīng)驗豐富的作業(yè)工人,確?；炷琳駬v密實。澆筑中需嚴格控制梁頂標高,并對梁頂面抹平、壓實。

底板混凝土澆筑時箱梁內(nèi)留人,振搗、抹平流入底板的混凝土。

腹板高度較高須分層澆筑,每層控制在 40cm左右,為保證施工質(zhì)量,上一層混凝土澆筑一定要在下一層混凝土初凝前進行,且振搗時振搗棒要插入下一層不少于 10cm的深度?；炷翝仓r要在頂板上相應(yīng)于腹板澆筑工作面上擺放鍍鋅鐵皮或竹膠模板,以免混凝土撒落在頂板鋼筋上,影響頂板的澆筑質(zhì)量。

頂板混凝土的澆筑過程重點是控制頂板標高。以箱梁兩端為標高基準面,掛線控制梁體頂面高程。在混凝土澆筑時,用 4m長鋁合金靠尺沿這三道縱向鋼筋和側(cè)模對混凝土面進行找平,將箱梁頂面標高控制在允許范圍內(nèi)。

9.2 混凝土振搗

混凝土振搗采用 Ф50插入式振搗器和附著式振搗器相結(jié)合,局部采用Ф30插入式振搗器配合。腹板施工時,以插入式振搗為主附著式振搗器配合;頂、底板施工時,以插入式振搗為主。插入振搗時注意不要使振搗棒觸及波紋管,防止波紋管開裂露漿。因錨墊板位置的鋼筋排布較密,且張拉時此處受力最大、最為集中,所以振搗時需特別注意此處混凝土的振搗密實。

梁體混凝土澆筑時,除留足《驗標》等要求的 56d抗壓混凝土強度試塊外,還需留施工同條件養(yǎng)生抗強度試塊,以確定拆模和混凝土是否到達到預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉所需強度。56d混凝土強度試塊實行標養(yǎng)。

10 混凝土拆模、養(yǎng)護

10.1 混凝土拆模

當梁體混凝土強度達到設(shè)計強度的 60%,混凝土芯部與表層、箱內(nèi)與箱外、表層溫度與環(huán)境溫度之差均不大于15℃,且能保證構(gòu)件棱角完整時方可拆除內(nèi)模。氣溫急劇變化時不宜進行拆模作業(yè)。

拆除前先檢查吊裝機械等設(shè)備的性能,并清理好擬進入的作業(yè)面。

(1)內(nèi)模拆除。

現(xiàn)將支撐、連接桿件等松開、拆除,然后按頂部、側(cè)面的順序拆除模板,由吊裝設(shè)備運送到地面,清理干凈、擺放整齊。

(2)側(cè)模及端模拆除。

現(xiàn)將支架的各項連接送脫、拆除,然后用吊裝設(shè)備將支架吊運到地面。側(cè)模拆除時按從上到下的順序進行解、松拉桿,拆除吊運;嚴禁將先不拆除的模板拉桿送脫。

拆模時,嚴禁重擊或硬撬,避免造成模板局部變形或損壞混凝土棱角。

模板拆下后,要及時清除模板表面和接縫處的殘余灰漿并均勻涂刷隔離劑,與此同時還要清點和維修、保養(yǎng)、保管好模板零部件,如有缺損及時補齊,以備下次使用。并根據(jù)消耗情況酌情配備足夠的儲存量。

(3)底模、支架拆除。

在梁體預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉完后,即可拆除模板和支架。先降落碗扣可調(diào)托架,待底模脫離混凝土面 10cm左右后,人工抽出底模及肋木,移出梁體外,用汽車起重機吊出,然后拆除支架。支架拆除從每跨中間向支點或支座方向?qū)ΨQ進行。

10.2 混凝土養(yǎng)護

采用自然養(yǎng)護,梁體頂板混凝土終凝后及時覆蓋并灑水養(yǎng)生。覆蓋材料可用麻布等保水效果較好的材料,其他部位灑水濕潤后覆蓋塑料薄膜。梁體灑水次數(shù)應(yīng)保持混凝土表面充分潮濕。當環(huán)境相對濕度在 60%以上時,自然養(yǎng)護不少于 14d,當環(huán)境相對濕度小于 60%時,自然養(yǎng)護不少于 28d。

拆除芯模后,箱梁內(nèi)澆水完畢后,梁端端口用塑料布封閉,確保相對濕度在 90%以上,并定期補水。養(yǎng)護期間要做好混凝土測溫及養(yǎng)護記錄,填寫好測溫養(yǎng)護記錄表。