西小坪特大橋主跨連續(xù)梁施工方法

狄津環(huán)

1 工程概況

石太客運(yùn)專(zhuān)線Z8標(biāo)段西小坪特大橋孔跨布置為37孔32 m雙線簡(jiǎn)支箱梁和1-(48 m+80 m+48 m)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,全長(zhǎng)1 393.341雙延米,橋梁位于R=5 000 m(左線)曲線及18‰坡道上。主橋基礎(chǔ)為鉆孔樁基礎(chǔ),樁徑1.8 m,橋墩為圓端形實(shí)體墩。連續(xù)梁為跨越西氣東輸及山西天然氣管道而設(shè)。

2 主跨連續(xù)梁施工方法

連續(xù)梁施工采用支架分段整體現(xiàn)澆。支架采用碗扣式腳手架,支架上下設(shè)可調(diào)式頂托和底托。模板采用竹膠合板,梁段每澆筑一段張拉一段(待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%后)。

2.1 地基處理

1)處理范圍。地基處理范圍沿橋長(zhǎng)橫向?qū)挾炔恍∮?5 m,沿橋軸線方向長(zhǎng)度為 177.45 m(DK107+849.45～DK108+026.9)。2)處理方案。支架基礎(chǔ)范圍內(nèi)在填筑前首先挖除地表回填土及地表50 cm厚腐殖土,基底采用自重18 t壓路機(jī)靜壓一遍、弱振一遍、強(qiáng)振四遍、再靜壓一遍,經(jīng)試驗(yàn)室檢測(cè)三項(xiàng)指標(biāo)均合格后,進(jìn)行填料填筑。填筑完成后,在填筑好的地基表面澆筑C20混凝土10 cm～50 cm。

2.2 模板工程

1)側(cè)模及底模。模板采用竹膠合板,模板豎肋為10 cm×10 cm方木,間距20 cm(凈距5 cm),面板為δ=12 mm竹膠合板。橫向背肋采用2[8或φ 48腳手架,雙排并置。拉桿采用φ 18圓鋼,拉桿間距60 cm,正方形布置。竹膠模板應(yīng)按支承情況保證其剛度,嚴(yán)防模板變形使混凝土表面出現(xiàn)波紋或凹凸不平。

2)堵頭模板。堵頭模板因有鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道孔眼,模板采用膠合板挖孔,按斷面尺寸挖割。孔眼必須按鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道位置精確定位切割。每個(gè)預(yù)應(yīng)力預(yù)留孔位要編號(hào),以便在下節(jié)段現(xiàn)澆施工中快速準(zhǔn)確定位。

2.3 現(xiàn)澆支架

1)支架布置。支架采用滿(mǎn)堂碗扣式腳手架。1號(hào)、2號(hào)段為最重梁段,支架縱距均采用60 cm。橫橋向在橋墩兩側(cè)實(shí)心段及腹板位置,支架間距30 cm,空箱段間距60 cm,翼緣板下間距采用60 cm～90 cm。腳手架下端設(shè)枕木或方木作為地梁,上端設(shè)兩層方木龍骨,上層為次龍骨,橫橋向布置,龍骨間距15 cm,矩形截面,寬10 cm,高5 cm。下層為主龍骨,縱橋向布置,橫向間距與鋼管相同,矩形截面,寬度10 cm,高度15 cm。

支架上下設(shè)可調(diào)頂托和底托,用來(lái)調(diào)整立模標(biāo)高。為避免支架接頭壓死下沉,支架頂面可預(yù)設(shè)0 mm～10 mm的拋高量。

用編織袋裝砂或水箱對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓,預(yù)壓荷載為梁段自重的120%。

預(yù)壓范圍:20號(hào)墩0號(hào)塊箱梁13 m寬。支架拼裝時(shí)按設(shè)計(jì)縱距及橫距布置立桿,支架頂利用頂托調(diào)平,鋪設(shè)橫向方木和縱向木板,拼裝組合鋼模板,安裝水箱或用吊車(chē)吊放砂袋對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓。

預(yù)壓觀測(cè):在節(jié)段的中心、橫向左右側(cè)布3個(gè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè),在預(yù)壓前對(duì)底模的標(biāo)高觀測(cè)一次,在預(yù)壓的過(guò)程中平均每2 h觀測(cè)一次,觀測(cè)至沉降穩(wěn)定為止,將預(yù)壓荷載卸載后再對(duì)底模標(biāo)高觀測(cè)一次,從以上的觀測(cè)資料中計(jì)算出支架的彈性變形及地基的下沉值。

2)施工預(yù)拱度。根據(jù)梁的撓度和支架的變形所計(jì)算出來(lái)的預(yù)拱度之和,作為預(yù)拱度的最高值,設(shè)置在梁的跨徑中點(diǎn)。其他各點(diǎn)的預(yù)拱度以中點(diǎn)為最高值,以梁的兩端部為支架彈性變形量,按二次拋物線進(jìn)行分配。根據(jù)計(jì)算出來(lái)的箱梁底標(biāo)高對(duì)預(yù)壓后的箱梁底模標(biāo)高重新進(jìn)行調(diào)整。

2.4 鋼筋、預(yù)應(yīng)力、混凝土工程

1)支座安裝。安裝支座時(shí),要精確找平墊石頂面,準(zhǔn)確定出下支座地腳螺栓位置,并檢查其孔徑大小與深度,用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿把地腳螺栓錨固,或在澆筑墩身墊石混凝土?xí)r直接預(yù)埋地腳螺栓、鋼板(應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工),支座下座板與地腳螺栓上緊,上座板與梁體連接,支座上下應(yīng)對(duì)準(zhǔn)設(shè)計(jì)位置,安裝時(shí)要遵循以下幾點(diǎn):安裝前相對(duì)各滑移面用丙酮或無(wú)水酒精清潔,支座其他部件也應(yīng)擦洗干凈;支座除標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求外,支座的四角高差不得大于1 mm;支座上下各部件縱橫向必須對(duì)中,由于安裝時(shí)溫度較高或較低及混凝土徐變影響,縱向支座上座板必須預(yù)留偏移量,安裝縱向活動(dòng)支座時(shí),上下導(dǎo)向擋塊必須保持平行,交叉角不得大于5°;支座中心線與主梁中心線平行;地腳螺栓螺桿外露螺母頂面的高度不得小于一個(gè)螺母高。2)臨時(shí)支座。臨時(shí)支座布置在墩頂永久支座兩側(cè)的箱梁縱肋處,每側(cè)設(shè)置2個(gè),其結(jié)構(gòu)尺寸為1.60 m×0.45 m。臨時(shí)支座采用C40混凝土澆筑,為便于合龍時(shí)拆除臨時(shí)支座,在其臨時(shí)支座上、下端設(shè)兩層6 cm厚的硫磺砂漿間隔層并埋置電阻絲。臨時(shí)支座拆除時(shí)在臨時(shí)與永久支座之間設(shè)置隔熱層以防燒壞永久支座。為解決梁部施工時(shí)因不平衡重產(chǎn)生的彎矩,在臨時(shí)支座順橋向,靠外側(cè)分別預(yù)埋φ 32 mm×3 000 mm的螺紋鋼,下端錨固于墩身內(nèi)1.2 m,上端錨固于梁頂1.2 m,臨時(shí)支座設(shè)計(jì)時(shí)梁部的傾覆穩(wěn)定系數(shù)大于2,確保梁體穩(wěn)定。3)鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道制作、安裝。a.鋼筋及管道安裝順序。綁扎底板下層鋼筋→安裝底板管道及定位網(wǎng)片→綁扎底板上層鋼筋→綁扎好腹板骨架鋼筋后,再綁扎腹板下倒角的斜筋,安裝底板上的螺旋筋和錨墊板,然后穿底板波紋管→在腹板鋼筋骨架內(nèi)安裝縱向預(yù)應(yīng)力筋管道,綁扎固定管道定位網(wǎng)片→綁扎頂板和翼緣板下層鋼筋→安裝頂板管道定位網(wǎng)片、頂板錨墊板及螺旋筋,穿頂板縱向波紋管→綁扎頂板上層鋼筋,用架立鋼筋固定上下層鋼筋間距。b.管道安裝。波紋管安裝:波紋管?chē)?yán)格按設(shè)計(jì)位置隨箱梁施工逐節(jié)安裝,安裝時(shí)將波紋管穿入定位網(wǎng)片網(wǎng)眼內(nèi),并與定位網(wǎng)片綁扎,安裝過(guò)程盡量避免反復(fù)彎曲,以防管壁開(kāi)裂和穿束困難,波紋管應(yīng)露出梁端7 cm～10 cm。波紋管的連接采用大一號(hào)的波紋管套接,套接重疊長(zhǎng)度為20 cm,并在接縫左、右各5 cm長(zhǎng)度范圍內(nèi)外纏膠帶紙,并用20號(hào)鐵絲綁扎5道～6道,管道接頭處要做到無(wú)折角、無(wú)毛刺、不滲漏,以防堵管或穿束困難。縱向波紋管安裝,鋼束長(zhǎng)度超過(guò)120 m的在每束鋼束中部設(shè)置三通管,以利于壓漿排水排氣,保證壓漿質(zhì)量。嚴(yán)防波紋管被電焊火花燒壞穿孔,一定要防護(hù)好,檢查細(xì),對(duì)穿孔的波紋管須用膠帶纏好。4)混凝土施工。箱梁混凝土采用耐久性混凝土,在墩兩端對(duì)稱(chēng)分段灌注一次成型的施工方法,混凝土采用泵送混凝土。a.灌注順序?；炷凉嘧r(shí)首先由前端開(kāi)始在根部與已完工梁段連接,對(duì)稱(chēng)灌注兩面腹板混凝土至倒角頂面,然后再由前往后灌注底板。底板灌注完成后繼續(xù)對(duì)稱(chēng)分層灌注腹板混凝土,分層厚度為30 cm。頂板灌注遵循由兩側(cè)向中央灌注的順序。連續(xù)梁兩端平衡重應(yīng)控制在設(shè)計(jì)允許的范圍之內(nèi)。b.混凝土振搗?；炷敛捎貌迦胧秸駬v器振搗。振動(dòng)棒要快插慢拔,振搗到混凝土不再顯著下沉,表面泛漿有光澤且不再有氣泡逸出時(shí)將振搗棒緩慢抽出。5)預(yù)應(yīng)力施工工藝。操作工藝流程見(jiàn)圖1。

3 質(zhì)量保證措施

嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行施工。各工序完成后要嚴(yán)格檢查,做好記錄再進(jìn)入下道工序。到場(chǎng)原材料必須分批進(jìn)行驗(yàn)收,符合技術(shù)規(guī)范要求,并具備相關(guān)的試驗(yàn)報(bào)告;預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁梁體混凝土一般水平分層、一次整體澆筑成型;施加預(yù)應(yīng)力前,對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行檢驗(yàn);張拉時(shí)強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)規(guī)定;壓漿時(shí)必須根據(jù)試驗(yàn)室交付的配合比資料拌制水泥漿。

4 安全保證措施

施工現(xiàn)場(chǎng)材料、設(shè)備較多,一定要嚴(yán)格管理,制定嚴(yán)格的安全防范措施,按操作規(guī)程進(jìn)行施工。特別是張拉千斤頂后嚴(yán)禁站人,張拉人員站在千斤頂側(cè)面操作,不準(zhǔn)踩踏攀扶油管,千斤頂內(nèi)有油壓時(shí),不得拆卸油管接頭。

[1]侯軍風(fēng).淺談鋼筋混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工技術(shù)[J].山西建筑,2008,34(15):334-335.