麻城互通E1#匝橋現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)

袁 壯

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司,成都,610091)

1 工程概況

麻城互通E1#匝橋主梁為跨徑26m+38m+26m的C50現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土箱梁,全幅等寬9.25m,橫斷面均采用單箱五室。箱梁頂板厚度為25cm,底板厚度為25cm,腹板寬度為50cm,左右懸臂長(zhǎng)均為2m,梁高為1.9m。橋臺(tái)支點(diǎn)橫梁寬度為1.2m,橋墩橫梁寬度為2m。

2 施工布置與工序

2.1 施工布置

該橋混凝土主要由麻城“為一商品混凝土”提供,并利用E匝主線橋拌合站做為備用拌合站。鋼筋加工廠及模板加工修理廠布置于互通三角帶。施工便道為106國(guó)道,對(duì)外交通條件較好。施工用水為橋址附近水塘用水泵抽水至蓄水池,施工用電從電力主干線架設(shè)專用動(dòng)力線路至互通區(qū)供互通E1#匝橋施工,另配置50kW 柴油發(fā)電機(jī)一臺(tái)備用。

2.2 施工工序

橋梁上構(gòu)主要施工程序如下:施工準(zhǔn)備→排架基礎(chǔ)施工→排架施工→模板施工→排架預(yù)壓→排架卸載→測(cè)量放樣→底腹板鋼筋施工→內(nèi)模施工→第一次混凝土澆筑→內(nèi)頂?！敯邃摻罱壴诙位炷翝仓B(yǎng)護(hù)→拆卸排架

3 主要施工方法

互通E1#匝道橋左、右幅分離,施工時(shí)左、右幅分開(kāi)進(jìn)行,兩個(gè)班組流水作業(yè)。即在進(jìn)行左幅箱梁預(yù)壓完成后即進(jìn)行鋼筋安裝,同時(shí)右幅排架具備荷載預(yù)壓條件。箱梁施工腳手架采用鋼管搭設(shè)滿堂支架。

3.1 排架基礎(chǔ)施工

保證地基有足夠的承載力,避免因沉降過(guò)大和沉降不均勻引起連續(xù)箱梁橫隔梁墩頂負(fù)彎矩區(qū)產(chǎn)生裂縫,以及控制連續(xù)箱梁施工標(biāo)高,是本工程的關(guān)鍵所在。

互通E匝道為路基石方開(kāi)挖地段,地基處理首先平整施工場(chǎng)地,清除地表雜土。采用壓路機(jī)碾壓密實(shí)后地基承載力要求大于200kPa,然后澆筑15cm厚混凝土,保證支架基礎(chǔ)具有一定的承載能力和抗沉陷能力。支撐排架鋼管下墊5cm×6cm×30cm方木。

3.2 排架搭設(shè)

采用滿堂支架的搭設(shè)方法,排架用直徑φ48mm、壁厚3.5mm鋼管搭設(shè),鋼管底部采用高30cm的安全島作為排架底座。立桿間距為跨中1/3處 30cm×60cm,梁端(縱橫梁處)間距為60cm×60cm,橫桿步距為1.2m;立桿搭接采用鋼管卡搭接,搭接長(zhǎng)度大于80cm,鋼管上口用50cm調(diào)節(jié)螺栓頂托調(diào)節(jié)高程,調(diào)節(jié)頂托上采用鋼管作橫梁;橫梁上鋪設(shè)10cm×12cm方木,方木間距25cm。為保證施工完畢后結(jié)構(gòu)尺寸的準(zhǔn)確,支架應(yīng)預(yù)留施工預(yù)拱度。本橋綜合考慮施工荷載及恒載,施工撓度選擇為1.8cm,自梁支點(diǎn)向跨中呈拋物線型,排架搭設(shè)高程在梁跨中預(yù)拱1.8cm。箱梁施工排架結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1所示。

圖1 箱梁施工排架結(jié)構(gòu)示意

3.2 模板施工

排架調(diào)節(jié)螺栓上并排放置三根鋼管作橫梁,橫梁上鋪設(shè)10cm×12cm方木,方木縱向擺設(shè)間距25cm,用調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)橫梁及方木高程到設(shè)計(jì)高程后即可安裝底模。底模采用光面保力板鋪裝,板厚1.2cm,模板接頭之間安置海綿雙面膠。側(cè)模用1.2cm保力板,在綜合加工廠做成定型模板,側(cè)模拼縫做成搭接縫,搭接長(zhǎng)度2cm,側(cè)模筋板采用6cm×9cm方木釘成骨架。側(cè)模用短鋼管支撐在排架上,側(cè)模支撐要穩(wěn)固,防止混凝土澆筑過(guò)程中模板上浮或偏移。

箱梁內(nèi)模分兩次安裝。第一次混凝土澆筑至箱梁翼緣板根部,箱梁底板及腹板鋼筋綁扎完成后即進(jìn)行模板安裝,待底板及腹板混凝土澆筑完成后進(jìn)行頂板內(nèi)模安裝,綁扎頂板鋼筋并澆筑頂板混凝土。為便于箱梁內(nèi)支撐及模板拆除,箱梁每個(gè)箱室均在跨中頂板預(yù)留1.2m×1.2m孔洞進(jìn)行混凝土二期澆筑,待頂板混凝土澆筑完成后拆除箱室內(nèi)模及支撐,吊模板澆筑混凝土。

箱梁內(nèi)模面板用1.2cm膠木板,筋板用6cm×9cm方木加工成骨架,頂模用三夾板作面板、5cm×7cm方木作筋板。內(nèi)測(cè)支撐用短鋼管,頂模周邊放在腹板預(yù)留鋼筋上,中間用8#鐵絲穿頂模綁在頂板鋼筋上。為防止混凝土澆筑過(guò)程中側(cè)模移位,側(cè)模另設(shè)M14對(duì)拉螺栓加固。

3.3 堆載預(yù)壓

底模安裝完畢后,為防止局部地基不穩(wěn)或不均勻沉降,檢查地基和支架的穩(wěn)定性。消除支架產(chǎn)生的非彈性變形,觀測(cè)出彈性變形值,作為施工預(yù)留沉降的一部分,對(duì)支架進(jìn)行堆載預(yù)壓。根據(jù)業(yè)主技術(shù)部文件要求,箱梁預(yù)壓荷載為梁體自重的120%。預(yù)壓方法為模板上堆放砂袋,然后用吊車吊至相應(yīng)位置,再用人工堆放整齊。砂袋堆載預(yù)壓應(yīng)分層進(jìn)行,先在梁底板碼一層砂袋,穩(wěn)定24h后上第二層砂袋。預(yù)壓根據(jù)荷載在箱梁中橫梁及端橫梁處相應(yīng)增加砂袋預(yù)壓。

3.3.1 預(yù)壓

在堆載區(qū)域設(shè)置系統(tǒng)測(cè)量點(diǎn),其分布為縱向每5m一個(gè)斷面,每個(gè)斷面的底板邊線、底板中線各布置一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),同時(shí)在地基上設(shè)置相應(yīng)監(jiān)測(cè)點(diǎn),在支架基礎(chǔ)上再布設(shè)對(duì)應(yīng)觀測(cè)點(diǎn)。加載前會(huì)同監(jiān)理工程師測(cè)量底模標(biāo)高,并在觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置醒目標(biāo)志,以便于觀測(cè)。測(cè)量監(jiān)理全過(guò)程旁站。

為了找出支架在上部荷載作用下的塑性、彈性變形,觀測(cè)時(shí)間為滿載測(cè)一次,滿載后6h測(cè)一次,滿載后12h測(cè)一次,滿載后24h測(cè)一次,滿載后36h測(cè)一次,直到沉降穩(wěn)定為止。卸載后,根據(jù)所觀測(cè)的標(biāo)高數(shù)據(jù)計(jì)算出塑性沉降和彈性沉降。一般彈性變形會(huì)隨著卸載逐步恢復(fù)到原位,根據(jù)彈性變形預(yù)留拱度以消除彈性變形引起的結(jié)構(gòu)變形。

3.3.2 預(yù)壓注意事項(xiàng)

預(yù)壓必須按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的系數(shù)加載,且按梁的結(jié)構(gòu)形式布載;整孔范圍內(nèi)分層堆碼直至整孔支架預(yù)壓重量滿足要求,不得分塊小范圍集中堆碼,以免產(chǎn)生不均勻沉降;人工堆碼整齊,不亂堆放。

3.3.3 標(biāo)高調(diào)整

砂袋預(yù)壓在沉降達(dá)到穩(wěn)定后即進(jìn)行卸載,卸載采取人工配合吊車進(jìn)行。砂袋卸載完成后,對(duì)底模進(jìn)行測(cè)量放樣,與預(yù)壓前的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核,對(duì)沉降較大的部位檢查地基及排架支撐并進(jìn)行處理。滿足承載力要求后,調(diào)節(jié)支撐排架上頂托螺桿,使標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。

3.4 鋼筋工程

工藝流程:作業(yè)準(zhǔn)備→鋼筋配料→鋼筋下料→鋼筋加工→標(biāo)識(shí)→鋼筋綁扎→鋼筋成型。

因梁體混凝土分兩次澆筑,第一次澆筑至翼緣板根部,第二次澆筑頂板混凝土,所以第一次綁扎范圍為底板及腹板鋼筋。鋼筋事先在加工場(chǎng)加工成型后拖至施工現(xiàn)場(chǎng)綁扎,鋼筋綁扎順序?yàn)橄仁┕ざ?、中橫梁鋼筋,然后綁扎底、腹板鋼筋,中、端橫梁架筋采用雙面焊接。

側(cè)模安裝時(shí),預(yù)埋頂模鋼筋,支撐鋼筋焊接在腹板鋼筋上,一是防止?jié)仓炷習(xí)r側(cè)模上浮,二是作為頂模安裝時(shí)的支撐。側(cè)模用鋼管作支撐。內(nèi)側(cè)模安裝完畢后,對(duì)倉(cāng)內(nèi)做最后一次清洗,然后報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收。

3.5 混凝土施工

混凝土采用攪拌車運(yùn)輸,垂直運(yùn)輸采取混凝土輸送泵及20t汽車吊配合澆筑,澆筑左幅箱梁時(shí)泵車及吊車停于箱梁左幅E1#匝道上,澆筑右幅箱梁時(shí)泵車及吊車停于箱梁左幅E1#匝道上。吊車及泵車停在適當(dāng)位置,利用泵車大臂及吊車扒桿覆蓋全橋澆筑部位,完成本橋箱梁混凝土的澆筑。

箱梁在整體滿堂支架上現(xiàn)澆時(shí),由于連續(xù)部位的橋墩為剛性支撐,橋墩下的支架為彈性支撐,再澆筑梁部混凝土?xí)r,為避免支架發(fā)生不均勻沉降,混凝土應(yīng)從跨中向兩端澆筑。采用兩次澆筑工藝,第一次澆筑至翼緣板根部,第二次澆筑頂板混凝土。振搗采用插入式搗固棒振搗。

3.5.1 混凝土澆筑順序及方法

混凝土從0號(hào)橋臺(tái)向3號(hào)橋臺(tái)進(jìn)行澆筑,澆筑時(shí)排架左右兩側(cè)對(duì)稱下料,以保證支架的穩(wěn)定性。

箱梁混凝土分層對(duì)稱澆筑,先澆底板,后澆腹板。腹板混凝土采用平倉(cāng)分層對(duì)稱澆筑,先澆中腹板,再對(duì)稱地澆筑邊腹板?；炷练謱雍穸刃∮?0cm?；炷练謱訚仓疽庖?jiàn)圖2。

圖2 箱梁混凝土分層澆筑示意

混凝土采用插入式振動(dòng)棒振搗,φ50mm軟管先振搗一遍,間歇 20min后,用φ30mm 軟管復(fù)振一遍。振搗時(shí)嚴(yán)禁出現(xiàn)過(guò)振、漏振、欠振現(xiàn)象,上層混凝土振搗時(shí)振動(dòng)棒要插入下層混凝土中

3.5.2 頂板施工

第一次混凝土澆筑收倉(cāng)后進(jìn)行頂模支撐施工。頂模支撐為預(yù)埋在腹板處的鋼筋,鋼筋上放置6cm×9cm的方木,方木與鋼筋用鐵絲綁扎牢固,方木下適當(dāng)增加木支撐,頂模放在6cm×9cm的方木上。在頂模上過(guò)面板穿孔,用8#鐵絲將頂模吊在頂板鋼筋上,作為中支撐。

底板和腹板的混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以上時(shí),頂板混凝土澆筑前先人工鑿除混凝土面浮漿,以確?；炷两佑|良好?；炷翝仓謩e從兩端進(jìn)行,澆筑到設(shè)計(jì)位置,向前推進(jìn)。為減小混凝土的下料對(duì)頂模的沖擊,混凝土嚴(yán)禁在空箱頂模處下料。頂板混凝土高度用橋面尺角鋼控制,混凝土面抹至角鋼底面平,最高度允許誤差+10mm,不允許有負(fù)誤差。

3.5.3 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)采用濕麻布及時(shí)覆蓋,并適時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。完成箱梁底板及腹板混凝土澆筑后,將箱梁空腔內(nèi)通氣孔臨時(shí)封堵,灌入10cm厚水進(jìn)行養(yǎng)護(hù),箱梁翼板及腹板采用噴淋灑水及人工配合灑水養(yǎng)護(hù)。灑水次數(shù)應(yīng)保證混凝土外露面必須處于濕潤(rùn)狀態(tài)。

3.6 模板及支撐排架拆除

當(dāng)箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到5MPa以上,即可拆除箱梁側(cè)模。當(dāng)箱梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上時(shí),經(jīng)監(jiān)理工程師同意方可進(jìn)行拆除箱梁支撐排架及底模的工作。支撐排架拆除采取先進(jìn)行排架立桿螺桿卸載,待卸載完畢后拆除橫梁、底模及鋼管排架。

支撐排架卸載自跨中向邊跨推進(jìn),卸載時(shí)多人同時(shí)作業(yè),并在箱梁兩側(cè)平行進(jìn)行。先箱梁螺栓卸載完成后,拆除頂托及橫梁、次梁,然后拆除頂模,最后依次自上而下拆除鋼管排架。排架拆除嚴(yán)禁野蠻作業(yè),防止突然卸載造成箱梁出現(xiàn)裂縫。