摘要:国内许多大中型桥梁的上部构造采用现浇截面连续箱梁,施工方法各有不同。本文结合工程实例,介绍了现浇截面连续箱梁支架施工的技术要点。
关键词:桥梁施工;支架现浇 ;悬臂浇筑 中图分类号:u445文献标识码: a 文章编号: 1 工程概况
某孔桥为5×64m等截面连续箱梁,采用五跨一联。桥面由左右幅箱梁组成,全宽42.0m,每个箱梁宽度17.5m,单箱双室斜腹板截面,左右幅之间设7m中央分隔带。
全桥共8个0#块,6个中跨合拢段,4个边跨合拢段。p86#~p88#墩每个墩设置6对t构悬浇箱梁块段,悬臂浇注块段长度全部为4.0m,块段砼最大方量为59.984m3,重149.96t,标准段方量为52.06 m3,重约130.15t。箱梁中部高3.5m,底宽8.0m,顶宽17.5m,翼板悬臂长3.0m,腹板厚度0.6m。0#块长14.0m,砼方量为278.2m3,重695.5t。箱梁采用三向预应力体系。0#块在墩柱旁搭设临时支架现浇的方式,1#块~6#块段待0#块施工完成后拼装挂篮作为施工平台。
2 临时锚固施工
箱梁挂篮悬浇,在挂篮行走及砼施工时极易产生不平衡弯矩,为抵消产生的不平衡弯矩,在各墩0#块各设置64根φ32精轧螺纹钢筋,且用c30砼支座临时支撑,箱梁合拢后将临时锚固拆除,完成
体系转换。 3 0#块施工 3.1施工支架
0#块施工支架采用钢管桩及型钢整体搭设,支架布置形式如下:钢管桩采用φ630×6mm钢管,各0#块顺桥向共布置5排,钢管桩顶标高以下5.0m处,纵、横桥向均设置φ273×6mm钢管平联,且第1、2、4、5各排每两根钢管桩之间跨中均设置φ273×6mm八字斜撑,以减小钢管顶承重梁有效跨径,保证支架结构整体稳定性。钢管桩上焊牛腿,横桥向布置4排2hn346承重型钢,承重型钢上纵桥向布置i28a分配梁。 支架平面布置如下图所示: 3.2模板
外模板全部采用钢板加工制作。根据施工要求,0#块模板左右幅周转使用,全桥0#块共投入模板长度40.4m。在绑扎钢筋前,应对其平面位置、标高、节点联系及稳定性进行检查,全部合格后模板均匀涂刷脱模剂,之后进行下一步工作。 3.2.1模板制作
外模加工大块整体钢模,并由加工厂统一加工。模板加工完成后预制工地在后场进行组拼。
箱梁侧模板面板采用5mm钢板制作,面板背肋采用[6.3槽钢,底模面板采用6mm钢板,底模面板背肋采用[8槽钢,加劲肋均采用
60mm宽、6mm厚钢板条进行加劲。墩身支座处箱梁底模采用竹胶板,竹胶板下用型钢配合砂砾支撑。 3.2.2模板安装
模板安装时严格按照放出的边线进行控制。为保证模板的整体稳定,模板拼装好后,设置加劲龙骨和对拉螺杆,模板安装调试好以后必须将外侧模板与挂篮及时进行固定,同时两侧外模底口设拉杆,以确保模板的整体稳定性。同时外模所用的龙骨采用整体式加工桁架,以确保模板施工过程中有足够的强度和刚度,以避免模板产生变形。外模安装完成后安装内模,内模板的固定主要利用外模结合内支撑(用型钢进行设置)进行固定。 模板安装完成以后,及时对模板进行调整。 3.2.3钢筋工艺
支架和模板安装完成后就位并调整后,即可进行钢筋施工,钢筋半成品的加工在后场进行。 钢筋具体施工如下:
1)钢筋半成品下料与制作在钢筋棚完成,骨架绑扎在现场进行。 2)钢筋加工好后,由平板车运输至桥墩位,然后利用50t吊车将钢筋吊放在施工支架上面,最后由人工进行钢筋的施工。 3)钢筋绑扎前,再次核对钢筋的钢号、规格、直径、长度和数量,如有错漏,及时纠正、增补。
4)钢筋绑扎时,钢筋的交叉点处采用铅丝呈梅花状绑扎结实。钢筋与模板之间设置高标号水泥砂浆垫块或者其他可靠措施。
5)钢筋分两次绑扎成型,第一次绑扎底板及腹板钢筋,待第一层砼浇注完后进行第二次钢筋绑扎,第二次绑扎顶板钢筋。 6)由于需要在挂篮箱内后锚及顶板后吊带处预留吊带孔,因此,该处钢筋要调整移位。采取增设钢筋网的办法,以改变局部的应力集中。
7)考虑到齿板预应力穿束及张拉,拟采取在箱梁顶板上预留孔,预留孔尺寸约为110×80cm,设置在箱梁顶板的后部中间。在该部位采取加设钢筋网加强。另外,需要调整一束横向预应力束位置,以满足预留孔的空间。
8)在浇筑砼前,对已安装好的钢筋及预埋件进行全面的检查。 3.2.4砼浇注施工
箱梁0#块砼浇注分两次进行,第一次砼浇注到腹板上倒角处以上2cm,第二次完成剩余砼的浇注。
为了确保砼自由落差不超过2.0m,泵管出料口采用软管进行下料,以保证砼下料高度不超过2m。 3.2.5养生
顶板砼养生:在浇注完顶板砼初凝后覆盖一层线麻编织袋或两层土工布保湿养生,养生期限为7天,在养生期内始终保持编织袋或土工布的湿润。
箱内腹板和底板养生:采取洒水养生的办法,同时由于箱梁较高,箱室内空气流通较差,不利于已浇筑砼的散热,因此在每个箱室内侧设置一根高压洒水管龙头,由高压抽水泵抽水至墩顶后由专人负
责养生,同时进行温度跟踪监测,必要时在人洞口设置风扇加速空气的流通降温。
箱梁外侧腹板养生:由于箱梁较高,翼板根部以下几米采用人工洒水难以保证养生效果。采取在翼板下0.5m左右设置喷水管,在养生期始终喷水养生。 3.2.6张拉
主桥箱梁施工采用三向预应力体系,纵向预应力束为大吨位群锚,两端双控张拉。横向预应力束采用扁锚,为单向张拉。竖向预应力采用φ25精扎螺纹钢筋单向张拉。纵向预应力张拉采用穿心式千斤顶两端对称张拉,横向预应力采用24t或者(60t以上穿心式千斤顶整体张拉)穿心式千斤顶单根张拉。 预应力束张拉程序如下:
0→(10%σk)→(20%σk)→(100%σk)→持荷2分钟锚固。 3.2.7压浆
纵、横向束张拉完成后,及时割除钢绞线进行封锚,在封锚砼具备30mpa以上的强度后进行压浆。压浆前,为确保压浆时管道的畅通,应先用高压水清洗管道再用高压空气把管道吹净。压浆时,水泥浆内需掺加减水剂以及适量的膨胀剂,水泥浆的泌水率不得大于施工规范要求,水泥浆稠度宜控制在14~18s之间,水灰比控制在0.4~0.45,即水泥浆所有的参数必须经过实验确定。 为确保纵向长束及横向筋的管道压浆饱满,采取两次压浆的方法。即第一次压浆完毕后,稳压2min,并间隔30min后进行第二次
压浆。压浆完成后及时对横向、纵向束进行封锚。 4 箱梁悬臂施工 4.1挂篮拼装
挂篮悬挂在已施工的箱梁节段上,在已浇注完成的节段上进行挂篮的安装固定工作,然后在挂篮上进行下一节段的模板安装、钢筋绑扎、管道的架设,砼浇筑和预应力张拉、管道压浆封锚等作业。 完成一个循环后,新节段已和墩顶0#块连成整体,成为悬臂梁的一部分,挂篮即可前移一个节段,固定在新的节段上。如此循环,直到6#块施工完毕。为平衡施工,每个墩上线或下线需要两个挂篮同时对称进行施工作业。为确保全桥施工工期和施工质量,p86墩、p87墩、p88a墩和p88墩四个墩共投入4套(即八个)挂篮进行施工作业。
4.2三角挂篮结构稳定性验算 箱梁悬臂采用三角挂篮进行施工。
主构架采用三角桁片结构形式。主梁由2根56a工钢加工而成,立柱由2[40a槽钢加工而成,斜拉带采用16mn钢,后锚由锚固横梁、主梁后锚筋所组成。挂篮结构设计按最不利块段受力计算,最不利块段砼方量为59.984m3,重156t,箱梁模板按12t计算,挂篮部分重量按27t计算,其它荷载按5t计算,总重为200t。挂篮结构采用midas软件整体建模,验算结果挂篮结构稳定、安全,能
够保证施工过程中施工人员机械的安全。 4.3挂篮加载试验
挂篮安装好后,为了保证挂篮结构的可靠性和了解挂篮施工中的弹性变形,以及消除挂篮的非弹性变形,在使用前先进行加载试验。对拼装好的挂篮按照设计最大荷载100%进行试压,并将测试结果中的挂篮竖向位移绘制曲线提供给桥梁监控小组。 4.4模板施工、钢筋制作和安装
钢筋制作(除钢筋绑扎顺序外)、砼浇注施工(除浇注顺序外)、养生、预应力施工以及压浆等工艺与箱梁0#块施工工艺相同。 4.4.1砼浇注施工顺序
1)箱梁砼浇注时尽可能按设计要求施工。施工时砼浇注顺序可为:浇注一端底板砼→浇注另一端底板砼→浇注一端腹板砼→浇注另一端腹板砼→浇注一端顶板砼→浇注另一端顶板砼;或者用“三通”形式输送管道进行砼对称浇注。
2)对于每个块段的腹板浇筑,按纵向水平分层浇筑,每层砼的厚度以30~40cm控制,两侧腹板左右相互交替对倒连续浇筑,如此循环,直至腹板砼浇筑完毕。 4.4.2钢筋绑扎顺序
钢筋绑扎顺序同砼浇注施工顺序。 4.4.3箱梁施工监控
为确保箱梁施工的最终线性满足设计要求,采取科学有效的措施对箱梁挠度实施监控,预测分析、实时调整,以达到大桥实际线形
尽可能地吻合设计线形。 5 结论
该孔桥5×64m等截面连续箱梁施工于2009年年底顺利结束,由于施工方案合理,支架、挂篮等结构安全,施工组织恰当,我标段圆满完成了业主的要求。等截面连续箱梁悬臂施工技术也为以后类似工程施工提供了宝贵的经验。 参考文献
1、公路桥涵设计通用规范jtg d60-2004 2、公路桥涵施工技术规范jtj 041-2000 3、公路工程质量检验评定标准jtg f80/1-2004 4、公路桥涵施工技术规范实施手册jtj 041-2000
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