吳曉磊
【摘要】:以杭州市石大快速路高架橋工程為例,對現(xiàn)澆變截面連續(xù)箱梁施工方案進行了介紹,分別闡述了地基處理、支撐搭設、模板支設、鋼筋工程等關(guān)鍵工序操作要點及注意事項,以箱梁施工的質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】:變截面 現(xiàn)澆 施工方案
一、工程概況
石大高架橋作為石大快速路高架部分,西接石橋立交,終至公鐵立交終點,全長1.4公里。高架快速路為四~六車道斷面布設,設計車速80km/h,橋梁設計荷載為城市A-級。其中跨華中路變截面大跨布跨形式為43.8+68+43.8,橋面寬33m,上部結(jié)構(gòu)采用主跨68m整體式變截面預應力混凝土箱梁,箱梁斷面采用單箱五室布置形式,三向預應力體系。
二、施工背景
首先華中路為通車路段,且在石大路以南華中路上有一貨運市場,交通量很大。為了保證華中車流暢通,根據(jù)交通組織方案,華中路主跨采用碗扣支架、立柱和貝雷架保留4個車道,邊跨采用滿堂落地碗扣支架,一次搭設分節(jié)段澆筑施工。其次由于該變截面現(xiàn)澆箱梁長度長,橋?qū)挻?,鋼筋布設比較密,使得混凝土容易產(chǎn)生裂縫。再則考慮橋梁到自重荷載,該橋梁沒有砼鋪裝,為了確保瀝青路面施工質(zhì)量,對橋面平整度要求較高。
三、施工方案
根據(jù)設計圖紙,箱梁跨中高2.0m,支點梁高4.0m。箱梁采用三向預應力體系,分為縱向預應力束、橋面板橫向預應力束和豎向力筋。分19次澆筑完成0#、1#、2#、3#、4#、5#、6#跨和邊跨現(xiàn)澆段各兩次,合攏段3個。采用節(jié)段現(xiàn)澆法施工。
1、支架基礎(chǔ)處理
原石大公路路面部分不需要再作處理,中央綠化帶部分填筑1m厚宕渣壓實,再在上面澆筑15cm厚C15厚砼作為支架搭設基礎(chǔ)。
2、支架搭設及預壓
碗扣支架水平橫向間距設為0.9m,水平縱向間距設為1.0,竹膠板厚度h=1.5cm,橫橋向10×10cm方木中心間距L=0.3m,托座上縱橋向方木采用12×15cm方木。支架搭設時,碗扣支架的安裝應縱向、橫向排列整齊,自一端延伸向另一端,自下而上保持垂直,并逐層改變架設方向,整架縱向、橫向垂直偏差小于H/600且小于5mm,且碗扣支架兩側(cè)設置交叉拉桿,與碗扣支架鎖銷鎖牢。
為檢查支架的整體穩(wěn)定性及支架基礎(chǔ)的實際承載能力和支架的彈性變形,克服混凝土澆筑過程中支架的不均勻沉降,避免箱梁混凝土因支架不均勻沉降而出現(xiàn)裂縫,支架在澆筑箱梁前要進行加載預壓。加載試驗方法為:預壓荷載110%箱梁自重,以消除支架和地基的非彈性變形。預壓采用砂袋。加載四級進行,分別為箱梁自重的25%、50%、80%和110%,觀測分為:預壓前觀測、加載預壓分級觀測、超載預壓觀測、卸載前觀測、完全卸載觀測、完全卸載48小時后觀測等幾個階段。
3、預拱度設置
根據(jù)影響預拱度的主要因素計算出預拱度的理論值。在實際施工中,須監(jiān)測砼箱梁的撓度變化情況,以驗證預拱度設置的準確性,取得經(jīng)驗數(shù)值,來校正計算值。監(jiān)測的內(nèi)容包括:
(1)支架在裝上底模后自重作用下的撓度;
(2)內(nèi)模和鋼筋重力作用下的撓度;
(3)澆筑砼過程中的撓度變化;
(4)箱梁在預應力作用下的撓度。
預拱度按二次拋物線設置。
4、箱梁模板的制作安裝
該現(xiàn)澆箱梁模板分為底模和側(cè)模,箱梁底板底模、翼板底模和側(cè)墻底外側(cè)模均采用防水竹膠板,以確保箱梁外觀平整、光滑、美觀,模板表面須干凈、光滑、平整、有破損的模板不得使用;而頂板底模和腹板側(cè)模由于無外觀要求,則采用普通木模。模板安裝時,拼接縫外須涂玻璃膠,橫縫下須有木橫擋。安裝時采用汽車吊進行吊裝安裝,但在底板底模安裝前先必須滿堂支架的可調(diào)托架上縱橋向鋪設12×15cm方木,再在縱向12×15cm方木上鋪設10×10cm方木,然后再鋪設底板模板。模板鋪設完畢后表面須涂刷脫模劑,要求涂刷均勻。箱梁底模按設計要求設置橫坡。
5、鋼筋骨架的制作與安裝
(1)非預應力筋加工及安裝
所有進場的鋼筋都必須分批作驗收試驗,鋼筋的化學成份和力學性能、工藝性能應符合技術(shù)規(guī)范要求,不得使用無出廠證明的鋼材。鋼筋骨架在地面焊接、用吊車整片吊運;為防止燒焊造成模板損壞,影響砼外觀,盡可能避免或減少在模板上燒割鋼筋,如無法避免則須采取襯墊的措施。
由于面積較大且大部分面板砼的重量通過頂撐傳至底板,頂板上操作人員行走,會造成鋼筋沉降或變形,為此在頂板和底板除增加扎結(jié)點外,還需布置一定數(shù)量的架立鋼筋,架立鋼筋直徑20mm,間距1m,砼澆筑用木板鋪設跑道以擴大受力面。同時為避免砼澆筑后出現(xiàn)露筋現(xiàn)象,在底板翼板的鋼筋底部及側(cè)面墻鋼筋的兩側(cè)應設置足夠的砂漿墊塊。
(2)預應力鋼筋束加工及安裝
鋼絞線到現(xiàn)場首先驗收合格證,無合格證不應卸料。預應力筋采用砂輪切割機下料,縱向預應力筋下料應比圖紙尺寸稍長30~50cm,以確保有足夠的工作長度。波紋管在普通鋼筋骨架吊裝完成后進行,按設計坐標精確定位,同時每50cm設置定位鋼筋,定位鋼筋均采用電焊固定,確保波紋管在施工期間管道順直、不發(fā)生位移。波紋管的接頭處采用大一個直徑級別的波紋管并用塑料膠帶綁扎,以防漏漿或卷口。在波紋管的最高點用內(nèi)徑大于20mm的鋼管設置排氣孔,以確保壓漿水泥從最高點冒出。錨墊板安放時保持板面與孔道垂直,壓漿嘴向上。橫向及豎向預應力筋設計一端固定在梁體內(nèi),所以加工成套后,便于安裝和準確定位。
6、砼澆筑與養(yǎng)護
(1)砼的澆筑
本項目連續(xù)箱梁砼標號為C50,箱梁砼均采用商品砼,塌落度控制在10±2cm左右,并摻和早強緩凝劑,使砼初凝時間不得小于6小時,且3天砼強度達到設計強度的80%,七天達到設計強度的100%。箱梁施工順序為:主墩施工好后,在箱梁下搭設整體支架、安裝支座 立模澆筑0#梁段 張拉臨時束,完成臨時固結(jié) 對稱施工澆筑1#梁段,在達到強度后張拉 對稱施工2#~6#梁段 澆筑邊跨現(xiàn)澆段 澆筑邊跨合攏段 邊跨合攏段張拉 澆筑中跨合攏段 合攏段張拉后,解除臨時固結(jié),完成體系轉(zhuǎn)化。
(2)砼的養(yǎng)護
在砼澆筑完成終凝后,立即進行保濕養(yǎng)護。用毛毯覆蓋并連續(xù)灑水養(yǎng)護。在10天時候內(nèi),持續(xù)養(yǎng)護始終保持砼表面處于濕潤狀態(tài)。按同等的條件養(yǎng)護試塊,在砼強度達70%時拆除內(nèi)模,在張拉完成后拆除側(cè)模和松脫底模。
7、預應力束張拉
在箱梁砼強度達到95%設計強度后,按設計程序進行預應力張拉,張拉前應根據(jù)施工操作規(guī)范規(guī)定要求,對千斤頂、油泵車,油表、錨具等進行檢測。
張拉順序按設計要求先張拉橫梁出橫向鋼束再張拉縱向鋼束,且縱向預應力束先短后長的順序進行。對底板單端張拉預應力鋼束的張拉將在箱梁內(nèi)進行,其余則采用兩端同時張拉進行操作。張拉控制采用應力和應變雙控,按照規(guī)范要求,應變誤差范圍控制在±6%之內(nèi),如在張拉過程中,張拉力與伸長量較大差異時,應及時分析原因,從張拉工藝、方法及伸長量計算上進行比較。
張拉過程中,上油要求緩慢、平穩(wěn)進行,按張拉工藝要求進行張拉,如張拉過程中出現(xiàn)油表劇烈抖動,指標起伏變化及油管接口漏油,壓力上不去等現(xiàn)場,應停機檢查,查明原因后采取措施。如有滑絲或斷絲應及時停止,確定補救措施后再進行張拉。張拉過程中應注意事項:
(1)每束鋼絞線斷絲、滑絲不超過1根;
(2)整個斷面不超過該斷面鋼絲總數(shù)1%;
(3)千斤頂上的壓力表的精度不宜低于1.5級;
(4)校驗千斤頂用的試驗機或測力計的精度不低于2%。
8、孔道壓漿
張拉完畢后,應隨即壓漿,最好在24小時內(nèi)完成,一般不宜超過三天。壓漿前必須對孔道進行檢查,對排氣孔,壓漿孔,鋼筋滑移等全面檢查,并對壓漿設置進行安裝檢查。壓漿拌和機應能制造出膠狀稠度的水泥漿。壓漿泵必須能以0.7MPa時的常壓連續(xù)進行作業(yè);壓力表應在使用前進行校正,且最少每隔3h將所有設備用清水徹底清洗一次。
孔道灌漿水泥應采用標號不低于42.5級普通硅酸鹽水泥,配置的水泥漿,水灰比在0.3~0.4之間,攪拌后三小時泌水頂宜控制在2%,最大不超過4%,為了保證有足夠的流動性,可摻入一定比例的減水劑。
9、支架落架
滿堂支架落架原則要求對稱,少量、分次、逐漸完成,以便使箱梁本身逐步承受荷載,避免結(jié)構(gòu)物在卸架過程中發(fā)生質(zhì)量事故。
因此連續(xù)跨落架時從兩邊跨開始,從外側(cè)立柱端根部逐漸進行,而中央跨則從跨中開始,逐漸向兩側(cè)立柱進行,每次進行時箱梁橫斷面兩邊同時進行,防止單邊操作對箱梁影響,使橫斷面受力不均,落架過程中分批進行,多次拆除支架支撐,逐漸向中跨進行。在落架過程中及時對箱梁標高進行觀測,進行數(shù)據(jù)匯總,掌握支架落架情況。
四、結(jié)束語
隨著城市化進程的加快,將會有更多相似的大跨徑高架橋梁,因此通過對本項目的施工技術(shù)總結(jié),為同類變截面箱梁的施工提供一些借鑒。
參考文獻:
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