■陳志華
(莆田湄渝高速公路有限責任公司,莆田 351100)
紫洞特大橋是佛山樂從至獅山公路主干線(佛山一環(huán))工程的控制性工程。大橋全長1398m,橋梁外緣總寬度為(41.5~47.0)m,主橋為預應(yīng)力砼連續(xù)T 型剛構(gòu),主通航孔150m,引橋為預應(yīng)力空心板梁和預應(yīng)力連續(xù)箱梁。
紫洞特大橋南岸引橋跨越羅格圍大堤結(jié)構(gòu)為(30+45+30)m 預應(yīng)力連續(xù)箱梁,半幅橋梁為單箱三室,箱梁頂寬2238cm,底寬1518cm,單邊懸臂長300cm;箱梁中支點處梁高2.5m,梁端高1.7m;腹板跨中厚度45cm、根部處厚度65cm,頂板厚25cm,底板厚25~45cm。該聯(lián)砼標號為C50,箱梁全截面內(nèi)均設(shè)置預應(yīng)力束,中、端橫梁與縱、橫向預應(yīng)力均采用AS416-2002 標準的Φs15.24mm 的270 級低松弛鋼絞線,標準強度1860MPa,OVM 錨具,張拉應(yīng)力為1395MPa。
該聯(lián)預應(yīng)力連續(xù)箱梁中跨施工采用鋼管樁支架,邊跨采用碗扣腳手架二次立?,F(xiàn)澆法施工。施工順序:定位放線→鋼管樁、碗扣支架基礎(chǔ)施工→支架安裝→支架預壓(收集數(shù)據(jù))→安裝底模與側(cè)模(設(shè)置預拱度)→安裝底板、腹板鋼筋及預應(yīng)力波紋管→安裝腹板模板→砼澆筑→安裝頂板支架、模板→安裝頂板鋼筋→砼澆筑→砼養(yǎng)護→預應(yīng)力張拉、壓漿、封錨→模板、支架拆除。
鋼管樁基礎(chǔ)必須按設(shè)計圖位置放線,明挖擴大基礎(chǔ)地基承載力要求≥30t/m2,開挖后回填碎石并夯實,澆筑墊層砼10cm,如果地基承載力不能滿足30t/m2,可采用擴大基礎(chǔ)尺寸,加深基礎(chǔ)高度?;A(chǔ)砼澆筑后,周邊應(yīng)回填夯實,以免雨水浸入,軟化地基,降低承載力,基礎(chǔ)周圍應(yīng)設(shè)置排水溝,將地面水引出基礎(chǔ)之外。
碗扣腳手架基礎(chǔ)應(yīng)先清除碗扣腳手架范圍內(nèi)的淤泥、雜土及圬物,支架地基處理范圍為梁兩側(cè)邊緣水平投影各加寬1~1.5m。之后填筑1~2m 片石混合土,采用30t 振動壓路機進行反復碾壓,每層30cm,碾壓直至無沉降無反彈為止,再填筑30cm 厚3%水泥穩(wěn)定層,并碾壓到位。地基頂面必須設(shè)置不小于2%排水橫坡,地基兩側(cè)外挖縱向排水溝做好地基排水,確保地基不積水。
中跨45m 箱梁支架采用φ60cm,δ10cm 鋼管樁6排,每排6 根共36 根,其中4 根直接對準箱梁腹板中,邊樁2 根,在懸臂板外沿。鋼管樁橫向設(shè)置剪刀撐,剪刀撐采用I20I 字鋼或其他型鋼,φ60cm 鋼管樁樁頂橫橋向設(shè)3 根I45I 字鋼橫梁,聯(lián)結(jié)一排6 根樁。樁頂設(shè)δ≥10cm、80cm×80cm 墊板支承I45,在I45 上放置貝雷架,貝雷架每3 榀一組,縱向拼結(jié)時,9m 處僅用下面銷子(上面銷子不用),以適應(yīng)梁體曲線變化。貝雷片在腹板下發(fā)為單層雙排,其余為單層單排。貝雷片上設(shè)置I25 橫向分配梁,間距25cm,與貝雷片桁架結(jié)點搭配,保證貝雷片桁架結(jié)點處受力,并且貝雷片要按規(guī)定設(shè)置端橫聯(lián)。
邊跨30m 箱梁支架采用碗扣腳手架,在搭設(shè)過程中,高30m 以下腳手架垂直度偏差應(yīng)控制在L/200 以內(nèi),總高垂直度偏差應(yīng)不大于100mm。所有碗扣接頭必須鎖緊。支架搭設(shè)如圖1 和圖2 所示。
圖1 支架布置立面示意圖(單位:cm)
圖2 支架布置剖面示意圖(單位:cm)
支架搭設(shè)完成后,按1.2 倍梁體自重的設(shè)計荷載采用分級連續(xù)遞增的砂袋堆載方法進行支架預壓,以消除支架非彈性變形、基礎(chǔ)不均勻沉降和驗證支架強度、剛度,為之后箱梁的施工獲取了具有指導性的數(shù)據(jù)和確保了箱梁施工的安全性。在預壓過程中取支點、L/4、L/2、3L/4、L 截面為觀測面,每個斷面在底板兩邊線和橫斷面中心設(shè)置三個觀測點,觀測支架沉降及變形,繪制沉降-時間曲線。待沉降穩(wěn)定后即可卸載,收集相關(guān)參數(shù),最終沉降值等于支架和地基的彈性沉降值加不可恢復的殘余沉降值,并通過數(shù)理分析及相關(guān)曲線綜合分析判斷支架的安全性,確定其預拱度值。
模板分為底模、外側(cè)模、內(nèi)膜及端模,模板均采用竹膠板。在腹板處錯開設(shè)置上下兩排對拉螺桿(間距1m),以連接內(nèi)外模板,以防止內(nèi)膜發(fā)生位移。在腹板內(nèi)錯開設(shè)置上下兩排定位鋼筋(間距1m),以保證腹板厚度及其保護層厚度。側(cè)模和內(nèi)膜支撐采用扣件式鋼管和頂托。模板安裝要求接縫平順、嚴密、不錯臺、拼縫處內(nèi)噴玻璃膠,防止漏漿,安裝底模時,在底模上準確標出梁體中軸線,并與橋梁設(shè)計中心線一致,其位置誤差要符合質(zhì)量驗收標準。
本工程砼由2 臺輸送泵車輸送C50 砼,分兩次進行澆筑,先澆筑底板和腹板,最后澆筑頂板。第一次砼澆筑宜先澆筑底板和腹板根部,其次澆筑腹板?;炷翍?yīng)按一定厚度、順序和方向分層澆筑,應(yīng)在下層砼初凝或能重塑之前澆筑完成上層砼。上下層同時澆筑時,上層與下層前后澆筑應(yīng)保持1.5m 以上。在傾斜面上澆筑砼時,應(yīng)從低處開始逐層擴展,保持水平分層,且砼分層澆筑厚度不宜超過300mm?;炷翝仓粮拱屙敳繒r,做好施工縫,鑿除處理砼表面的水泥砂漿和軟弱層,用水沖洗干凈,在澆筑頂板砼之前,對施工縫鋪一層10~20mm 的1∶2 水泥砂漿。澆筑混凝土過程中,設(shè)專人檢查模板、支架,待頂板砼澆筑完成,應(yīng)及時進行修整、抹平,待定漿后再抹第二遍,并壓光或拉毛。
混凝土澆筑完成后,應(yīng)在其收漿后盡快予以覆蓋并灑水保濕養(yǎng)護。對于高強度混凝土、炎熱天氣澆筑的混凝土等大面積裸露的混凝土,應(yīng)加強初始保濕養(yǎng)護。同時混凝土的養(yǎng)護不得采用海水或含有害物質(zhì)的水?;炷恋臑⑺耩B(yǎng)護時間應(yīng)不少于7d,對重要工程或有特殊特殊要求的混凝土,應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、濕度、水泥品種,以及摻用的外加劑和摻合料等情況,酌情延長養(yǎng)護時間,并應(yīng)使混凝土表面始終保持濕潤狀態(tài)。
為保證預應(yīng)力施工質(zhì)量,分別對預應(yīng)力管道和預應(yīng)力張拉進行質(zhì)量控制。
3.6.1 預應(yīng)力管道控制
管道的規(guī)格、尺寸應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定,且其內(nèi)橫截面積應(yīng)不小于預應(yīng)力筋截面積的2 倍;對長度大于60m的管道,宜通過試驗確定其面積比是否可以進行正常的壓漿作業(yè)。
管道應(yīng)按設(shè)計規(guī)定的坐標位置進行安裝,并應(yīng)采用定位鋼筋固定,使其能牢固的置于模板內(nèi)的設(shè)計位置,且在混凝土澆筑期間不產(chǎn)生位移。管道與普通鋼筋重疊時,應(yīng)移動普通鋼筋,不得改變管道的設(shè)計坐標位置。固定各種成孔管道用的定位鋼筋的間距,對鋼管不宜大于1.0m;波紋管不宜大于0.8m;位于曲線上的管道和扁平管道應(yīng)適當加密。定位后的管道應(yīng)平順,其端部的中心線應(yīng)與錨墊板相垂直。
所有管道應(yīng)在每個頂點設(shè)排氣孔及需要時在每個低點設(shè)排水孔。壓漿管、排氣管和排水管應(yīng)是最小內(nèi)徑為20mm 的標準管或適宜的塑性管。同時管道安裝完畢后,其端口應(yīng)采取可靠措施臨時封堵,防止水或其他雜物進入。
3.6.2 預應(yīng)力張拉控制
張拉前應(yīng)對構(gòu)件進行檢驗,外觀和尺寸應(yīng)符合質(zhì)量標準要求。張拉時,構(gòu)件混凝土性能應(yīng)符合設(shè)計要求,設(shè)計未規(guī)定時,不應(yīng)低于設(shè)計強度等級值的75%。
根據(jù)設(shè)計要求該箱梁預應(yīng)力張拉均采用雙頭張拉,不得采用單頭張拉,張拉時盡量保持對稱、均勻,不得集中張拉。預應(yīng)力鋼束張拉順序為:縱向預應(yīng)力鋼束→橫向預應(yīng)力鋼束→橫梁預應(yīng)力鋼束(中橫梁預應(yīng)力鋼束→端橫梁預應(yīng)力鋼束)。縱向預應(yīng)力鋼束先張拉中腹板,再拉邊腹板鋼束(張拉順序:中→下→上,同類型鋼束左右對稱張拉)。張拉應(yīng)力控制以張拉力和伸長量雙控,應(yīng)張拉力控制為主。施加應(yīng)力時,分級加載,加載速度基本一致。達到控制張拉應(yīng)力時持荷2min,在回油松頂,每級加載都有記錄伸長值。每束張拉完后,都將實際伸長值與理論伸長值進行比較,其偏差值均控制在±6%范圍之內(nèi)。
佛山“一環(huán)”紫洞特大橋南岸引橋箱梁施工通過因地制宜,結(jié)合實際情況采用鋼管樁和碗扣腳手架支架法,并且施工中對模板、混凝土、預應(yīng)力等工序嚴格控制,最終能夠高效優(yōu)質(zhì)完成箱梁的施工。
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