王麒翔
(中鐵十局集團(tuán)第二工程有限公司,河南 鄭州 450008)
隨著公路橋梁在國內(nèi)的快速發(fā)展,其施工技術(shù)不斷創(chuàng)新,對公路橋梁的蓬勃發(fā)展具有重要作用[1?3]。預(yù)制蓋梁與管墩的連接施工技術(shù)在公路橋梁建設(shè)過程中尤為重要。邵通[4]對公路橋梁墩柱蓋梁施工重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行分析。雷洋波等[5]研究節(jié)段拼裝的預(yù)制蓋梁施工工藝。夏云龍等[6]研究了超大型預(yù)制蓋梁的施工技術(shù)。劉濤[7]提出了大蓋梁預(yù)制拼裝施工技術(shù)。周海燕[8]詳細(xì)介紹了大蓋梁的吊裝技術(shù)。但是,以上研究并未對公路橋梁預(yù)制蓋梁預(yù)與管墩連接施工技術(shù)展開研究?;诖?,針對此施工問題,結(jié)合實(shí)際工程,研究提高預(yù)制蓋梁與管墩連接精度的施工技術(shù)。
某段高速公路施工里程為K11+400~K22+941,主線全長11.541 km,設(shè)計荷載等級為公路?Ⅰ級,設(shè)計時速120 km/h,路基寬度27 m,如圖1和圖2所示。
本項目某分離式立交橋全長454.94 m,上部結(jié)構(gòu)形式為(4×20 m+14 m+55 m+15×20 m)預(yù)應(yīng)力混凝土裝配箱梁+鋼箱梁;下部結(jié)構(gòu)除橋臺外全部采用預(yù)制管柱、蓋梁,預(yù)制管柱共長323.61 m,包括72根長度為1.2 m和8根長度為1.5 m預(yù)制管柱以及80個預(yù)制蓋梁。
項目區(qū)域內(nèi)地勢基本上是南高北低,地形起伏漸漸變大。地貌分為堆積臺地地貌、河流沖積低緩平原地貌以及低丘陵地貌,沿線多為山前小起伏低丘陵,呈連綿狀起伏,山體及溝谷多以植被為主,山坡及坡腳處可見基巖出露,上部覆蓋層主要為第四系中更新統(tǒng)坡洪積粉質(zhì)黏土等,下覆基巖多以元古界片巖、片麻巖為主。
該段地貌單元屬低丘陵地貌,沿線多為小起伏低丘陵,呈連綿狀起伏,山體以植被為主,溝谷處多以階梯農(nóng)田為主,其中稻田內(nèi)多有積水,表層0.5 m存在有流塑、軟塑狀粉質(zhì)黏土,上部覆蓋層較厚,主要為第四系中更新統(tǒng)沖積粉質(zhì)黏土。該區(qū)上部粉質(zhì)黏土多為膨脹土,具有弱膨脹性。地震動峰值加速度為0.05g、地震動反應(yīng)譜特征周期0.35 s,地震基本烈度Ⅵ度。
預(yù)制蓋梁與管墩連接高精度施工主要包括承臺施工、預(yù)制管柱施工、預(yù)制蓋梁施工以及蓋梁與管墩的連接施工。
預(yù)制承臺施工應(yīng)遵循以下工藝流程:測量放樣→承臺鋼筋綁扎→承臺灌漿套筒安裝(如圖3和圖4)→承臺模板安裝→承臺混凝土澆筑。
預(yù)制承臺灌漿套筒安裝時,為保證法蘭盤預(yù)埋的精確度,在距離承臺底部10 cm、113 cm處,各增設(shè)1個法蘭盤(厚度3 mm)。承臺底部10 cm處的法蘭盤主要將伸入灌漿套筒底部的C36鋼筋精確定位,保證定位鋼筋位置的準(zhǔn)確性,距離承臺底部113 cm的法蘭盤與承臺另外兩側(cè)的模板通過鋼筋焊接進(jìn)行定位。該處的法蘭盤與承臺頂部的法蘭盤共同實(shí)現(xiàn)對灌漿套筒的準(zhǔn)確定位。定位過程中必須保證上下三個定位法蘭盤的平行和預(yù)留孔必須一一對應(yīng),防止偏斜。嚴(yán)格控制灌漿套筒的中心偏位,允許偏差為±2 mm,垂直度允許偏差為±1 mm,承臺下部定位鋼筋與灌漿套筒纏裹雙面膠進(jìn)行封堵,防止混凝土漿體進(jìn)入灌漿套筒中。
在承臺混凝土澆筑前應(yīng)再次對灌漿套筒的平面位置、灌漿套筒的頂部、底部管口封堵情況進(jìn)行檢查,防止混凝土等雜物進(jìn)入套筒內(nèi)。經(jīng)檢查合格后,方可進(jìn)行混凝土的澆筑施工。混凝土澆筑過程中,注意對灌漿套筒及注漿管的保護(hù),防止在混凝土澆筑和振搗過程中,造成灌漿套筒及注漿管的偏移、彎曲、損壞。
預(yù)制管柱施工應(yīng)遵循以下工藝流程:裝配式管柱吊裝(如圖5)→立柱彈墨線(如圖6)→安放調(diào)節(jié)塊及高程復(fù)測→吊車選擇→管柱安裝區(qū)域底面清理、坐漿處理→鋼靴安裝和管柱的吊裝(如圖7)→管柱與承臺灌漿連接(如圖8)→管柱填芯混凝土澆筑。
進(jìn)行管柱安裝前,在承臺管柱的安裝區(qū)域表面鋪設(shè)30 mm厚C50環(huán)氧砂漿調(diào)平層,用抹子抹平處理,以漫過設(shè)計結(jié)合面20 mm,能夠使管墩和承臺結(jié)合更為充分。為保證管柱與承臺灌漿連接質(zhì)量,研究認(rèn)為采用高強(qiáng)無收縮灌漿料更優(yōu),且壓漿過程應(yīng)緩慢、均勻地進(jìn)行,中途不得中斷,待漿液從出漿孔連續(xù)、均勻地流出后,停止該灌漿管的壓漿施工,并對該壓、出漿管口進(jìn)行封堵。此外,在管柱安裝完成后對管柱安裝區(qū)域周圍的凹槽部位的砂漿進(jìn)行人工鑿除清理,清理干凈后再使用C50環(huán)氧砂漿填充處理,填充厚度不小于3 cm,填充高度與承臺頂面齊平,保證管柱與承臺混凝土填縫的密實(shí)。填芯混凝土澆筑完成后,在混凝土初凝后,使用透水性土工布進(jìn)行包裹,外加一層塑料布,并在柱頂放一個漏水水桶進(jìn)行滴灌養(yǎng)護(hù)。
裝配式預(yù)制蓋梁安裝應(yīng)遵循以下工藝流程:測量放樣→管柱預(yù)埋鋼筋校核,吊點(diǎn)切割(如圖9)→蓋梁穩(wěn)固支撐平臺安裝(如圖10)→管柱頂面調(diào)節(jié)塊安裝→蓋梁底面彈縱、橫向墨線(如圖11)→蓋梁吊裝(如圖12)→蓋梁與管柱灌漿連接管柱→蓋梁安裝升降平臺。
對管柱頂面的浮漿清理干凈后,測量人員對管柱頂面的環(huán)形區(qū)域沿縱、橫軸方向四角高程測量并在管頂縱、橫向放置4塊高程調(diào)節(jié)塊,在管頂縱、橫向四角做好控制標(biāo)高后,在管柱頂部安裝與管柱同直徑的圓盤,圓盤采用角鋼∠70 mm×30 mm×4 mm,抱箍高出柱頂30 mm,便于均勻地鋪設(shè)2 cm厚度的C50環(huán)氧砂漿進(jìn)行調(diào)平處理。為保證蓋梁與管柱灌漿連接的質(zhì)量,蓋梁與管柱的灌漿套筒進(jìn)行灌漿施工時,通過蓋梁底部灌漿套筒外側(cè)的注漿管,壓入高強(qiáng)無收縮水泥灌漿料到灌漿套筒內(nèi),壓漿過程應(yīng)緩慢進(jìn)行,當(dāng)壓漿管內(nèi)的漿液頂面與蓋梁頂面混凝土齊平時,停止該套筒的壓漿施工,待每個套筒壓漿結(jié)束后,對壓漿不飽滿的套筒重新進(jìn)行補(bǔ)壓漿液,保證套筒的壓漿飽滿,壓漿時注意對蓋梁的保護(hù),防止?jié){液污染蓋梁和管柱。
①承臺施工過程中,為保證承臺灌漿套筒安裝的定位精確性,在距離承臺底部10 cm、113 cm處各增設(shè)1個法蘭盤,可提高定位鋼筋的準(zhǔn)確性以及模板焊接定位的準(zhǔn)確性。
②管柱施工過程中,在管柱安裝完成后,對管柱采用高強(qiáng)無收縮灌漿料進(jìn)行灌漿施工,可保證灌漿質(zhì)量。填芯混凝土澆筑完成后,必須進(jìn)行滴灌養(yǎng)護(hù),以確?;炷临|(zhì)量。
③預(yù)制蓋梁施工過程中,于管柱頂面安裝調(diào)節(jié)塊實(shí)現(xiàn)調(diào)平處理。蓋梁吊裝必須同步進(jìn)行,不斷調(diào)整位置,確保蓋梁安裝的精確定位。
④蓋梁與管柱灌漿施工時,采用高強(qiáng)無收縮水泥灌漿料,必須緩慢進(jìn)行,對壓漿不飽滿的套筒重新進(jìn)行補(bǔ)壓漿液,保證套筒的壓漿飽滿度。