韩宗哲
中铁十四局集团第四工程有限公司 山东省济南市 250001
摘要:高速铁路施工建设要求严格,运行速度很快,平稳性要求标准高。本文结合连镇铁路跨宁启铁路特大桥1103#~1104#墩桥梁上预应力混凝土双线筒支梁梁柱式支架设计施工案例,详细讨论了现浇连续梁的具体施工方案,包括地基处理、支架预压、模板设计及钢筋、混凝土和预应力工程,并给出了相应的施工注意事项建议。
关键词:高铁;现浇连续梁;施工技术;梁柱式支架
1、工程概况
跨宁启铁路特大桥,位于连镇铁路贯通正线高邮站~扬州南站区间内,桥址范围属于里下河冲湖击平原,地势平坦,交通便利。1103#~1104#墩桥址于DK242+074.705~DK242+115.405设计为40m双线简支梁。主梁梁体为单箱单室直腹板、等高度、等截面结构。单跨梁体全长40.6米,梁高3.3米。全桥顶板厚35cm,底板厚度30cm,腹板厚度分为50-80cm,按折线变化。梁体混凝土体积463.6m³,梁体总重1228.54t。梁体在支座处设置墩定横隔板,横隔板厚度1.25米;箱梁设置跨中横隔板,跨中横隔板厚度0.3米。由于现浇连续梁混凝土浇灌要求一次成型,质量要求高,难度较大。
2、施工技术方案
2.1、地基处理
根据施工图中的设计地质情况,地面下为粉质粘土层,基础承载力较好,条形基础施工前,清除表面种植土,下挖基础50cm,回填砖渣碎石,地基触探、分层夯实碾压、每层夯实厚度为30cm,回填至原地面,做地基承载力试验,根据设计计算结果可知:确保立柱式支架地基承载力不小于150kPa。如不满足要求回填碎石后,采用小型夯实机夯填密实后方可浇筑条形基础。为保证雨水和养生用水从基础底部及时排出,防止雨水长期浸泡使支架下沉,在条形基础旁设置排水沟,且排水沟要保证没有积水形成。条形基础施工时应在其顶埋设90cm×90cm×1cm钢板,并与钢管满焊在一起。
1103#~1104#墩40m预应力混凝土简支梁梁柱式支架设计如下:现浇梁底模模板采用1.5cm竹胶板,下设10cm×10cm纵向方木,腹板区域间距15cm、底板区域间距25cm;10cm×10cm纵向方木下垫I14工字钢作为横向分配梁间距50cm,中隔墙处加密;分配梁下放置贝雷梁,贝雷梁跨度(7.5+9+9+7.5)m,横向方向布置14排贝雷梁;贝雷梁下设三拼I40工字钢做垫梁;垫梁下设置砂箱连接螺旋管;螺旋管坐落在条形基础上。基础采用长×宽×高=15×2.0×1.0m的C30钢筋混凝土条形基础,条形基础上按照设计位置布置直径630mm壁厚8mm螺旋焊管5根,作为竖向支撑。螺旋焊管之间进行横向和纵向连接,连接方式采用焊接,螺旋管与墩身之间采用[20槽钢进行焊接。
2.2、支架预压
现浇段横截面面积为预压的重物选用预压块,预压重量为梁体重量的1.2倍,每块预压块2.4t。预压采用五级进行,第一级为设计值的20%,第二级为设计值60%,第三级为设计值80%,第四级为设计值100%,测量稳定后,再慢慢加载到梁体重量的120%,以确保安全。预压荷载分布应与支架施工荷载分布基本一致,加载重量偏差应控制在统计荷载±3%以内。每级加载完毕1h后进行支架的变形观测,全部加载完毕后宜每6h测量一次变形值。预压荷载时间以最后两次沉落量观测平均值之差不大于2mm时,即可终止预压。预压块应堆码整齐,避免倾斜倒塌。现浇段横截面面积为预压的重物选用预压块,混凝土总重量为P1=1228.54t,墩顶部分混凝土重量P2=2.65*[1/2*(1.24+1.27)*0.55+1/2*(1.27+1.57)*0.3+23*1.25]=79.15t,支架顶部混凝土重量P=P1-2P2=1070.24t
2.3、模板设计
模板由底模、外侧模、内模(含横隔板模)、端模等几部分组成。①墩顶部分底模采用15mm厚竹胶板做底模。②内模采用15mm厚竹胶板拼装而成,Φ25精轧螺纹钢作内外模对拉拉杆,并在腹板内侧设拉杆外套PVC管以利于拉杆拆除,拉杆配100mm×100mm×20mm的钢垫片加固模板。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆③外侧模采用模板厂制作的钢模板,面板采用δ=5.0mm钢板背楞为双[10槽钢,模板采用Φ25拉杆加固,包括内外模之间对拉和双侧外模板的对拉,对拉杆与外模背楞对应布置。④端模上有钢筋和预应力管道伸出,位置要求准确。模板采用8mm的钢板制作成定型模板,或直接采用木模板;过人洞等模板采用钢木结合模板。
2.4、钢筋、混凝土及预应力工程
2.4.1、钢筋工程
钢筋分两次绑扎;即先绑扎底、腹板部分钢筋,内模组装完成后再进行顶板钢筋的绑扎。先将底板底层钢筋绑扎好,再将边跨底板预应力管道全部定位、安装。安装过程中,如非预应力钢筋与预应力孔道、定位钢筋、锚头、锚垫板螺旋筋相抵触时,非预应力钢筋位置可适当进行调整。
2.4.2、混凝土施工工艺
①因钢筋和纵横向钢绞线布置密集,混凝土配合比设计时除满足强度、和易性要求外,同时要求有很好的流动性和良好的碎石级配,保证混凝土顺利穿过钢筋和纵向钢绞线的空间。②混凝土采用自动计量拌和机集中拌和,两台混凝土输送泵车,四台混凝土搅拌运输车运输,浇注时每辆输送泵车用多套串筒配合下料。③浇筑顺序:混凝土浇注前在腹板上开孔,下串桶至底板,由跨中向墩两侧持续浇注,分成三个浇注区域(底板区、腹板区、顶板区)从外侧向内侧连续浇筑,底板区域混凝土浇筑至倒角处,进行密实振捣,保证倒角混凝土无麻面现象出现。
2.4.3、预应力张拉工艺
根据设计要求,梁体张拉采用三项指标控制,即梁体混凝土强度要达到95%以上,弹性模量达到100%且龄期不小于7天。因此在混凝土浇筑完毕后,同条件养护的强度试件若达到95%设计强度、弹性模量试件达到100%设计弹性模量且混凝土龄期达到7天以上,便开始张拉。张拉预应力筋的顺序应为先腹板束,后顶板束,从外向内左右对称进行。预应力值以油压表读数为主,以预应力伸长值进行校核。预施应力过程中应保持两端伸长值一致。
3、现浇连续梁施工注意事项
3.1、混凝土施工注意事项
钢筋、模板经监理工程师检查合格后,方可浇注混凝土。由于梁体混凝土强度及外观质量要求高,对混凝土原材料的选用要严格要求,混凝土原材料进场前进行试验,杜绝不合格的材料进场。施工前,由试验室专门按现场条件定出施工配合比并随时检验调整,严格按该配合比进行配料、拌和,并严格控制坍落度。混凝土采用全断面斜向分段、水平分层的连续浇注,上层与下层前后间距不小于1.5米。
3.2、模板拆除及注意事项
通过对梁体同条件养护试件进行抗压试验,当简支现浇梁梁体混凝土强度达到2.5MPa时且其表面及棱角不因拆模而受损时,拆除梁体端模、腹板内外侧模。纵向钢束B1张拉结束后进行支架拆除,拆除顺序:拆除翼板、腹板模板→砂箱拆落→脱底模→抽拉横向分配梁→拖拉贝雷架→拆除贝雷支架下部结构→破除支架临时承台基础→恢复公路路面。
1103#~1104#墩梁柱式支架拆除注意事项:
1、跨路支架拆除时由分管副经理现场指挥,道路两头由安质部长和现场队长分头指挥吊车、维护安全和分流车辆;
2、在拆除作业区域设置安全警示带,严禁行人及操作人员进入警示区域;
3、拆除作业安全员必须在现场监督,操作人员必须按操作规程施工,发现违规作业必须立即制止,大风、大雨、大学、大雾、高温天气应停止作业
结语
综上所述,连镇铁路跨宁启铁路特大桥1103#~1104#墩桥梁上部的40m应力混凝土双线筒支梁梁柱式支架设计施工工艺,很大程度上减少了支架处理的工作量,并保证了客运专列的运行安全,节省了施工工期,降低了工程投入成本。离实现安全、经济、先进的现浇连续梁建设目标又近了一步,为后续现浇连续梁施工工程提供参考。
参考文献:
[1] 蔡德强.广州新客站桥梁关键节点局部应力分析[J]. 中国水运(下半月). 2010(01)
[2] 陈庆弟,苏娟. 现浇连续梁施工工艺[J].企业科技与发展. 2013(05)
[3] 李龙田.探析现浇连续梁桥裂缝的成因及防治措施[J]. 河南建材. 2018(05)
[4] 杨舟,王振亚.预应力现浇连续梁桥的施工监控体系构建[J]. 黑龙江交通科技. 2010(06)
[5] 姜洪波,岳磊,黄翔.逐孔现浇连续梁桥计算模拟方法[J]. 中国水运(下半月). 2009(10)
论文作者:韩宗哲
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/9
标签:混凝土论文; 预压论文; 预应力论文; 腹板论文; 支架论文; 钢筋论文; 梁柱论文; 《防护工程》2018年第30期论文;