对跨河支架专项施工的探析论文_刘日飞

1、工程概况

主线桥头村大桥和辅道排洪港中桥上跨排洪港河道,两座桥梁与河道成45°交角,河道宽约45m,水深3.6m,冬季河水位为+1.500,河岸高程+4.000。河道无通航要求,但必须保证排水畅通,受涨潮落潮影响。桥头村大桥与排洪港中桥承上下层关系。桥头村大桥起讫里程K4+808~K5+755.5,桥长947.5m,中心里程为K5+280,桥墩号为32#~63#台,共32个墩台。大桥平面位于直线、A=379.473m右偏缓和曲线及R=720m的圆曲线上,桥面横坡为2%,其最大横坡为4%,纵面位于0.50%的上坡路段、R-20000m的凸曲线以及-0.60%的下坡路段上。由于桥头村大桥(主线桥)第四联跨越排洪港路段的桥跨设计方案按核对后的方案进行调整,即由原设计的主线桥桥梁跨径4×30m调整为(28+48+44+30)m。第四联箱梁顶宽33m,底宽24m,梁高2.5m,单箱5室,中腹板宽度60cm,边斜腹板宽度60cm,顶板厚度25cm,底板厚22cm,悬臂400cm,厚55~22cm。路面中间设置宽100cm隔离带,两侧设置防护栏。

2、支架结构设计及验算

2.1 支架结构设计

本次支架设计主要为第四联箱梁施工。支架立柱采用φ630×10mm钢管,横桥向布置6根,间距为14.5m,2.5m,8.47m,2.5m,14.5m,纵桥向间距2m,3m,3.6m不等;钢管立柱上纵桥向布置2I36b工钢;工钢上横桥向布置贝雷梁,贝雷梁两榀为一组,纵桥向间距90cm,在桥墩隔板处加密为45cm;贝雷梁上横桥向布置[22槽钢,间距同碗扣支架纵向间距;碗扣支架立杆横向间距在翼缘板下为90cm,腹板下为30cm,底板下为60cm,碗扣支架纵向间距有横隔板位置处为30cm,其余地段为90cm。支架横断面设计图见下图:

2.2 支架验算

支架验算采用MIDAS/CIVIL软件,钢管贝雷平台建模如下:

碗扣支架建模如下:

经分析验算,计算结果见表1,计算结果满足相关规范要求。

3、施工方法

3.1 中桥板梁架设及铺装

排洪港中桥空心板梁架设按已批复的架梁方案采用吊车进行架设,架设完成后及时进行桥面铺装施工。由于采用先架方案,为了中桥空心板梁不受弯矩和剪力,两边设钢管桩,采用5片装15m贝雷梁横向直接跨过。

3.2河中钢平台及碗扣支架施工

(1)钢管立柱

立柱采用Ф630mm*10mm钢管立柱,纵向共6排,每排钢管立柱采用[15槽钢进行剪刀撑横向连接,钢管柱在使用之前需进行专人检测,确保不存在缺陷及变形,施打时采用90型振动锤施工。顶部焊接800×800×12mm封口钢板,同时需确保钢管柱的竖直度。

(2)纵向工字钢施工

立柱顶纵桥方向主梁采用两根36b型工字钢进行双拼,横梁工字钢与每个钢管立柱的连接采用80cm×80cm×1.2cm方形钢板连接。工字钢安装时要保证工字钢中心与钢管立柱中心重合。吊装前将二件12m长的I36b工字钢用1cm厚钢板按1.2m间距在内侧焊成一组再吊装,如果工字钢与钢管之间有缝隙,要用钢板垫实。

(3)贝雷梁安装

贝雷梁形式采用双排和三排单层普通结构,横梁位置采用三排一组、其它位置采用双排一组,河中间位置设4排钢管,采用1个单片装,1个4片装,空心板梁上面位置,采用1个5片装,间距为90cm。先将贝雷梁在地面上拼装分组连接好。在横桥向工字钢上按照要求的间距用红油漆标出贝雷梁位置[1]。用汽车吊将已连接好的贝雷梁按照先中间后两边的顺序吊装到位。单排贝雷梁吊装时必须设置两个起吊点并且等距离分布,保持吊装过程中贝雷梁平衡,以避免吊装过程中产生扭曲应力。贝雷梁安装完成后必须保证水平。

3.3模板施工

现浇梁模板应具有必须的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载,保证结构物各部形状、尺寸准确。梁体模板由底模、侧模、内模和端模四部分组成。模板的接缝采用腻子填补后磨光,涂脱模剂。

模板安装顺序为:底模→侧模→内模→端模。

模板进场时应检查检查其外观及尺寸,保证外观及尺寸合格。对模板和配件进行挑选、检测,不合格者应剔除,并应运至工地指定地点堆放。

模板安装前应进行全面的技术交底,操作班组应熟悉设计与施工说明书,并应做好模板安装作业的分工准备。所有参加作业人员必须经过专门技术培训,考核合格后方可上岗。

3.4支架预压

结合现场的实际情况,拟采用水袋作为代替荷载,这样预压重量易控制,操作性强,用工少,可节约宝贵时间。

预压前应对工地现有钢材进行统计并分类,挂牌标记重量,要有专人负责调度,因为工作量大,准备工作要做细。预压前应对支架进行一次大检查,有问题时及加固,要保证支架万无一失。预压时严格按照现浇箱梁预压配重平面布置图进行配重,在预压平台上事先画好配重平面图,标记要明显。

3.5支座安装

根据设计,本桥支座采用球形钢支座(GCQZ型),采用重力式灌浆法进行安装。

施工前先凿毛支座就位部分的垫石表面,保证在垫石顶与支座底面留有足够的空隙。清除锚栓孔中的杂物,安装灌浆用模板,并用水将垫石表面浸湿。采用汽车吊吊装支座,预先在垫石上支座四角埋设4根钢筋,通过打磨钢筋长度将支座调整到设计高程。支座安装就位后,灌注厂家配置的支座砂浆,灌浆过程中应先将各锚栓孔灌至垫石顶下5cm,然后从支座一端向另一端灌浆,直至灌满。灌注过程中,不允许中间缺浆、断浆,在强度未达到80%以上或灌注72h内不能碰撞支座或在上面从事其他工作。

3.6 混凝土施工

混凝土浇筑按斜向分层法由一端向另一端进行现场浇筑,泵车的布料管由专人负责,控制布料地点并稳定布料管,均匀布料。浇筑时从低向高分层浇注,箱梁混凝土分两次浇筑。第一次浇筑分三个阶段,第一阶段:箱梁底板,第二阶段:浇筑腹板倒角处上30cm左右,第三阶段:浇筑腹板至翼缘板下20cm左右。根据砼初凝时间,三个阶段循环向中间推进。第一次混凝土浇筑完后,将该位置的钢筋外侧部分拉线抹平、抹顺,确保二次浇注后在该处形成的接缝顺畅、平直,严禁第二次浇注时出现两条缝[2]。

混凝土下料时按每层30cm左右分层,混凝土浇筑应连续进行,间歇时间不得超过2.5h。当底板混凝土浇注完成继续浇注腹板混凝土时,震动棒不宜插入太深,避免扰动底板混凝土造成腹板混凝土自底板翻入,如出现此类情况,应对腹板混凝土进行复振;对冒出的混凝土,应待混凝土灌注完毕后再处理,避免因过早铲除,造成腹板混凝土继续流失,出现沟、洞等缺陷。在灌筑腹板混凝土时,派有经验的人在箱内用小锤敲击内模,检查其填充密实情况,对混凝土填充不密实的地方,随时采取措施,确保混凝土填充密实。第二次浇筑部分腹板、顶板和翼缘板。第一次浇注的混凝土在混凝土强度达到拆模要求后,拆除齿板模板,同时按规范进行凿毛、清理工作。凿毛深度及密度符合要求,并剔除混凝土表面浮浆,露出新鲜粗骨料。凿毛完毕后,将砼碎屑及其他杂物清除出施工缝位置,打扫干净,准备浇筑第二次砼。对于新老混凝土结合面,在浇筑下一次混凝土前应进行湿润,并按施工缝进行处理。处理完后支立加固顶板底模、腹板模板、端模。进行顶板和翼缘板钢筋绑扎(注意预埋防撞墩钢筋和各种预埋件)。在箱梁横向的中部,纵向的1/5-1/4跨处,每跨留两个长1.2米,宽0.8米的进人洞。先将此处的钢筋断开,使用完毕后焊接恢复。此洞主要用于拆模、养护箱梁底板。

3.7预应力施工

(1)张拉工作进行前,首先要对所使用的千斤顶和油表进行校正,并要有校正报告,油表与千斤顶须配套使用。钢绞线需按规范要求进行抽检,不符合要求的钢绞线决不能使用,通过试验确定钢绞线的弹性模量。

(2)在砼强度达到设计强度的80%以上时,首先拆除端模,松开内模,将内模用卷扬机拉出梁体,拆除侧模后,再准备进行预应力张拉工作。

(3)钢绞线下料长度应按设计孔道长度加张拉设备长度,并预留锚外一定长度的总下料长度,下料时用砂轮切割机平放切割。

(4)终张拉应在梁体砼强度达到设计值90%后、龄期不少于6天时进行,预应力采用两端同步张拉,并左右对称进行,预应力张拉采用应力应变双控措施,张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致,施加预应力值以油表读数为主,以预应力伸长值进行校核

(5)按设计图的规定及张拉顺序张拉钢绞线。张拉时应左右对称,最大不平衡束不超过一束。预应力筋张拉程序为:0→初应力0.2σk(作伸长量标记)→设计值(持荷5min,测伸长值)→锚固(张拉顶油压回零,测量总回缩量及夹片外露量)

(6)管道压浆、封端。预应力终拉完成后,应在48小时内进行管道压浆,压浆前管道内应清除杂物及积水,压浆时及压浆后3d内,梁体及环境温度不得低于5℃,压入管道的水泥浆应饱满密实,同一管道压浆应连续进行,一次完成,水泥浆压入管道的时间间隔不应超过40min。

浇筑梁体封端砼之前,应先将承压板表面的黏浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净,同时检查无漏压的管道后,才允许浇筑封端混凝土,为保证封端混凝土接缝处接合良好,应将原混凝土表面凿毛,并焊钢筋网片,封端砼应采用无收缩混凝土进行封堵,为保证有足够的张拉空间,封端砼在相邻两孔梁预应力张拉结束后,再灌注,与桥台相接时,桥台胸墙部分应在张拉完成后再灌注。

参考文献:

[1]普续桥.斜腿刚构桥不断流支架施工[J].市政技术,2014,S1:62-65+69.

[2]吴水根,吴晓亮.现浇连续梁跨河道的支架设计与施工[J].结构工程师,2015,02:207-212.

论文作者:刘日飞

论文发表刊物:《基层建设》2016年第33期

论文发表时间:2017/3/7

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