摘要:结合汤溪特大桥厚大溪(48+80+48)m连续梁0号块支架系统、临时支座的施工实践,阐述了厚大溪连续梁0号块的施工技术及措施,指导悬臂浇筑法水中墩0号块支架搭设、预压及支座安装施工。
关键词:0号块;支架;预压;支座
1 工程概况
新建铁路杭长铁路客运专线HCZJⅤ标段汤溪特大桥跨厚大溪(48+80+48)m连续梁位于兰溪市汤溪镇境内,连续梁墩号为248#~251#墩,施工里程为DK188+732.30~+909.80。连续梁全长177.5m,计算跨度(48+80+48)m,梁体类型为单箱单室、变高度、变截面结构。
该连续梁采用悬臂浇筑法施工,分为墩顶梁段0号块、挂篮对称悬臂浇筑部分、边跨直线段、边跨及中跨合龙段。其中水中墩墩顶梁段0号块、块长12.0m,边跨分为10节段,1~2段长度为2.7m,3段长度为3.1m,4~10段长度为3.5m。中跨、边跨合拢段块长均为2.0m。现浇段长7.75m。
连续梁中支点梁高6.65m,跨中9.0m直线段及边跨7.75m直线段梁高均为3.85m,梁底下缘按二次抛物线变化,边支座中心线至梁端0.75m。
2 施工准备
承台顶预埋钢管柱连接钢板,钢板尺寸100cm×100cm×10mm,钢板底面设螺纹连接钢筋,钢板顶面保持水平,墩顶设置临时支座。
3 支架施工方案
3.1底部支架布置
墩顶梁段0号块长12m,支架体系立于承台上。0号块支架采用8根Φ630×10mm钢管作为竖向支撑,主墩单侧4根Φ630×10mm钢管。钢管下部焊接于承台预埋钢板上。钢管柱顶部设厚20mm钢板,钢管柱间采用22#槽钢将钢管柱环向连接成整体,并设剪刀撑二道。
每排钢管顶部放置两根40a工钢作为主横梁。40a工字钢上下顶板每隔20cm进行厚10mm钢板焊接成整体。
箱梁翼板部位每侧顺桥向设置4根I40a工钢,作为侧模体系的底部承载纵梁,并在剪切块下伸出2根I28a工钢做悬挑梁。
3.2箱梁支架布置
0号块翼板支架采用Φ45架管,架管纵向间距为90cm,横向间距为60cm,竖向步距为90cm,并增设部分斜杆。
0#段箱梁底模采用6mm钢板,墩顶部分采用竹胶板与10×10cm方木组合。
底板下纵向采用I28a工字钢,间距50cm,倒角处间距40cm。腹板下采用I40a工字钢,间距30cm。
内模采用竹胶板与10*10cm方木及I10a工钢组合。横向方木中对中间距30cm,纵桥向采用I10a工钢,间距90cm。支架采用Φ45*3.5mm架管,架管纵向间距为90cm,横向间距为90cm,竖向步距为120cm,并增设部分斜杆。
腹板两侧模型采用Φ22钢筋拉杆进行对拉,间距60cm,并在竖向每隔180cm设置一组Φ22钢筋拉杆对两侧腹板进行通拉固定。
3.3支架布置图
4 支座施工方案
4.1临时支座施工
临时支座采用C50混凝土,长度1.5m,宽度1.0m,单个主墩前后各设置两个,在临时支座内预埋普通Ⅱ级钢筋(HRB335)φ32mm作为锚筋。每个支座锚筋共布置50根,每根间距15cm。锚筋净保护层厚度5cm。
4.2临时支座及锚筋的拆除
梁体合拢后体系转换时将支点转换到永久支座上,需要将临时支座拆除。拆除采用风镐人工拆除。
4.3永久支座安装施工
主墩墩顶支座均为客运专线铁路桥梁球形支座。
4.3.1支座安装前对垫石进行仔细标高检查,垫石顶面四角高差不得大于2mm。
4.3.2本系列支座采用地脚螺栓+底柱的连接方式,在墩台顶面支承垫石部位需预留孔,预留孔直径为底柱直径加60mm。深度为底柱长度加50mm,预留孔中心及对角线位置偏差不得超过10mm。
4.3.3支座安装技术要求
球形支座在工厂组装时,应仔细调平,对中上、下座板,用连接螺栓将支座连接成整体。支座偏心设置按图中的规定设置,梁体合拢时温度控制在10℃-25℃,若气温偏差较大时,应和设计单位联系适当调整预偏心值。对于预偏量设置,由支座生产厂家预留预偏量。
1)在支座安装前,应检查支座连接状况是否正常,但不得任意松动上、下座板连接螺栓。
2)凿毛支座就位部位的支承垫石表面,清除预留孔中的杂物,安装灌浆用模板。用混凝土楔块楔入支座四角,找平支座,并将支座底面调整到设计标高,在支座底面与支承垫石之间应留有20~30mm空隙,安装灌浆用模板。
3)仔细检查支座中心位置及标高后,用无收缩高强度灌注材料灌浆。灌浆材料抗压强度不低于55MPa。
4)采用重力灌浆方式,灌注支座下部及锚栓孔间隙处,灌浆过程应从支座中心部位向四周注浆,直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。
5)灌浆前,初步计算所需的浆体体积,留有富余量以防止中间缺浆。灌浆材料终凝后,拆除模板及四角混凝土楔块,检查是否有漏浆处,必要时对漏浆处进行补浆,并用砂浆填堵楔块抽出后的空隙,拧紧下座板地脚螺栓,待体系转换后,及时拆除各支座的上、下座板连接螺栓。
6)在梁体合拢前,梁体应支撑于临时支撑上,当梁体合拢后体系转换时将支点转换到永久支座上。
4.3.4安装完毕应对支座情况进行检查,并及时涂装预埋板及锚栓外露表面,以免生锈。
5 预压施工方案
5.1 堆载预压目的
对支架进行预压,以实测支架的非弹性变形和弹性变形,验证支架的承载能力,同时消除非弹性变形值,根据测得的数据推算0号悬臂段底模的预拱度,确保支架的稳定体和安全。
5.2 加载材料
加载材料使用1.0×1.0×0.6m预制C20混凝土块,预制时预埋φ20钢筋吊环2根,作为吊装用。用磅秤称重,每块重量约为1.416t。
5.3 加载重量及方法
5.3.1加载重量
加载总重量为0号块施工重量的1.2倍系数加上模板重量。
本桥0号段混凝土重量为69.8m3,模板重量为20t。堆载预压施加总荷载为69.8×2.6×1.2+20=237.78t。堆载预压采用分级加载的方法进行。压重的先后顺序应按照混凝土的浇筑顺序进行,先浇筑混凝土的部位先压重,后浇筑混凝土的部位后压重,荷载分别按设计荷载的60%、80%、100%、120%进行。
加载比率(%)060 80 100 120
加载重量(t) 0120.89 165.18 201.48 237.78
5.3.2加载方法
利用现有0#段外侧模板将预压范围进行支护,将底部用砂袋垫平,摆放第一排第一层预压块,再利用砂袋将底部垫平,摆放第二排第一层预压块。依次将第一层摆放完成,摆放第二层预压块。直至达到堆载预压重量。每一级加载数量见“加载情况统计表”。
5.4 加载顺序
加载顺序为从端部向支座依次进行,每级持荷时间不少于2小时,当荷载压至设计荷载的60%、80%、100%时都要对观测点进行沉降观测,当压至总重量的120%时停止加载并持续荷载。预压及施工中应对称均衡,且对底模、支架处的观测点进行连续观测。然后再逐级卸载,并测量变形量。卸载的顺序按照压重的反顺序进行并且做好观测压重物全部卸完后对现浇支架全面进行测量并做好记录。
加载情况统计表
5.6 量测结果处理
堆载预压完成后,对变形观测点数据进行分析处理,按确定预拱度。
箱梁支架压重后预拱度设置
6支架体系检查和验收
在施工完成支架系统、临时支座、永久支座、底模、侧模及预压后,组织相关人员参照专项施工方案对此进行检查,检查现场实际搭设与方案的符合性及相关规范要求的指标。检查验收合格后,做好相关记录并归档。
7结束语
通过对汤溪特大桥厚大溪(48+80+48)m连续梁0号块钢筋混凝土工程施工前的工作分析,因地制宜,理论与实践的制定支架系统、支座安装及预压方案,确保了水中墩支架的强度、刚度及稳定性,为0号块及其它节段施工提供了保障,保证了施工进度,为杭长铁路客运专线大跨度桥梁施工积累了宝贵的施工经验。
参考文献
1《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》(TZ213-2005)
2《铁路桥涵施工规范》(TB10202—2002)
3《铁路桥涵地基和基础设计规范》(TB10002.5-2005)
4《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000
5《公路桥涵设计通用规范》(TG D62-2004)
论文作者:李开翔
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/26
标签:支座论文; 预压论文; 支架论文; 间距论文; 加载论文; 荷载论文; 钢板论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;