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摘要:本文结合龙潭特大桥预应力混凝土连续箱梁施工实例,详细介绍了采取门洞+支架的施工方法,在不影响原有交通的情况下的跨国道或者高速公路的预应力混凝土梁施工工艺、关键项点控制技术,为安全、快速、高质量进行跨道路施工或城市道路建设提供了技术参考。
关键词:预应力混凝土梁;支架法;施工工艺
1 工程概况
龙潭特大桥上部采用变截面预应力连续箱梁和预应力混凝土连续-刚构T梁结构;跨G319国道处采用30m+45m+30m变截面预应力混凝土连续箱梁,设计为单箱二室结构,梁高由1.5m变化到2.6m,高、底板厚由箱梁根部向跨中呈二次抛物线变化。本现浇连续梁与G319国道斜交角度为140°采用现浇预应力混凝土变截面箱型梁,门洞+满堂支架施工。
2 连续梁施工关键技术
2.1 施工工艺流程(见图1)
2.2 关键施工技术
2.2.1地基处理
混凝土浇筑过程中,支架将承受较大的荷载,根据支架的荷载情况预定支架密度,并对支架及地基承载力进行检算,对连续梁下的不满足承载力要求的地段全部采用片石进行换填处理,下设片石平均1m,保证承载力满足要求。满堂支架部分浇筑平均厚度25cmC20混凝土,配钢筋网片。
2.2.2支架的搭设
支架方案采用门洞+支架的现浇形式。该连续梁在跨越G319国道的行车道门洞及大里程边跨均采用螺旋管配套贝雷架设置,门洞净高7m,净宽6m。主梁按单排单层组合,每跨共13组主梁,贝雷架之间使用槽钢横向搭接形成一个整体主梁。将贝雷梁拼装成支架孔跨长度27m,然后吊至立柱顶再进行拼接安装,完成后进行下一步碗口支架的拼装安装。
门洞位置上部及小里程边跨均采用碗扣支架搭设,支架横向断面布置形式为3*0.9m+14*0.6m+3*0.9m,共计13.8m宽,纵向步距均为0.6m。水平横杆步距1.2m,靠近立杆底部设一层步距0.6m,靠近顶部位置设两层步距0.6m。支架搭设过程中,从一端向另一端有序的进行搭设,立杆的接长缝要错开布置。详见附图2:支架立面布置图
2.2.3支架预压
支架搭设好后,铺设纵横向方木及底模,进行预加载试压,以检查支架的承载力,消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降,克服支架变形产生的不利影响,从而确保混凝土梁的浇筑质量。加载材料使用水袋,水袋使用前应先搭设钢管架或使用钢模板使水袋尽量保持垂直。试压荷载为最大施工荷载的1.1倍[1]。加载时按设计要求分级进行,每级持荷时间不少于10min。
加载顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24h,分别量测各级荷载下支架的变形值。然后再逐级卸载,当支架的沉降量偏差较大时,要及时对支架进行调整。
2.2.4模板及支座安装
模板采用15mm竹胶板,下配置100×100mm方木。沿垂直于桥长方向通长布置,间距为30cm,横向方木垂直放在纵向方木主梁上。在支模前,做好高程的控制,先按照设计坡度线高程进行,待底模立完后,再按照预拱度设置要求进行调整。模板的安装应与钢筋安装配合进行,顺序为先安装底模和侧模及翼缘板模板,待绑扎底板钢筋和腹板钢筋完毕后,再安装内模后再绑扎顶板钢筋。所有模板纵、横向接缝设在同一条直线上,并与两中心线正交或垂直,与梁中心线呈对称分布。每处模板接缝间使用止水胶带挤紧,露出模板部分使用小刀刮掉,防止模板漏浆。端模安装时将波纹管逐根插入端模对应的的孔内后,将端模安装就位。安装过程中逐根检查是否处于设计位置。模板安装前检查模板面是否平整、光洁,有无凹凸变形及残余粘浆,模板接口处要清除干净。
采用盆式支座GPZ(Ⅱ)4DX、4SX、12.5DX、12.5SX以及12.5GD,分别安装在过渡墩及主墩上。支座安装时,采用测力千斤顶作为临时支撑,应保证每个支点的反力与四个支点反力的平均值相差不超过±5%。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。
2.2.5钢筋及预应力钢绞线安装
梁体钢筋应整体绑扎,先进行底板及腹板钢筋的绑扎,然后进行顶板钢筋的绑扎。当梁体钢筋与预应力筋位置有冲突时,可适当的移动梁体钢筋的位置或者进行适当的弯折;所有梁体预留孔处均需增设环状钢筋。
钢筋绑扎与管道安装同步进行,纵向预应力管道采用金属波纹管成孔,孔道以φ12钢筋网片固定定位,定位网片纵向按0.5m间距布置,在管道转折点处定位网加密。预应力钢绞线采用标准型强度级别为1860MPa、公称直径为15.24mm高强度低松弛钢绞线,采用人工整体穿束,提前安装就位。长束按边穿束边套波纹管的方法穿束,穿束前将前端安放引导头,将钢束表面污物清洗干净。短束直接套入波纹管一起安装就位。
由于钢筋、管道密集,如钢绞线、普通钢筋发生冲突时,允许进行局部调整,调整原则是先普通钢筋,然后是横向预应力钢筋,保持纵向预应力钢筋管道位置不动。
2.2.6现浇梁混凝土施工
梁体混凝土浇筑顺序采用斜向分段、水平分层,由低向高一次性连续浇筑。混凝土浇筑过程中横向坚持“对称、平衡、均匀、同步进行”的原则。断面浇筑顺序为:先底板后腹板在顶板。作为支架现浇施工的预应力砼连续梁,线形受多种因素影响,因此在施工过程中除严格控制模板尺寸、线形、桥面标高及预应力钢束坐标和预加应力的施工工艺外,尽量减少混凝土弹性模量、收缩、徐变、预加应力值与设计值之间的偏差。在混凝土灌注过程中采用精密水平仪全过程监测梁顶控制标高带的高程变化情况,当与施工高程相差3~5mm时应随时调整标高控制带,使高程始终与施工高程误差控制在5mm以内。
在混凝土施工过程中应派专人负责支架和模板的变形及沉降观测,发现问题及时处理。现浇梁的浇筑最好安排在白天进行。现浇梁的养护设备和设施必须事先准备妥当,制定详细的养护方案,确保梁体的砼质量。其它要求和施工方法与预制箱梁相同。
2.2.7 预应力张拉及压浆
预应力施工采用ZB4-500油泵供油,用YCW250B千斤顶进行纵向张拉,张拉油表不低于1.0级。千斤顶校准有效期不超过六个月且使用次数不大于300次[2],以及经过大修、出现漏油严重时重新校验。油表校准有效期1.0级压力表为1周,0.4级压力表为1个月,且压力表张拉次数不大于300次,以及更换用油规格、使用超出允许偏差时重新校验,千斤顶在张拉作业前必须与油表配套校正,其校正系数不大于1.05。
当混凝土强度及弹性模量达到设计强度的60%时进行预张拉,张拉时应拆除端摸,松开内模,不应对张拉梁体造成束缚。张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求。当梁体混凝土强度及弹性模量达到设计值的100%,且龄期不小于10天时进行终张拉。张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求。
终张拉完毕后,必须在48小时内进行管道压浆作业[3]。采用真空辅助压浆工艺。压浆时及压浆后3d内,梁体及环境温度不得低于5℃。压浆前孔道用清水冲洗,高压风吹干,管道真空度稳定在-0.06~-0.08MPa之间。浆体注满管道后,在0.50MPa下持压5min;压浆最大压力不超过0.60MPa。
2.2.8支架及模板的拆除
梁体混凝土浇注完毕后,端模在初张位拆除,在初张拉完成后且砼强度达到75%拆除内模、翼缘板、腹板侧模;底模板在终张拉后随支架一起拆除完成。拆模应注意保护梁体混凝土不受碰撞和缺棱掉角。支架拆除时,首先拆除翼缘板下部分,再从跨中向两端对称拆除。拆除时先逐步取出垫梁,缓慢卸载,决不可骤然放松,以防冲击过大。
3 安全控制措施
(1)所有工作平台应有足够的面积,脚手架必须达到稳定、坚固,保证在各种荷载和气候条件下不产生变形、倾斜和摇晃。
(2)必须有完善的安全防护措施,按规定设置防撞墩、防护栏,警戒线,安全挡板及安全网等。跨国道行车道处应设有专门的警戒标识牌,所有螺旋管立柱均贴反光标签,防护栏应挂设安全警示标志[4]。
(3)拆除脚手架时应划分工作区,周围竖立警戒标志,地面设有专人指挥,严禁非作业人员入内。拆下的材料,应向下传递用绳吊下,禁止往下投扔。
(4)钢脚手架必须有良好的接地防触电措施和避雷装置。
(5)对所有进场人员必须进行安全培训,特种作业人员必须持证上岗。
(6)高处作业所用材料要堆放平稳,工具应随手放入工具袋(套)内;上下传递物件禁止抛掷。
(7)各类房屋、库棚、料场等的消防安全距离符合国家或公安部门的规定,室内不堆放易燃品;严禁在木工加工场、料库、油库等处吸烟;现场的易燃杂物,随时清除,严禁在有火种的场所或其近旁堆放等。
4 结束语
通过对本桥的预应力混凝土连续箱梁的施工实践,在跨国道或者高速道路的桥梁施工中,选择适合的支架形势,采用正确的施工工序,能缩短桥梁的施工时间;同时,在地基承载力满足施工要求的前提下,采用门洞+支架形式能满足不影响原有交通情况下的变截面连续箱梁的施工,在配足施工要素的前提下,可以大面积展开施工,能极大的缩短工期,对以后同类的预应力混凝土梁施工具有借鉴意义。
参考文献
[1] 福建省高速公路施工标准化管理指南.第4分册,桥 梁工程/福建省高速公路建设总指挥部组织编写.
—2版.—北京:人民交通出版社,2013.12 ISBN
978-7-114-10988-1:13.
[2] 公路工程施工安全技术规范与施工规范对照手册/《公路工程施工安全技术规范与施工规范对照手册》编写组.— 北京:人民交通出版社,2015.4 ISBN 978-7-114-12183-8:122-123.
论文作者:崔衍刚
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第09期
论文发表时间:2019/7/23
标签:支架论文; 预应力论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 模板论文; 门洞论文; 荷载论文; 《工程管理前沿》2019年第09期论文;