浅谈大桥连续梁支架现浇的施工技术

中华建筑报 · 2009-12-03 00:00

  摘要:采用满堂支架体系进行铁路双线连续梁整体现浇施工,其支架体系布置合理、稳定、安全可靠,同时阐述施工工艺特点及控制要点。

  关键词:连续梁 满堂支架 现浇施工

  工程概况

  龙家寨大桥主桥0#台~3#墩上部结构为(30+48+30)米跨连续箱梁,其中1#~2#墩梁体横跨贵阳市富源路,梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁,梁体全长109米,中跨中部2米梁段(合拢段)和边跨端部7.5米梁段为等高梁段,梁高2.8米;中墩处梁高为3.8米,其余梁段梁底下缘按二次抛物线变化。由于本联箱梁要求一次性浇筑完成,在施工过程中具有以下3个施工特点:一是梁体混凝土达到1177立方米,质量约2940吨,对地基承载力,支架稳定性要求比较高;二是采用一次浇筑成形,且在24小时内完成,对混凝土浇筑工艺,质量控制提出了比较高的要求;三是浇筑混凝土前施工过程中保证波纹管完好无破损,浇筑混凝土过程中不漏浆,难度较大。

  施工技术方案

  针对该连续梁施工特点,采用满堂支架法施工,第二跨横跨富源路采取万能杆件、碗式扣件及轨束梁相结合搭设脚手架,道路左右预留宽5.5米、高4.5米两个车道,确保交通畅通,整联连续梁混凝土一次浇筑完成。

  1. 地基处理

  对原地面用25吨压路机碾压,地基碾压密实后,动力触探检测地基承载力≥180kPa,再在其上填筑厚50厘米碎石并用压路机碾压密实,压实度≥95%,上铺一层碎石,最后采用0.2米厚C20砼封闭。硬化宽度每边超过支架2.0米,硬化范围为脚手架地段。硬化表面设置2%排水坡度,外侧设置排水沟,C20砼封闭表面。其余地段直接利用原有砼路面。

  2. 支架搭设

  施工中现浇第一跨、第三跨采用碗式扣件搭设满堂支架施工,第二跨横跨富源路,采取万能杆件、碗式扣件及轨束梁相结合搭设脚手架,道路左右预留宽5.5米,高4.5米两个车道,确保交通畅通。为加强支架整体稳定性,按桥轴线纵横方向设置剪刀撑,剪刀撑左右上下连通。[Page]

  主桥墩下实体段支架立杆布置为0.30米×0.30米,横杆步距0.6米,立杆碗扣式、扣件式间隔布置,横杆采用碗扣式;距墩身1/8跨距内立杆布置为0.45米×0.45米,横杆步距0.6米,立杆碗扣式、扣件式间隔布置,横杆采用碗扣式;距墩身1/8至1/4跨距内立杆布置为0.45米×0.9米,横杆步距0.6米,立杆沿桥横向碗扣式、扣件式间隔布置,纵向采用碗扣式,横杆采用碗扣式;其余地段立杆布置为0.45米×0.9米,横杆步距1.2米,沿桥横向立杆碗扣式、扣件式间隔布置,纵向采用碗扣式,横杆采用碗扣式。立杆顶设可调托撑,底设可调支座,下垫20厘米(宽)×5厘米(厚)木板。支架搭设宽度要超出梁顶设计宽度两侧各1米~2米,作为施工工作平台。

  3.支架预压

  为减少施工时支架发生变形,解决方木与方木、方木与顶托以及支架各节立杆接头和地基的沉降,按设计要求,每跨均进行预压。为减少对箱梁底模板的损伤,在支架搭设完成并铺设完方木,未铺底模前即对支架进行预压,预压荷载为梁体自重和施工荷载的120% ,按0→50%→80%→120%顺序分级加载。预压观测点布设如下:每跨纵桥向设7个断面,每个断面横向布设5个测点并进行编号,分别设在两侧翼缘板、两腹板,梁中心线底板。每级加载完成后每2小时观测1次,直到支撑变形稳定为止,卸载顺序与加载相反,并做好沉降观测点高程测量,根据箱梁的设计预拱度和支架体系的变形所计算出的预拱度之和,为预拱度的最高值。其他各点的预拱度以中间点为最高值,以梁的两端点为零点,按二次抛物线进行分配设置。

  4. 模板的制作与安装

  箱梁外模板采用普通钢模板外贴厚PVC板,内模采用普通钢模板,腹板上下圆弧角模板采用定制加工的钢模板。支架顶顶托上纵向铺12厘米×12厘米方木,间距60厘米,横向铺10厘米×10厘米方木,间距30厘米,方木与竹胶板用钉子固定,模板的接缝用海绵条填充密实。

  (1)底模采用大块竹胶板,铺在分配梁上,采用可调顶托完成模板调整,并在底板下采用φ20对拉螺杆对拉,1米/道。

  (2)腹板外模直接立于分配梁上,外部设置3道钢管支撑,与外架连成一体。腹板内外模之间设置4排φ16对拉螺杆,1米/道,内模与内模之间用2道钢管连接,与内部脚手架连成一体。

  (3)箱梁顶板采用钢管支架支模,支架直接支撑在底板的预埋件上。

  (4)堵头模板:堵头模板因有钢筋及预应力管道孔眼,模板采用竹胶板挖孔,按断面尺寸挖割,孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割,每个预应力预留孔位要编号,以便在下节段现浇施工中快速准确定位。[Page]

  5.混凝土浇筑、预应力张拉施工组织及注意事项

  5.1 混凝土生产

  (1)混凝土拌和:所使用混凝土由一个大拌和站生产,拌和站共设2套拌和设备,额定生产能力为120立方米/小时,实际生产能力均不少于50立方米/小时,拌和站生产能力能够满足施工需要。

  (2)混凝土输送车:通过对拌和站的生产能力和路程计算,投入20辆混凝土罐车,确保混凝土浇筑时间控制在24小时内。

  (3)输送泵车:浇筑过程中同时投入4台混凝土输送泵车,其中一台作为备用,每台泵车实际浇筑能力不小于20立方米/小时。

  5.2 施工工艺和质量控制

  (1)混凝土浇筑:梁体混凝土从两端向中间连续浇筑,混凝土从腹板对称入仓,均匀布料,并采用水平分层、斜向分段、连续一次浇筑成形的浇筑工艺,水平分层厚度不大于30厘米,分多次往复运动浇筑而成,以充分振捣保证均匀密实。底板混凝土主要从两侧腹板进料,流入底板两侧,当混凝土高度在底板圆弧角以上30厘米处,且保证圆弧角处混凝土振捣密实后,再从内模顶板预留灌注口处进行补料,振捣密实后用人工抹平。顶板混凝土在二次收面时应边收面边覆盖,防止产生干缩裂纹,同时严格控制桥面混凝土的平整度,各处不得有局部凹凸现象。

  (2)混凝土入模前含气量必须控制在3%~4%,混凝土坍落度16厘米~20厘米,坍落度45分钟损失不得大于10%,混凝土入模温度严格控制在5℃~30℃。

  (3)预应力钢束管道均用定位筋固定,安放后的管道必须平顺、无折角。管道所有接头长度以5d(d为钢筋直径)为准,采用大一号的波纹管套接,要对称旋紧,并用胶带纸缠好接头处以防止混凝土浆渗入,浇筑混凝土之前对管道仔细检查,主要检查管道上是否有孔洞,接头是否连接牢固、密封,管道位置是否准确。

  (4)在0号墩、3号台两端搭设8米×6米操作平台,平台上搭设支架,钢绞线整盘吊到平台支架上并固定,然后将钢绞线依次穿进波纹管管道内。张拉顺序严格按设计顺序进行,同排的钢绞束同时张拉,张拉时两端同时进行。每束钢束张拉程序为:0→20%δcon→100%δcon持荷5分钟)→回油锚固,采用逐级加压的方法进行,当张拉达到设计控制应力( 100%δcon)时,继续供油维持张拉力不变,持荷5分钟。计算伸长量和实测伸长量误差在±6%以内,当实测值与计算值不符合要求时,应及时查明原因,并解决后再进行下一束钢绞线张拉。[Page]

  (5)预应力筋张拉完成后,48小时内完成孔道压浆工作,先用空压机吹净管道内积水,打开全部进浆孔和排气孔,纵向束从一端向另一端压浆,通长管道在1/3处设置2道三通,从一端压浆至三通出浆后,再从三通向另一端压浆,依次循环压浆,当另一端压浆孔流出的浆和压浆孔压入的浆稠度一致时,然后关闭出浆阀,继续持压2分钟,关闭压浆阀停止压浆。

  5.3注意事项

  (1)插入式振动器(棒)快插慢拔,移动距离不超过振动棒作用半径的1.5倍。每点的振动时间为30秒左右,振捣棒操作时,严禁碰触波纹管,也不得靠在钢筋上,针对波纹管和钢筋密集空隙小的部位,宜采用直径30毫米的小振捣器。桥面混凝土要保证振捣充分,各边角要用振捣棒仔细振捣,防止混凝土出现蜂窝麻面,桥面部分充分振捣后刮平并赶压密实,多余的混凝土要清理铲走。

  (2)每个工作面配备的振捣工人划分区域,在区域交叉部分重点进行加强,防止漏振;同时要求每个工作面至少有1名技术人员进行现场指导。

  (3)准确定出波纹管、锚垫板的位置,同时在浇筑混凝土过程中必须保证振捣棒不触及波纹管和锚垫板,防止波纹管破损进浆或偏移等现象发生。

  (4)连续梁底、腹板全部采用木胶板,主要靠拉杆将模板连接成一个稳固的整体,混凝土浇筑必须对称进行,以防止箱室内模的变形移位,并安排专人全过程进行检察,如发现模板有明显变形,立即停止混凝土浇筑,采取有效的加固措施后再进行浇筑。

  (5)模板拉杆要保证松紧一致,防止浇筑过程中拉杆受力不均而出现个别断裂的情况,同时在浇筑前拉杆不能拉得太紧,以免产生疲劳应变致使在浇筑混凝土的过程中断裂。

  结论

  1.支架底部整体浇筑厚20厘米混凝土,增加了地基承载力,减少了弹性变形情况的发生,取得了很好的效果。

  2.墩身两侧5米范围内横向剪刀撑加密,很好地保证了支架的整体稳定性。

  3.底腹板设置的拉杆结构,在混凝土浇筑过程中保持模板稳定起到了关键作用。

  参考文献:

  [1]薛吉岗.客运专线铁路混凝土的耐久性指标及施工质量控制措施[J].铁道标准设计, 2006(8)

  作者:系中铁八局兰渝铁路工程指挥部工程师


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