付欣榮,韓濤
(1廣西隆百高速公路發(fā)展有限公司第一分公司 廣西 隆林 533400 2華杰工程咨詢有限公司 北京 100029)
廣西隆林至百色高速公路是國(guó)家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的第17橫汕頭至昆明高速公路的廣西境內(nèi)路段,也是廣西“4縱6橫”高速公路網(wǎng)規(guī)劃布局中的第3橫賀州至隆林公路的重要組成部分。本項(xiàng)目起于黔桂兩省區(qū)交界的隆林縣平班鎮(zhèn),接貴州省境內(nèi)擬建的興義至板壩高速公路,經(jīng)隆林、田林、百色市右江區(qū),終于右江區(qū)四塘鎮(zhèn),與在建的南寧至百色高速公路相接。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為4車道高速公路,行車速度80km/h,路基寬度為24.5m,橋涵設(shè)計(jì)荷載:公路-I級(jí)。本文重點(diǎn)介紹K16+980委旦那東河1#高架大橋墩頂濕接縫施工、臨時(shí)支座的制作方法以及體系轉(zhuǎn)換的工藝與技巧等關(guān)鍵工序。
K16+980委旦那東河1#高架大橋?yàn)?×40m,橋長(zhǎng)372.56m,交角為90度。上構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土T梁,先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu),采用預(yù)制、導(dǎo)梁安裝的方法施工。下部構(gòu)造0#橋臺(tái)為柱式橋臺(tái),樁基礎(chǔ),9號(hào)橋臺(tái)為U型橋臺(tái),明挖擴(kuò)大基礎(chǔ),1、7、8號(hào)橋墩采用實(shí)體墩,其余橋墩采用空心墩,全橋橋墩最高達(dá)69.7m。 橋墩采用樁基礎(chǔ)。 橋臺(tái)及3、6號(hào)橋墩采用GYZF4425x102型四氟滑板式橡膠支座;其余橋墩采用GYZ600x100型板式橡膠支座;0、9號(hào)橋臺(tái)采用GQF-Z60伸縮縫,4號(hào)橋墩采用GQF-MZL160伸縮縫。
T梁混凝土采用C50混凝土 (包括翼板及橫隔板濕接縫、墩頂濕接縫),橋面鋪裝,預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用符合國(guó)標(biāo)GB/T 5224-2003標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)低松弛鋼絞線,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa,規(guī)格為公稱直徑15.2mm,公稱面積為Ay=140mm2,彈性模量為1.95×105MPa,錨下控制應(yīng)力為0.75fpk=1395MPa。預(yù)應(yīng)力錨具采用M15及BM15系列錨具,波紋管采用高密度聚乙烯波紋管,孔道壓漿采用真空壓漿工藝。
預(yù)應(yīng)力鋼束波紋管孔道壓漿采用真空壓漿工藝,以提高預(yù)應(yīng)力孔道灌漿的飽滿度和密實(shí)度,增加結(jié)構(gòu)的安全度及耐久性。
梁頂面噴涂水性滲透型無機(jī)防水劑,增強(qiáng)梁體混凝土的抗?jié)B、防水能力,提高梁體結(jié)構(gòu)的耐久性。
實(shí)際采用裝配式結(jié)構(gòu),吊運(yùn)安裝在臨時(shí)支座上,在梁板頂面增設(shè)了后張負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束,在梁端部設(shè)置一定數(shù)量的預(yù)埋連接鋼筋。結(jié)構(gòu)連續(xù)時(shí),就是通過梁板頂面的預(yù)應(yīng)力束、端部的連接鋼筋和現(xiàn)澆微膨脹濕接頭混凝土將兩塊梁板進(jìn)行縱向聯(lián)結(jié)的,拆除臨時(shí)支座后,將簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)結(jié)構(gòu)體系,即所謂的先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)。先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是可以節(jié)約大量的模板支架成本,梁板可就地預(yù)制。它既保持了簡(jiǎn)支梁板施工簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn),又吸取了連續(xù)結(jié)構(gòu)可減少
跨中荷載彎矩的長(zhǎng)處,相對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋而言,具有伸縮縫少,行車平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。它的應(yīng)用同時(shí)還徹底地解決了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)支,而橋面連續(xù)造成應(yīng)力無法自由釋放,而導(dǎo)致橋面連續(xù)處混凝土早期破損的問題。
先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋的梁板為后張法預(yù)應(yīng)力梁。場(chǎng)地集中預(yù)制,在橋上進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換,吊裝時(shí)先采用臨時(shí)支座按簡(jiǎn)支梁安裝就位后,在連續(xù)墩上預(yù)置永久橡膠支座?,F(xiàn)澆接頭、張拉克服負(fù)彎矩的預(yù)應(yīng)力束,將體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁,最后濕接縫和橋面鋪裝層,完成橋梁施工。其工藝流程見圖1。
圖1 工藝流程圖
預(yù)制梁板安裝在臨時(shí)支座上,調(diào)整好軸線與標(biāo)高后即可進(jìn)行濕接縫的施工。根據(jù)先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁的工作原理和施工工藝流程可知:臨時(shí)支座、永久支座正確安裝;連接鋼筋、預(yù)應(yīng)力束施工質(zhì)量是從簡(jiǎn)支變?yōu)檫B續(xù)施工質(zhì)量的關(guān)鍵。
舊混凝土的處理對(duì)新老混凝土連接面的抗拉強(qiáng)度息息相關(guān),因此對(duì)舊鹼面進(jìn)行較好的處理是很重要的。墩頂濕接縫是連續(xù)剛構(gòu)橋最危險(xiǎn)截面之一,加之工作面非常狹小,為了確保新舊混凝土之間良好的連結(jié),全部采用帶金剛鉆頭的鑿毛機(jī)械,在T梁吊裝前,將梁端頭和墩頂處混凝土表面的水泥砂漿和松散層全部鑿除,且用高壓水沖洗干凈。
T梁臨時(shí)支座,采用砂箱(卸荷砂筒)制作,比永久支座高10mm,以便撤除。砂箱內(nèi)填干砂 (砂應(yīng)該在使用前烘干),砂筒與頂心之間間隙用瀝青填設(shè),防止砂子受潮。為保證T梁安裝后不沉降,臨時(shí)支座在使用前進(jìn)行預(yù)壓。每片T梁每端設(shè)1個(gè)臨時(shí)支座(伸縮縫一側(cè)直接安裝永久支座),同時(shí)將永久支座安裝于墩頂接頭中心下的支座墊石上,并應(yīng)對(duì)永久性橡膠支座表面進(jìn)行保護(hù)(塑料膜或薄鋼板履蓋)其接縫處殘?jiān)?、雜質(zhì)可用高壓風(fēng)清除干凈,仔細(xì)檢查各支座放置的平整度。砂筒立面形式及布置見圖2。
圖2 砂筒立面圖
將支座置于墩頂支座墊石上,并檢查支座的平整度和位置偏差,在永久性支座外周圍安裝底模,為嚴(yán)防漏漿,永久性支座與底模間的縫隙應(yīng)采取有效措施密封。
梁板安裝就位要準(zhǔn)確:梁板就位前,為了確保兩端梁板之間連續(xù)結(jié)構(gòu)處的預(yù)應(yīng)力束順直,落梁時(shí)需嚴(yán)格對(duì)中。最好在梁端中心線處各設(shè)一標(biāo)志,相對(duì)應(yīng)梁板的中心偏差應(yīng)控制在2mm以內(nèi)。
鋼筋的連接按設(shè)計(jì)要求采用單面幫條焊,焊縫的長(zhǎng)度≥10d(d為鋼筋直徑)。此處鋼筋較多,而工作面較小,電焊操作施工不容易。因此應(yīng)特別嚴(yán)格檢查此處的鋼筋焊接質(zhì)量,避免漏焊、焊接長(zhǎng)度不足或焊縫不飽滿。如果永久支座已先行安裝,則在電焊時(shí)應(yīng)采取覆蓋措施,避免焊渣燒傷支座。
墩頂鋼筋連接完成后,即可進(jìn)行波紋管的連接,而后穿鋼絞線。為防止預(yù)應(yīng)力筋與管道之間摩擦引起的應(yīng)力損失增加及改變預(yù)應(yīng)力筋的受力,應(yīng)嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力束道的位置。束道在兩預(yù)制梁端與現(xiàn)澆段相接處的位置應(yīng)一致,確保連接可靠,不漏漿?;炷翝仓?,應(yīng)全面檢查波紋管接頭處的密封性,發(fā)現(xiàn)有孔隙必須要求用塑料膠帶紙纏繞包扎,以防水泥漿進(jìn)入波紋管內(nèi)堵塞孔道。
因墩頂處的底面與蓋梁距離較小,底模若采用鋼模或木模則無法拆除,宜采用泡沫板作底模,縫隙處用海綿堵密實(shí),待混凝土澆筑完成后,拆除泡沫板。混凝土一般均采用微膨脹混凝土,混凝土中摻加膨脹劑及高效減水劑。事前應(yīng)進(jìn)行混凝土配合比試驗(yàn),注意混凝土振搗的施工質(zhì)量。
混凝土施工完畢,為防止早期收縮出現(xiàn)裂縫,在搗實(shí)抹平后即用土工布加塑料薄膜覆蓋,在混凝土初凝前,掀開土工布和塑料薄膜,混凝土?xí)核帘砻?,這時(shí)進(jìn)行二次收漿,以控制平整度及防止出現(xiàn)裂縫。
待現(xiàn)澆混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后,張拉負(fù)彎矩鋼束。預(yù)應(yīng)力束采用鍍鋅扁錨錨固,用YDC24Q型千斤頂對(duì)預(yù)應(yīng)力束中的每根預(yù)應(yīng)力筋兩端對(duì)稱逐根張拉,以設(shè)計(jì)張拉力控制,并以伸長(zhǎng)量進(jìn)行校核。橫向施工順序?yàn)樽园敕虚g對(duì)稱向兩側(cè)施工,張拉用的千斤頂和電動(dòng)油泵壓力表必須配套,并經(jīng)過標(biāo)定檢校,并應(yīng)檢查伸長(zhǎng)量和有無斷絲、滑絲現(xiàn)象,做好張拉記錄。
預(yù)應(yīng)力束張拉完畢,即可進(jìn)行孔道壓漿。水灰比宜控制在0.4~0.5,保證有足夠的和易性,用壓漿泵壓漿。施工中應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比。從一端開始?jí)簼{,至另一端排氣孔內(nèi)排出濃漿時(shí),關(guān)閉出漿1∶3閥門,繼續(xù)壓注,壓力控制在0.7~0.8MPa,維持幾秒后停止壓漿,進(jìn)行下一孔壓漿。
待一聯(lián)梁板的所有墩頂預(yù)應(yīng)力束張拉、壓漿完成后,方可進(jìn)行落梁、拆除臨時(shí)支座(應(yīng)該注意拆除順序和對(duì)稱),梁板即支承在永久支座上,實(shí)現(xiàn)先簡(jiǎn)支后連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。移去臨時(shí)支座,清除蓋板雜物。施工時(shí)應(yīng)注意觀察落梁時(shí)是否出現(xiàn)異常情況。
做好技術(shù)交底工作,全面領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖。特別是現(xiàn)場(chǎng)施工人員和現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員一定要按上述施工工藝要求及施工規(guī)范進(jìn)行施工。
T梁預(yù)制時(shí)濕接頭預(yù)埋鋼筋位置一定要準(zhǔn)確,梁端鋼筋預(yù)留長(zhǎng)度一定要保證焊縫長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
由于永久橡膠支座均為水平布置,而墩、臺(tái)帽均有橫坡,吊裝時(shí)每一片T梁的臨時(shí)支座高度應(yīng)考慮橫坡。
濕接縫、連續(xù)段等現(xiàn)澆段工程量雖小,但工序繁瑣且專業(yè)性強(qiáng),每道工序都會(huì)影響整座橋梁的質(zhì)量,在做好技術(shù)交底的同時(shí)應(yīng)組織專業(yè)隊(duì)伍施工。
采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁施工,重點(diǎn)在于新舊混凝土連接、臨時(shí)支座設(shè)置要可靠以及墩頂連續(xù)縱向管道要通暢,關(guān)鍵是要認(rèn)真領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖,在施工中注意上述問題,加上小心仔細(xì),堅(jiān)持自檢、互檢、聯(lián)檢“三檢”制度的落實(shí)。先簡(jiǎn)支后連續(xù)梁與整體現(xiàn)澆梁相比,梁板更便于集中預(yù)制,通過在橋上完成體系轉(zhuǎn)換,比橋面連續(xù)較好地解決了多跨橋梁簡(jiǎn)支梁接頭易破損所引起的橋面跳車問題。
[1]范丑礎(chǔ).徐光輝.橋粱工程[M].北京:人民交通出版社,2001.
[2]劉吉士,閻洪珂,李文琪.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)[M].北京:人民交通出版社,2001.
[3]JTJ041-2000,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].