童 云
(新疆石油工程建設(shè)有限責(zé)任公司)
G045線果子溝口至霍爾果斯高速公路建設(shè)項(xiàng)目土建工程施工第二合同段,全長(zhǎng)15.649 km,工程全線位于伊寧地區(qū)霍城縣境內(nèi),路線所經(jīng)區(qū)域?yàn)闇貛Ц珊敌蜌夂颍瑫円箿夭钶^大,冬季漫長(zhǎng)寒冷,區(qū)域地震基本烈度為Ⅶ度。
該合同段共設(shè)有6處分離式立交跨線橋,橋梁上部均采用后張預(yù)應(yīng)力混凝土空心板和部分預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu),下部采用柱式橋墩、肋式橋臺(tái)和扶壁式橋臺(tái),承臺(tái),樁基礎(chǔ)和擴(kuò)大基礎(chǔ)。其中樁號(hào)為:左K4 800+760和左K4 805+000兩處分離式立交跨線橋交角90°,跨徑均為:4~25.0m,橋梁全長(zhǎng)均為107.40m,均采用三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)時(shí)速為30km/h。主要針對(duì)該兩項(xiàng)橋梁工程中預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁采用的先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)探討。
預(yù)制梁施工時(shí),注意支座鋼板的位置、高度要正確預(yù)埋,防撞護(hù)欄的錨固鋼筋、伸縮縫鋼筋、箱梁負(fù)彎矩區(qū)的波紋管預(yù)先埋入,并預(yù)留泄水孔位置,保證各種預(yù)埋件正確預(yù)埋。
(1)臺(tái)座和鋼模板:制梁臺(tái)座基底采用壓路機(jī)對(duì)地表進(jìn)行碾壓密實(shí),保證預(yù)制場(chǎng)地平整、堅(jiān)實(shí),并采取必要的排水措施。臺(tái)座采用現(xiàn)澆1.0m厚C20鋼筋混凝土,同時(shí)為了保證橋梁的平整,在臺(tái)座表面設(shè)置一定的反向預(yù)拱度。
臺(tái)座表面鋪設(shè)鋼板,作底模用,在臺(tái)座上按需要予留固定側(cè)模及芯模螺栓和孔洞。側(cè)模用型鋼和鋼板焊成,底部用螺栓通過底座將左右兩邊的側(cè)模緊固,并根據(jù)需要設(shè)置穿心螺栓緊固,側(cè)面設(shè)置可調(diào)支腿,松開支腳鋼模板就會(huì)因自重作用而自動(dòng)脫模。側(cè)模上按計(jì)算配置附著式振動(dòng)器,保證梁體混凝土灌注密實(shí)。
(2)鋼筋骨架的制備和吊裝:鋼筋骨架在預(yù)先用小角鋼焊好的模具上進(jìn)行綁扎,把各種編號(hào)的鋼筋對(duì)應(yīng)放入模具上涂了各種顏色的凹槽內(nèi),聯(lián)結(jié)綁扎,形成鋼筋骨架。鋼筋骨架制作好以后,用吊車吊裝就位,聯(lián)結(jié)成形。
綁扎鋼筋的同時(shí),按設(shè)計(jì)要求綁扎好定位鋼筋網(wǎng),施工時(shí)可插入鐵片以確保定位準(zhǔn)確。鋼筋骨架就位后再穿入鋼束波紋管以及各種預(yù)埋件,并要綁扎牢固,鋼束波紋管以及各種預(yù)埋件的安裝位置要保證精確無(wú)誤并固定牢固,以保證在澆注混凝土?xí)r波紋管不會(huì)坍陷、上浮或移位以及預(yù)埋件的移位。波紋管接頭處嚴(yán)格密封,防止灰漿滲入波紋管中。
(3)梁體混凝土澆筑:梁體混凝土的澆筑采用斜層法進(jìn)行斜向分段水平分層分次澆筑時(shí),先澆筑底板至底板承托面,再澆筑腹板混凝土,最后澆筑頂板及翼板混凝土。具體澆筑時(shí),從梁體跨中向兩端對(duì)稱澆筑,根據(jù)混凝土澆筑到的位置,分批、定時(shí)地打開側(cè)模上安裝好的附著式振動(dòng)器進(jìn)行振動(dòng),當(dāng)澆筑至梁端一定距離時(shí),再?gòu)膬啥讼蚩缰蟹较驖仓?。頂板澆筑時(shí),由中間向兩邊的翼板進(jìn)行對(duì)稱澆筑,頂板混凝土振搗時(shí),采用插入式振搗器輔助振搗,用平板式振動(dòng)器對(duì)梁體頂面混凝土振搗,以確保梁體混凝土密實(shí),同時(shí)在頂板表面采用行夯進(jìn)行振動(dòng)以保證頂板的平整度,從而使頂板的平整度滿足規(guī)范要求,為橋面鋪裝施工創(chuàng)造條件。頂板在混凝土初凝前應(yīng)進(jìn)行拉毛處理。
(4)預(yù)應(yīng)力筋張拉施工。
①?gòu)埨暗臏?zhǔn)備工作:預(yù)應(yīng)力筋制作要按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行,并對(duì)所用鋼鉸線進(jìn)行檢查,保證其無(wú)銹蝕、無(wú)硬傷。
預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉是保證預(yù)制梁施工質(zhì)量的關(guān)鍵工序,張拉前需對(duì)試塊的強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn),只有混凝土試塊達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)方可對(duì)梁體進(jìn)行張拉。
②張拉程序按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,要進(jìn)行超張拉,以減少預(yù)應(yīng)力損失。其張拉施工程序?yàn)椋?→初應(yīng)力(劃標(biāo)線)→100%бk→持荷2min→(錨固)。所有鋼鉸線在張拉時(shí),必須由兩端同時(shí)張拉,并按照設(shè)計(jì)要求的張拉力對(duì)稱進(jìn)行,采用張拉力及鋼筋伸長(zhǎng)量雙控制的方法檢查張拉的質(zhì)量,同時(shí)在張拉過程中做好各項(xiàng)記錄,以備檢查。
③張拉力校核:預(yù)應(yīng)力鋼絞線在張拉時(shí)的控制應(yīng)力應(yīng)以張拉時(shí)的伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。理論伸長(zhǎng)值根據(jù)相應(yīng)的簡(jiǎn)化計(jì)算公式計(jì)算,實(shí)際伸長(zhǎng)值除量測(cè)的伸長(zhǎng)值外,還應(yīng)加上初應(yīng)力時(shí)的推算伸長(zhǎng)值及扣除混凝土結(jié)構(gòu)在張拉過程中產(chǎn)生的彈性壓縮值。
張拉完成以后,實(shí)際測(cè)量的伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值之差不能超過6%,否則則采取相應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)整。
(5)孔道灌漿和封錨。
壓漿工作應(yīng)在預(yù)應(yīng)力筋張拉完以后盡早進(jìn)行。實(shí)際施工時(shí),應(yīng)先從由一端向另一端壓注,壓注前用高壓水沖洗管道,確保管道內(nèi)無(wú)雜物,然后用空壓機(jī)將管道內(nèi)的水清除干凈,確保管道清潔干燥。壓漿孔道兩錨頭上的進(jìn)出孔上均應(yīng)安裝一個(gè)帶閥門的短鋼管,以備壓漿完畢時(shí)封閉,使管內(nèi)水泥漿在有壓狀態(tài)下凝固。為了保證壓漿質(zhì)量,分兩次對(duì)管道進(jìn)行壓漿,第一次先從一端向另一端壓漿30min以后,再由另一端進(jìn)行反向壓漿,以保證管道內(nèi)水泥灰漿充滿管道。
壓漿完成后即可進(jìn)行封端,封端前應(yīng)先清除錨頭、墊板、梁端銜接處的油污和其他雜質(zhì),然后再綁扎鋼筋、立鋼模,澆筑與梁體標(biāo)號(hào)相同的混凝土。
預(yù)制箱梁在簡(jiǎn)支安裝時(shí)設(shè)置臨時(shí)支座,并安裝好永久性支座,臨時(shí)支座采用硫磺砂漿制成,硫磺砂漿內(nèi)埋入電熱絲,解除臨時(shí)支座時(shí)采用電熱法。解除臨時(shí)支座的時(shí)候要注意嚴(yán)防高溫影響橡膠支座質(zhì)量。臨時(shí)支座頂面高程應(yīng)比永久支座高出2~3mm,永久支座頂面與接頭混凝土底部澆在一起。
預(yù)制箱梁采用160t吊車吊裝,平板拖車運(yùn)梁,逐孔安裝主梁,使主梁置于臨時(shí)支座上成為簡(jiǎn)支受力狀態(tài),并進(jìn)行橫向聯(lián)接。具體方法如下。
(1)準(zhǔn)備工作:梁體鋪架前,應(yīng)校對(duì)墩臺(tái)位置、支座墊石的高程、支座中心線及預(yù)埋件的位置,在墩臺(tái)面上放出每孔梁的縱向中心線以及支座縱橫中心線梁板端位置,以保證主梁就位時(shí)的準(zhǔn)確性。在吊裝前還心須對(duì)鋼絲繩的強(qiáng)度、架設(shè)安裝荷載進(jìn)行驗(yàn)算,以保證架設(shè)工作的安全可靠。
(2)運(yùn)輸:用運(yùn)梁平板車運(yùn)至架設(shè)處,構(gòu)件裝車時(shí)必須平衡放正并有牢固的支承,防止傾覆。另外,箱梁在移運(yùn)過程中,不允許出現(xiàn)受力裂縫。
(3)架設(shè):吊車就位,放下千斤支架,保持車體平穩(wěn);運(yùn)梁車移動(dòng)車位,使之處于起吊最佳位置,吊車吊起前后兩端至架設(shè)部位,同時(shí)將梁落到準(zhǔn)確位置,兩側(cè)邊梁采用千斤頂橫移就位;當(dāng)架設(shè)好一孔梁后,吊車及運(yùn)梁車前進(jìn)至下孔對(duì)位,重復(fù)上述作業(yè)。
當(dāng)大梁安裝就位后,大梁坐落在臨時(shí)支座上,處于簡(jiǎn)支梁的受力狀態(tài),同時(shí)對(duì)需對(duì)接的簡(jiǎn)支梁梁端進(jìn)行鑿毛并清洗干凈,對(duì)錨具進(jìn)行除銹后,及時(shí)連接連續(xù)橋面板鋼筋以及端橫梁鋼筋,同時(shí)連接連續(xù)接頭段鋼筋,綁扎橫梁鋼筋并連接接頭板鋼束波紋管,在以上工作完成以后,然后穿預(yù)應(yīng)力鋼絞線束。
現(xiàn)澆接頭處連續(xù)梁的永久性支座在安裝接頭混凝土底模前安裝,底模必須保證梁體線型平順,支座與梁體的連接、支座安裝應(yīng)符合圖紙和規(guī)范的要求。
在氣溫最低時(shí),澆筑連續(xù)接頭、中橫梁及其兩側(cè)與頂板負(fù)彎矩區(qū)同長(zhǎng)度范圍內(nèi)的橋面板,當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%后,在兩端對(duì)稱并逐根張拉頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束,張拉結(jié)束后及時(shí)壓注水泥漿。張拉連續(xù)接頭段各箱梁頂板鋼束采用先邊梁后中梁的橫橋向順序進(jìn)行。墩頂梁體接頭施工完畢后澆筑剩余部分橋面板濕接縫混凝土,剩余部分橋面板濕接縫混凝土應(yīng)由跨中向支點(diǎn)方向澆筑。
在混凝土澆筑完成,并達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的強(qiáng)度后,采用電熱法拆除一聯(lián)內(nèi)臨時(shí)支座,使梁體坐落在永久性橡膠支座上,完成體系轉(zhuǎn)換。解除臨時(shí)支座時(shí),應(yīng)特別注意嚴(yán)防高溫影響橡膠支座的質(zhì)量。
連接頂板鋼束張拉預(yù)留槽口處的鋼筋后,現(xiàn)澆調(diào)平層混凝土、噴灑防水層、護(hù)欄施工、進(jìn)行橋面鋪裝施工以及伸縮縫安裝施工。
箱梁端部的濕接頭,從箱梁預(yù)制到澆筑完橫向濕接縫的時(shí)間間隔不超過3個(gè)月,新老混凝土結(jié)合面均應(yīng)嚴(yán)格鑿毛并用清水清洗干凈。
該橋梁工程中采用的先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行橋梁施工,相對(duì)于傳統(tǒng)的整體現(xiàn)澆連續(xù)梁而言,梁板更便于集中預(yù)制,通過在橋上完成體系轉(zhuǎn)換,在一定程度上達(dá)到了結(jié)構(gòu)整體連續(xù)的目的,有效提高了結(jié)構(gòu)承載力和整體性,較好地解決了多跨橋梁簡(jiǎn)支梁接頭易損壞引起的跳車問題。
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