王印
摘要:連續(xù)鋼構(gòu)施工中,掛籃施工到最后階段,也就是合攏段。是連續(xù)鋼構(gòu)全橋施工的關(guān)鍵。這一階段的施工主要要點(diǎn)是:掛籃行走到位,準(zhǔn)確安裝合攏段吊架以及模板系統(tǒng)。施工技術(shù)難點(diǎn)是兩側(cè)線性控制準(zhǔn)確,合理準(zhǔn)確壓重。
關(guān)鍵詞:連續(xù)鋼構(gòu);施工技術(shù);合攏段
1工程簡(jiǎn)介及結(jié)構(gòu)形成
橋梁在樁號(hào)K122+492處跨越省道S238,與省道S238交角為52°,平面分別位于A=612.3m的緩和曲線及R=1500m的左偏圓曲線上。左右幅單幅橋?qū)?6.5m,全幅總寬34m。
1.1梁段劃分
主橋上部結(jié)構(gòu)采用(32+55+32)m PC連續(xù)剛構(gòu),共分為8種梁段,其中0#梁段為支架現(xiàn)澆,1~6#梁段采用掛籃懸臂現(xiàn)澆施工,7#梁段為合龍段,8#梁段為邊跨現(xiàn)澆段(采用導(dǎo)梁施工)。箱梁縱向分塊:0#梁段8m,6個(gè)懸澆段為3×4m+3×3.5m,合龍段2.0m,邊跨現(xiàn)澆段3.5m。
1.2結(jié)構(gòu)尺寸
主梁采用C50砼。半幅橋?qū)?6.5m,采用單箱雙室箱形斷面,其中箱寬11.5m,兩側(cè)翼緣板懸臂長(zhǎng)2.5m。主梁根部梁高H根=3.2m,跨中及邊跨端部梁高H中=1.85m,H根/L=1/17.2,H中/L=1/29.7。主梁梁高變化采用2次拋物線,變化范圍為懸澆段末端至墩身外側(cè)處。主梁腹板厚度0#塊采用100cm;0#至3#梁段采用65cm,4#梁段為過(guò)渡段;5至7#梁段采用45cm,邊跨現(xiàn)澆段范圍內(nèi)腹板由45cm過(guò)渡加厚至65cm。主梁底板厚度變化采用2次拋物線,由主梁根部50cm漸變到跨中25cm;主梁頂板厚0#塊采用53cm,其余均采用28cm。箱梁自身旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn),形成橋面橫坡,腹板鉛垂。
1.3預(yù)應(yīng)力體系
主梁縱向頂板預(yù)應(yīng)力鋼束采用12和15股Φs15.2mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線,縱向腹板預(yù)應(yīng)力鋼束采用12股Φs15.2mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線;邊跨底板采用12股Φs15.2mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線;中跨底板采用17股Φs15.2mm高強(qiáng)低松弛鋼絞線。鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1860MPa,鋼束均采用兩端張拉。頂板鋼束布置以平彎線型為主,錨固端附近采用局部豎彎;腹板鋼束布置在錨固端附近,局部采用豎彎;底板鋼束采用平、豎彎結(jié)合布置。預(yù)應(yīng)力管道均采用塑料波紋管,內(nèi)徑分別為Φ75、Φ90mm,采用真空壓漿工藝灌漿。
2合攏段施工步驟
箱梁的合攏段施工是控制全橋受力狀態(tài)和線型的關(guān)健工序。在合攏段施工過(guò)程中,由于受晝夜溫度變化、新澆混凝土的凝固收縮、先澆混凝土的收縮與徐變、新澆混凝土的水化熱、結(jié)構(gòu)體系的變化以及施工荷載等等因素,對(duì)尚未達(dá)到強(qiáng)度的合攏段混凝土的質(zhì)量均可能產(chǎn)生直接的影響,因此合攏順序和工藝都必須嚴(yán)格控制。
下蓮湖省道S238跨線橋共有6個(gè)合攏段,其中邊跨合攏段4個(gè),中跨合攏段2個(gè),合攏段長(zhǎng)度均為2m。根據(jù)設(shè)計(jì)“先邊跨,后中跨”的原則,合攏順序?yàn)椋?#、7#墩邊跨合攏→ 6#、7#墩中跨合攏。
2.1邊跨合攏
當(dāng)6#號(hào)塊段和邊跨現(xiàn)澆段施工完成后,即可進(jìn)行邊跨合攏。合攏段混凝土采用吊架進(jìn)行施工,在合攏段施工前應(yīng)將T構(gòu)上不必要的施工荷載清除掉,一時(shí)無(wú)法清除的可移至0#塊上,使T構(gòu)上的施工荷載處于相對(duì)平衡狀態(tài)。移動(dòng)T構(gòu)兩端掛藍(lán)至0#塊根部,掛藍(lán)就位并錨固。合攏段施工工藝及要求如下:
(1)、模板就位并做初步調(diào)整,為保證混凝土澆注過(guò)程中合攏段始終處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài),應(yīng)在現(xiàn)澆段端部及T構(gòu)端部設(shè)水箱做平衡重,配重為合攏段混凝土重量的一半,配重加載時(shí)均應(yīng)對(duì)稱(chēng)梁軸線進(jìn)行。
(2)、配重加載完成后觀察調(diào)整合攏段兩則梁端標(biāo)高、兩側(cè)模板標(biāo)高并將外模系統(tǒng)準(zhǔn)確就位。
(3)、鎖定支架。采用千斤頂頂推主梁,焊好勁性骨架,鎖定合攏段兩側(cè)。合攏段施工宜選擇穩(wěn)定的天氣,溫度宜控制在15±5℃。
(4)、綁扎合攏段鋼筋,并安裝預(yù)應(yīng)力管道。
(5)、澆注合攏段混凝土?;炷翝仓r(shí),采用兩側(cè)對(duì)稱(chēng)分層進(jìn)行?;炷翝仓r(shí),兩端根據(jù)澆筑速度邊澆筑邊放水箱中的水,使兩端的承重保持不變。
(6)、混凝土澆筑完成后,及時(shí)覆蓋飽水養(yǎng)生。
(7)、待邊跨合攏段梁段砼達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,張拉邊跨底板束。
2.2中跨合攏
待邊跨合攏塊施工完成后,拆除邊跨和合攏段臨時(shí)支架,然后進(jìn)行中跨合攏塊施工。吊架懸掛在已澆注成型的T構(gòu)端頭箱梁上,合攏方法為:
(1)、待邊跨合攏塊均施工完成后,安裝合攏段吊架。
(2)、內(nèi)外模采用方木、竹膠板組配。
(3)、合攏前設(shè)置的配重水箱,配重為合攏段混凝土重量的一半,根據(jù)合攏塊砼的灌注速度同時(shí)進(jìn)行合攏塊端的水箱放水,砼灌注完成的同時(shí)將水箱配重水放完。
(4)、綁扎底板鋼筋,安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道,支立內(nèi)頂模板,綁扎腹板及頂板鋼筋。
(5)、焊接勁性骨架,完成合攏段鎖定。
(6)、砼灌筑,灌筑的同時(shí)釋放配重水箱的水。
(7)、砼養(yǎng)生期間,應(yīng)盡量減小箱梁的日照溫差,為此可采取覆蓋懸臂梁或澆水等減小溫差的措施。
(8)、砼養(yǎng)生不少于7天且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后方可張拉合攏段預(yù)應(yīng)力鋼束。
(9)、拆除模板及吊架,拆除全部掛籃。
2.3合攏段施工的注意事項(xiàng)
(1)、在合攏前對(duì)箱梁頂面的標(biāo)高及軸線進(jìn)行聯(lián)測(cè),并連續(xù)觀測(cè)氣溫變化及梁體相對(duì)標(biāo)高的變化和軸線偏移量,觀測(cè)合攏段在溫度影響下的梁體長(zhǎng)度變化。連續(xù)觀測(cè)時(shí)間不少于48h,觀測(cè)間隔根據(jù)溫度變化和梁體構(gòu)造而定,一般可間隔3h觀測(cè)一次。
(2)、全橋必須同時(shí)均衡對(duì)稱(chēng)合攏,必須清除T構(gòu)上不必要的施工荷載;T構(gòu)上的施工荷載應(yīng)處于相對(duì)平衡狀態(tài),合攏時(shí)也必須對(duì)稱(chēng)同步進(jìn)行,避免在合攏段端部造成相對(duì)變形,產(chǎn)生“剪力差”變位,影響產(chǎn)生次內(nèi)力和合攏精度。
(3)、合攏段采用既拉又撐的原則。剛性支撐鎖定在梁體相對(duì)變形很小和溫度變化幅度最小的時(shí)間區(qū)間內(nèi),對(duì)稱(chēng)、均衡、同步鎖定。合攏塊勁性骨架焊接要求迅速完成,并形成鋼接。
(4)、勁性骨架焊接采用單面貼角焊,焊縫高度為8mm。焊接時(shí),在預(yù)埋件周邊砼上澆水降溫,避免燒傷砼。鋼接桿長(zhǎng)度視合攏塊長(zhǎng)度、合攏狀態(tài)時(shí)溫度適當(dāng)調(diào)整。
(5)、合攏段混凝土采用鋼纖維砼,摻量≥45Kg/m3。合攏段砼澆注時(shí)間應(yīng)選在日氣溫較低,溫度變化幅度小的時(shí)間區(qū)內(nèi)進(jìn)行。合攏塊施工時(shí),溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在15±5℃。加強(qiáng)砼在澆注時(shí)的振搗和澆注后的養(yǎng)護(hù),防止出現(xiàn)早期裂縫。
(6)、鋼筋加工、綁扎
對(duì)照?qǐng)D紙復(fù)核后繪出加工圖,加工時(shí)同一類(lèi)型的鋼筋按先長(zhǎng)后短的原則下料,鋼筋用彎折機(jī)加工后與大樣圖核對(duì),并據(jù)各鋼筋所在部位的具體情況對(duì)細(xì)部尺寸和形狀做適當(dāng)調(diào)整。主鋼筋連接采用電弧搭接焊結(jié)合直螺紋連接,焊接時(shí)Ⅰ級(jí)鋼筋采用T422焊條,而對(duì)于Ⅱ級(jí)鋼筋則必須采用T506以上電焊條。
鋼筋加工鋼筋允許偏差(以mm計(jì)):
受力鋼筋順長(zhǎng)度方向加工后的全長(zhǎng):±10
彎起鋼筋各部分尺寸:±20
箍筋、螺旋筋各部分尺寸:±5
①鋼筋的綁扎
普通鋼筋即可采取掛籃內(nèi)就地綁扎,對(duì)腹板和底板鋼筋也可采用在地面預(yù)綁扎,用塔吊吊裝就位的方案。
②埋置預(yù)埋件
埋置預(yù)埋件時(shí),嚴(yán)格保證位置準(zhǔn)確,當(dāng)預(yù)埋件位置與普通鋼筋位置發(fā)生沖突時(shí)。適當(dāng)調(diào)整鋼筋位置。
(7)、波紋管安裝
全橋預(yù)應(yīng)力管道均按照設(shè)計(jì)要求采用波紋管成孔,安裝波紋管時(shí)如果管道與構(gòu)造鋼筋位置沖突時(shí),適當(dāng)移動(dòng)構(gòu)造鋼筋,絕對(duì)保證預(yù)應(yīng)力管道按設(shè)計(jì)位置定位,并采取加大定位鋼筋直徑,加密定位鋼筋網(wǎng)片、網(wǎng)片與箱梁構(gòu)造筋點(diǎn)焊牢固等措施,保證預(yù)應(yīng)力管道位置在澆筑混凝土?xí)r不移動(dòng)。
波紋管安裝注意事項(xiàng);
①在灌注混凝土前檢查預(yù)應(yīng)力管道的接頭是否加連接緊密,管身是否完好,并在預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)填充橡膠棒,在混凝土灌注過(guò)程中不得直接振搗預(yù)應(yīng)力管道,以防其移動(dòng)、破損、漏漿。
②縱向波紋管定位鋼筋間距直線段間距不大于50cm,曲線段間距不大于25cm.
③在澆筑混凝土前必須在所以縱向波紋管內(nèi)安裝內(nèi)襯管,而且必須伸入以澆混凝土內(nèi),腹板下彎束端部要固定,在澆筑混凝土過(guò)程中派專(zhuān)門(mén)人員來(lái)回抽動(dòng),發(fā)現(xiàn)漏漿現(xiàn)象及時(shí)清洗處理。
④墊板孔應(yīng)填塞海綿,同時(shí)波紋管與模板間也需要填塞,以避免漏漿。
⑤腹板內(nèi)波紋管安裝完成后,內(nèi)膜合模前,技術(shù)員必須親自縱向波紋管安裝情況,注意錨墊板、波紋管定位和接頭是否合格。
⑥預(yù)應(yīng)力筋定位要準(zhǔn)確,間距要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)執(zhí)行,縱向要成一條線,兩外排精軋鋼間距要按照設(shè)計(jì)要求(掛籃軌道錨固使用),要嚴(yán)格控制。
(8)、模板工程和預(yù)埋件
模板安裝質(zhì)量要求:模板標(biāo)高根據(jù)設(shè)計(jì)院監(jiān)測(cè)結(jié)果設(shè)置。掛籃各模板安裝完畢后各部分尺寸的施工內(nèi)容允許誤差符合以下規(guī)定:
①標(biāo)高:±10mm
②內(nèi)部尺寸:+5mm,-0mm
③相鄰兩板面高低差:2mm
④表面平整度:5mm
⑤預(yù)埋件中心線位置:3mm
⑥預(yù)留孔洞中心位置:10mm
⑦預(yù)留孔洞截面內(nèi)部尺寸:+10mm,-0mm
(9)、混凝土施工
①混凝土拌和
采用拌和站集中生產(chǎn)混凝土。砼生產(chǎn)前,向攪拌站提出砼供應(yīng)計(jì)劃(數(shù)量和連續(xù)生產(chǎn)時(shí)間),攪拌站按計(jì)劃要求備夠原材料,試驗(yàn)部門(mén)要對(duì)原材料的各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試(材質(zhì)、含水量)以調(diào)整施工配合比。
箱梁采用C50混凝土,要嚴(yán)格按施工規(guī)范要求配制,基本參數(shù)的確定,包括不同齡期的收縮和徐變系數(shù)、強(qiáng)度及彈性模量,作為預(yù)應(yīng)力計(jì)算和施工控制的依據(jù)。試驗(yàn)室應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行取樣,測(cè)定所需數(shù)據(jù),應(yīng)確?;炷劣辛己玫暮鸵仔?、保水性、粘聚性。
②混凝土澆筑
連續(xù)箱梁砼澆筑,首先要做好配合比和原材料控制工作,砼澆筑施工按一次澆筑成型,做好相應(yīng)的預(yù)控措施,嚴(yán)禁分兩次澆筑施工。澆筑前后做好階段模板控制措施,防止階段分界處錯(cuò)臺(tái)。局部出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái),在移籃時(shí)應(yīng)做好按順處理。
按從待澆梁前段處往已澆梁段的順序澆筑,先從頂板兩側(cè)往中間進(jìn)行,然后澆筑翼板,從腹板往兩側(cè)澆筑。加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)以及其他鋼筋密集部位的振搗,避免振動(dòng)器碰撞預(yù)應(yīng)力管道,預(yù)埋件、錨固端墊板等。
在進(jìn)行砼澆筑前,應(yīng)當(dāng)在頂板上預(yù)留大小約100×120cm的預(yù)留孔,因?yàn)椴糠謴埨嗽谙淞合涫覂?nèi)的鋼絞線要等到合攏段完成后再進(jìn)行張拉,故應(yīng)當(dāng)在該階段的頂板上預(yù)留空間,方便千斤頂?shù)仍O(shè)備及工作人員進(jìn)出箱梁內(nèi)部。待到所有預(yù)應(yīng)力束張拉封錨完成后,再焊接鋼筋,將預(yù)留孔進(jìn)行混凝土澆筑。
砼澆筑完成時(shí),人工將梁段頂面收漿抹平,控制好橫坡、平整度和頂板鋼筋的保護(hù)層厚度,并及時(shí)對(duì)梁段頂面進(jìn)行拉毛處理。
③混凝土振搗
梁體混凝土澆筑采用插入式振動(dòng)棒振搗成型,以確保混凝土密實(shí)。
澆筑過(guò)程中注意加強(qiáng)箱梁端頭、倒角以及鋼筋密集部位的振搗,特別是內(nèi)箱作業(yè)面小、條件差,重點(diǎn)加強(qiáng)轉(zhuǎn)角、腹板與底板的交界面處的振搗及底板標(biāo)高控制。
橋面板混凝土澆筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高后采用平板振動(dòng)抹平機(jī)及時(shí)趕壓、抹平,在混凝土初凝之前必須對(duì)橋面進(jìn)行第二次收漿抹平以防裂紋,使橋面達(dá)到平整,排水通暢。抹面時(shí)嚴(yán)禁灑水,并防止過(guò)度操作影響表層混凝土質(zhì)量。操作插入式振動(dòng)棒時(shí)宜快插慢拔,垂直點(diǎn)振,不得平拉,不得漏振,謹(jǐn)防過(guò)振。
使用插入式振搗器振搗時(shí),按下列方法進(jìn)行:振搗棒不得在啟動(dòng)狀態(tài)下放置于模板或鋼筋上,不得將軟軸插入到混凝土內(nèi)部或使軟軸折成硬彎。振動(dòng)棒插入點(diǎn)布置應(yīng)均勻排列,可采用“行列式”或“交錯(cuò)式”,按順序移動(dòng),不應(yīng)混用,以免造成混亂而發(fā)生漏振。
每次移動(dòng)位置的距離應(yīng)不大于振動(dòng)器的作用半徑的1.5倍。離模板邊緣10cm,插入下層混凝土5~10cm,防止碰撞模板鋼筋及預(yù)埋件;表面振搗器的移動(dòng)距離以使振動(dòng)平板覆蓋已振實(shí)部分10cm為度。振動(dòng)棒插入混凝土后,應(yīng)上下移動(dòng)變換位置,幅度為5-10cm,以利于排出混凝土中空氣,振搗密實(shí)。
每插點(diǎn)應(yīng)掌握好振搗時(shí)間,過(guò)短過(guò)長(zhǎng)都不利,每點(diǎn)振搗時(shí)間一般為20-30s。待混凝土達(dá)到不再下沉,無(wú)顯著氣泡上升,頂面平坦一致,并開(kāi)始浮現(xiàn)水泥漿,方可拔出振動(dòng)棒。使用振動(dòng)棒時(shí),前手應(yīng)該緊握在振動(dòng)棒上端約50cm處,以控制插入點(diǎn),后手扶正軟軸,前后手相距40~50cm左右,使振動(dòng)棒自然沉入混凝土內(nèi)。
插入式振動(dòng)器操作時(shí),應(yīng)做到“快插慢拔”。快插是為了防止混凝土表層先振實(shí),而下層混凝土發(fā)生分層,離析現(xiàn)象。慢拔實(shí)為了使混凝土能填滿振動(dòng)棒抽出時(shí)形成得空隙,防止形成空洞。澆筑過(guò)程中注意加強(qiáng)倒角、交界面以及鋼筋密集部位的振搗。
使用平板振搗器振搗時(shí),在每一個(gè)位置上連續(xù)振搗25~40s。移動(dòng)時(shí)應(yīng)成排依次振搗前進(jìn),移動(dòng)速度通常2~3m/min。前后位置和排間搭接應(yīng)為3~5cm,防止漏振。
3 結(jié)語(yǔ)
下蓮湖跨線橋55m連續(xù)鋼構(gòu)施工隊(duì)嚴(yán)格按照上述步驟施工,合理安排時(shí)間,在2015年4月25日完成邊跨現(xiàn)澆段后,十天左右即完成邊跨合攏段澆筑。按時(shí)高質(zhì)的完成了全橋合攏段施工,為保障全線順利貫通貢獻(xiàn)了自己的力量。
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