葉偉
摘 要:九景衢鐵路為客貨共線雙線鐵路,設(shè)計時速200km/h,上坑大橋跨越S201省道上部結(jié)構(gòu)為(32+48+32)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁形式,0#、1#梁段和邊跨現(xiàn)澆段采用鋼管立柱支架結(jié)構(gòu)支撐,其余梁段采用掛籃懸臂澆筑施工。本文著重從0#段支架施工和掛籃懸臂澆筑施工兩個方面詳細(xì)介紹施工工藝。
關(guān)鍵詞:連續(xù)梁;掛籃;施工技術(shù)
1 工程概況
上坑大橋位于婺源縣梅林村境內(nèi),全橋長273.89m,橋梁第三孔至第五孔處跨越S201省道,公路與線路大里程夾角為141.48?,第三孔至第五孔設(shè)計采用(32+48+32)m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁跨越,梁體為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。梁段設(shè)計情況:兩個中支點(diǎn)橋墩上為0#段,長8m,與墩頂采用臨時支墩固結(jié),形成臨時T構(gòu),1#~4#梁段長3.0m,5#和6#梁段長3.5m,合龍段梁長為2.0m,8#和9#梁段為邊跨現(xiàn)澆段,梁段長分別為2.95m和4.6m。
2 總體施工方案
3#主墩高為11.35m,4#主墩高為13.35m,由于墩高較低,0#段采用支架法施工,邊跨現(xiàn)澆段采用鋼管支架法施工。由于0#段長度僅8m,無法滿足一對掛籃縱向布置,故0#段和1#段一起在支架上現(xiàn)澆,待0#段和1#段施工完成后再進(jìn)行掛籃拼裝施工,2#~6#段利用掛籃懸臂施工,對稱澆筑,合龍段仍利用掛籃施工,邊跨合龍段完成后,拆除掛籃,安裝中跨合龍吊架,按合龍設(shè)計方案進(jìn)行合龍施工,最后解除臨時支墩,完成體系轉(zhuǎn)換,形成連續(xù)箱梁。
3 施工工藝
3.1 0#段支架現(xiàn)澆施工
(1)臨時支墩
臨時支墩設(shè)計為C50混凝土,長寬均為1m,設(shè)置在永久支座兩側(cè)的箱梁縱肋處,為臨時支墩在邊跨合龍后拆除方便,故其底部鋪設(shè)2層油毛氈,中間設(shè)置一層40號硫磺砂漿。每個臨時支墩預(yù)埋15束(3根一束)的Φ32螺紋鋼,預(yù)埋于墩頂,上端錨固于梁底,臨時錨固措施保證梁部的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)大于2.0。
(2)支架結(jié)構(gòu)設(shè)計
0#和1#梁段、邊跨直線段現(xiàn)澆采用鋼管立柱和型鋼共同承擔(dān)混凝土箱梁重量。整體支架共設(shè)置16根Φ600×14mm鋼管,鋼管立柱底部與承臺和條形基礎(chǔ)預(yù)埋的鋼鈑螺栓連接牢固,條形基礎(chǔ)的基底強(qiáng)度不小于300kpa,現(xiàn)場地基條件達(dá)不到要求時,采取換填措施達(dá)到要求。鋼管立柱之間采用聯(lián)結(jié)系縱、橫向連接,并通過雙拼1工20a與墩身預(yù)埋的16個預(yù)埋件連接。樁頂設(shè)置砂箱便于支架調(diào)節(jié)及拆卸,砂箱頂設(shè)置雙拼2工40橫梁,縱向承重梁采用工36a,共布置19排。
(3)支架預(yù)壓
預(yù)壓簡介:支架加載預(yù)壓采用堆沙袋,每個沙袋重量為1.5t,預(yù)壓的最大荷載為0#、1#塊懸臂重量加其他荷載的1.1倍。根據(jù)計算取300t,加載按0、60%、100%、120%逐級加載,每級加載完成并穩(wěn)壓1h后進(jìn)行支架的變形觀測,測點(diǎn)布置在底板和腹板的中間位置,支架預(yù)壓荷載全部加載完成后,每隔6h測一次每個測點(diǎn)的變形值,最后兩次觀測沉降平均值之差小于2mm,即可終止預(yù)壓,分級卸除預(yù)壓荷載。
(4)模板施工
底面模板采用竹膠合板和方木,10×10cm方木作為竹膠合板的橫向背楞,縱向中心距30cm,外側(cè)模采用定型鋼模板。對拉拉桿與外模背楞對應(yīng)布置,外模與內(nèi)模設(shè)3根Φ18精軋螺紋鋼對拉拉桿,兩側(cè)外模在底板以下位置設(shè)Φ25精軋螺紋鋼對穿拉桿,橫隔板處梁頂之上設(shè)對拉拉桿,下口的精軋螺紋拉桿錯開支座位置。內(nèi)模采用竹膠合板拼裝而成,在腹板內(nèi)側(cè)設(shè)拉桿外套PVC管以利于拉桿拆除,并設(shè)內(nèi)支撐以固定內(nèi)模,保證內(nèi)模在混凝土澆筑過程中不變形移位。拉桿配100×100×20的鋼鈑墊片加固。在內(nèi)模頂部預(yù)留活動塊,作為澆筑底板混凝土的下料口。
模板安裝順序?yàn)椋喊惭b底模板→外側(cè)模→內(nèi)模板→端頭板→外翼邊板。成型后模板的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)范要求。
(5)鋼筋加工及安裝
綁扎底板鋼筋→腹板鋼筋和安裝豎向預(yù)應(yīng)力筋→安裝縱向預(yù)應(yīng)力筋波紋管→綁扎頂板鋼筋→安裝橫向預(yù)應(yīng)力筋和波紋管。
按設(shè)計圖紙在鋼筋加工場加工鋼筋,并進(jìn)行編號,堆放整齊,加工好后吊車運(yùn)至梁部,進(jìn)行現(xiàn)場綁扎,鋼筋搭接長度、鋼筋間距等嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙及規(guī)范施工。鋼筋在綁扎過程中,做好預(yù)應(yīng)力管道和接觸網(wǎng)基礎(chǔ)等預(yù)埋件的埋設(shè)。如管道位置與鋼筋骨架沖突時,應(yīng)保證管道位置不變,可稍微移動鋼筋。
(6)混凝土施工
0#塊C50混凝土采用一臺汽車泵對稱澆筑,施工必須準(zhǔn)備充分,確保成功,混凝土各種原材料準(zhǔn)備充足,準(zhǔn)備好備用設(shè)備,做到有備無患,混凝土質(zhì)量穩(wěn)定合格后方可開始施工連續(xù)梁混凝土,確?;炷临|(zhì)量?;炷翝仓^程中,模板工全程對支架模板進(jìn)行檢查,一旦有變形,立即停止?jié)仓炷?,加固處理妥善后再繼續(xù)澆筑?;炷翝仓樞?yàn)橄鹊装宀糠郑贊仓拱宓菇遣糠?,然后是澆筑腹板部分,最后是頂板部分?/p>
梁部混凝土澆筑完成初凝后,應(yīng)及時采取灑水覆蓋等養(yǎng)護(hù)措施,防止混凝土產(chǎn)生裂紋。
(7)預(yù)應(yīng)力筋張拉
縱向預(yù)應(yīng)力和橫向預(yù)應(yīng)力鋼束采用鋼絞線,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa,公稱直徑15.2mm,豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用Φ25mm高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值830MPa。同一施工節(jié)段的預(yù)應(yīng)力按縱向→豎向→橫向的順序張拉。
預(yù)應(yīng)力張拉時梁體混凝土強(qiáng)度應(yīng)滿足張拉要求。
預(yù)應(yīng)力采用兩端張拉,先張拉腹板,后頂?shù)装?,從外向?nèi)左右對稱進(jìn)行。張拉預(yù)應(yīng)力控制采用雙控,即以壓力表讀數(shù)為主,以伸長值為校核。伸長值誤差不得超過6%。鋼絞線張拉程序按0→10%δK(持荷5min,測伸長量)→100%δK(持荷5min,測伸長量)→補(bǔ)拉至δK(測伸長量)→錨固,錨固后外露部分長度不小于3cm,多余部分采用機(jī)械割除。
(8)孔道壓漿
壓漿采用真空壓漿工藝,同根管道壓漿應(yīng)保證不間斷。壓漿順序應(yīng)先下后上,逐孔進(jìn)行以防遺漏。壓漿時,出漿口流出的漿液濃度與進(jìn)漿濃度一致時,關(guān)閉出漿口,并且持壓2分鐘,然后關(guān)閉進(jìn)漿口。
3.2 連續(xù)梁懸灌段施工
懸灌段采用三角形掛籃進(jìn)行施工,掛籃預(yù)壓同樣采用堆沙袋,外模利用0#段外側(cè)模,底模采用竹膠合板,內(nèi)模板按設(shè)計尺寸用鋼鈑自行加工,用混凝土泵車輸送混凝土,必須兩端同時對稱進(jìn)行澆筑。
(1)施工工藝
掛籃安裝→預(yù)壓→綁扎鋼筋→內(nèi)模、堵頭?!鷿仓炷痢B(yǎng)護(hù)→張拉→壓漿→移掛籃至下一節(jié)段。
(2)掛籃結(jié)構(gòu)
掛籃為三角形掛籃,三角形桁片下平桿由4[32c組成,其他桿件由2[32c普通熱軋槽鋼組成的方形截面桿件構(gòu)成,前上橫梁由2根I40b雙拼焊接組成,底模前、后橫梁由2根[28b槽鋼拼接組成,底模縱梁為2[25b槽鋼,后吊桿及前吊桿采用Φ32精軋螺紋鋼。
(3)掛籃安裝
1#段施工完成后,拼裝三角形掛籃,安裝模板平臺。
(4)掛籃預(yù)壓
為消除掛籃自身?xiàng)U件連接的非彈性變形,檢驗(yàn)掛籃的承載能力和安全可靠性,采用堆沙袋方式進(jìn)行預(yù)壓,檢驗(yàn)掛籃是否安全可靠,消除掛籃各個部位桿件之間的變形,測得彈性變形值,根據(jù)數(shù)據(jù)繪制荷載-變形關(guān)系曲線,為梁體線形和高程控制提供重要參考數(shù)據(jù)。
(5)懸灌段施工工藝
預(yù)壓卸載后開始進(jìn)行鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道定位應(yīng)準(zhǔn)確、牢固。同時在頂板不影響預(yù)應(yīng)力張拉的位置設(shè)置卸料口,安裝內(nèi)模時,預(yù)留混凝土振搗窗口,混凝土澆筑至窗口高度時再將窗口用竹膠合板補(bǔ)齊,加固好后繼續(xù)澆筑混凝土。為防止預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)進(jìn)漿堵管,澆筑混凝土?xí)r管道里插入硬塑料管?;炷翝仓r,兩懸臂段應(yīng)同時對稱澆筑,并確保兩端最大不平衡重不超過設(shè)計允許值20t,混凝土初凝后立即采取曬水覆蓋等措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù),預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉及壓漿完畢后,掛籃將移至下一梁段位置進(jìn)行施工,直到懸臂澆筑梁段施工完畢。
4 總結(jié)
本文從0#段支架施工和掛籃懸臂澆筑施工兩個方面進(jìn)行了施工工藝的介紹,通過現(xiàn)場施工實(shí)踐得到了驗(yàn)證,該工藝是科學(xué)的,合理的,能滿足安全生產(chǎn)的要求,可為類似工程施工提供參考。
參考文獻(xiàn)
[1]TZ203-2008.客貨共線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南[M].北京:中國鐵道出版社,2013.
[2]TZ324-2010.鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁(剛構(gòu))懸臂澆筑施工技術(shù)指南[M].北京:中國鐵道出版社,2010.
(作者單位:中鐵建大橋工程局集團(tuán)第一工程有限公司)