王文博(中鐵十七局集團(tuán)有限公司,山西省 太原市 030032)
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支架法現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工技術(shù)研究
王文博(中鐵十七局集團(tuán)有限公司,山西省太原市030032)
本文以安濟(jì)特大橋工程6X32m道岔連續(xù)梁施工為例,詳細(xì)探討了現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工技術(shù)在橋梁工程中的具體應(yīng)用,為類似工程施工積累了參考經(jīng)驗(yàn)。
支架法;現(xiàn)澆連續(xù)梁;預(yù)壓;施工技術(shù)
安濟(jì)特大橋位于南平北站站內(nèi),橋址處地形起伏,植被茂密,多為農(nóng)田和樹(shù)林。該橋中心里程DK691+822.420,全長(zhǎng)1495.74m。道岔區(qū)橋跨布置情況:左線為1-32m簡(jiǎn)支梁+1-3× 32m連續(xù)梁+1-安全線非標(biāo)32m簡(jiǎn)支梁+1-安全線32m簡(jiǎn)支梁;正線為4-32m標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)支梁+1-3×32m連續(xù)梁+1-4×32m連續(xù)梁+2-24m標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)支梁+1-6×32m連續(xù)梁;右線為4-32m變寬簡(jiǎn)支梁+1-3×32m連續(xù)梁。
2.1貝雷梁支架設(shè)計(jì)
13-19#墩6×32m道岔連續(xù)梁采用雙層貝雷架支架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆,所有墩旁承臺(tái)上均采用雙排5根φ630×10mm鋼管架支墩,不設(shè)中支墩。支撐體系自梁底模板往下依次為:1.5cm厚竹膠板;縱向10cm×10cm方木,間距30cm;橫向[14槽鋼分配梁,間距60cm;雙層貝雷架,底板和腹板下間距45cm,翼板下間距為45cm和90cm的組合形式。支架鋼管立柱與縱梁,縱梁與沙箱,沙箱與橫梁之間才有10cm長(zhǎng)10#角鋼進(jìn)行限位。第一組貝雷梁與橫梁采用鋼筋或型鋼進(jìn)行固定,每組貝雷梁之間按進(jìn)行連接,整孔貝雷梁安裝完畢后,采用型鋼將貝雷梁下弦桿、中弦桿和上弦桿進(jìn)行整體橫向連接5道。
2.2模板設(shè)計(jì)
外模采用自行設(shè)計(jì)的塑鋼倒角、方木、鋼桁架、竹膠面板結(jié)構(gòu),見(jiàn)圖1。
圖1 箱梁外模設(shè)計(jì)圖
倒角處定制厚度為1.5cm的塑鋼模板,外模板使用厚度為15mm的竹膠板制作,沒(méi)有倒角處直接使用竹膠板進(jìn)行連接。采用10cm×10cm方木墊在側(cè)模外部,間隔距離為20cm,底板下方木之間的間隔距離為30cm,腹板下方木的間隔距離為25cm。使用I10工字鋼進(jìn)行側(cè)模鋼架的加工,斜撐采用φ48鋼管。
3.1支架安裝
φ630鋼管立柱全部利用橋梁承臺(tái)作為支架基礎(chǔ),在承臺(tái)上每根鋼管位置植入4根長(zhǎng)度不小于50cm的φ20螺紋鋼筋。鋼筋植入承臺(tái)不少于30cm,外露的20cm在鋼管支架安裝時(shí)與鋼管焊接,雙面焊縫長(zhǎng)度不少于10cm,以使鋼管與承臺(tái)可靠連接。
砂箱組合整體高度設(shè)計(jì)高30cm,采用外徑φ630mm,厚度δ=10mm無(wú)缺陷的螺旋鋼管或無(wú)縫鋼管制作外套管,采用長(zhǎng)× 寬×厚=75cm×75cm×1.2cm鋼板焊接封底,鋼管外共焊接8個(gè)10mm厚三角形加勁肋。砂箱設(shè)計(jì)圖如圖2所示。
圖2 砂箱設(shè)計(jì)圖
墊梁由三根I45a工字鋼組成,墊梁的每個(gè)支點(diǎn)位置各焊接3道10mm厚鋼板作為加勁肋,上下各焊接4道10cm寬8mm厚40cm長(zhǎng)鋼板作為綴板,以保證墊梁的整體穩(wěn)定。
3.2支架預(yù)壓
3.2.1預(yù)壓荷載計(jì)算
(1)混凝土重量
每孔道岔連續(xù)梁支架上鋼筋混凝土數(shù)量為(壓漿前):
其重量為:295.32x2.6=767.832t;
(2)模板重量
每平方米模板重量按0.2t計(jì)算,橋面寬12.00m,貝雷梁長(zhǎng)為28.5m,支架上模板重量共計(jì):0.2×12.00×28.5=64.8t。
3.2.2觀測(cè)點(diǎn)的布置
分別在各孔支架兩端支點(diǎn)處、1/4跨處、1/2跨處布置五個(gè)觀測(cè)斷面,每一個(gè)觀測(cè)斷面布置五個(gè)觀測(cè)點(diǎn),觀測(cè)點(diǎn)分別位于左右側(cè)翼板外邊緣、1/4寬度處、中心線上。
使用紅色記號(hào)筆對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記和編號(hào),妥善保護(hù)號(hào)測(cè)點(diǎn),避免預(yù)壓塊覆蓋住測(cè)點(diǎn)。
3.2.3預(yù)壓的方法
預(yù)壓時(shí)分三個(gè)荷載等級(jí)進(jìn)行加載,分別為總荷載值的60%、100%和110%。結(jié)合上文中實(shí)際計(jì)算得到的荷載值,各分級(jí)荷載如表1所示。
表1 道岔連續(xù)梁預(yù)壓荷載統(tǒng)計(jì)表
3.3支座安裝
(1)雙線現(xiàn)澆連續(xù)箱梁采用客運(yùn)專線鐵路橋梁球形鋼支座,支座型號(hào)為GTQZ-15000型和GTQZ-7000型,13-19#墩6×32m連續(xù)梁固定支座設(shè)于新16號(hào)墩。
(2)支座安裝流程:墊石頂面鑿毛→預(yù)留孔清洗→支座定位、吊裝臨時(shí)固定→支座調(diào)平→重力注漿→撤除臨時(shí)固定。支座、標(biāo)高、四角高差等必須符合設(shè)計(jì)和驗(yàn)標(biāo)要求。
3.4模板的安裝
3.4.1底模、側(cè)模安裝與定位
使用厚度為1.5cm的竹膠板作為施工模板,施工時(shí)先將底模安裝好,然后將側(cè)模板安裝好,分別將底模板固定在衡量槽鋼方木分配梁上,并利用木楔子和橫梁對(duì)底模高程進(jìn)行調(diào)整。側(cè)模底邊坐在橫向[14槽鋼上,并利用多拉桿對(duì)兩個(gè)側(cè)模進(jìn)行固定,對(duì)拉桿之間的距離要控制在1m以內(nèi)。
3.4.2安裝端頭和內(nèi)模
安裝好斜腹板和底板鋼筋預(yù)應(yīng)力筋后要對(duì)其進(jìn)行檢查,合格后即可安裝內(nèi)模。在底板鋼筋骨架內(nèi)增加部分聯(lián)結(jié)筋作為支撐架來(lái)固定內(nèi)模,防止施工過(guò)程中內(nèi)模移位與變形。內(nèi)模與鋼筋之間按設(shè)計(jì)要求墊上同標(biāo)號(hào)的特制細(xì)石混凝土墊塊,保證鋼筋保護(hù)層滿足設(shè)計(jì)要求[1]。端頭模塊主要分為底板、腹板和頂板,利用間距低于30cm的方木進(jìn)行加固,端模上要留(割)出內(nèi)模、預(yù)應(yīng)力筋錨孔孔位。
3.5鋼筋工程
單根制作梁體鋼筋,并在模內(nèi)進(jìn)行綁扎,先將底板和腹板的鋼筋綁扎號(hào),然后將預(yù)應(yīng)力波紋管固定好,預(yù)應(yīng)力筋穿束,立端模固定錨頭。安放鋼筋時(shí),要保證混凝土保護(hù)層的厚度、鋼筋的位置均可以達(dá)到頂板頂面的凈保護(hù)層30mm。
3.6混凝土施工
該連續(xù)梁主體采用C50混凝土,每孔數(shù)量約為351m3,共2105m3,單次最大澆筑數(shù)量為842m3。在澆筑混凝土?xí)r,先對(duì)腹板底部以及倒角進(jìn)行澆筑,當(dāng)澆筑到倒角頂面以后進(jìn)行底板的澆筑,然后再對(duì)腹板進(jìn)行澆筑,最后對(duì)頂板進(jìn)行澆筑。
3.7預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿及封錨(略)
通過(guò)施工中使用高墩墩旁支架現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁施工技術(shù),可以有效減少材料的周轉(zhuǎn),所花費(fèi)的時(shí)間也比較短,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。本工程施工后取得了良好的施工效果,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,值得類似工程借鑒引用。
[1]郭豐哲,李貞新.走向21世紀(jì)的橋梁工程[J].四川建筑,2004(6):120~121.
[2]龔建燦.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋設(shè)計(jì)與施工研究[D].杭州浙江大學(xué),2007:12.
王文博(1982-),男,河南寧陵人,中級(jí)工程師,本科,從事鐵路工程施工工作。
U445.4
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2095-2066(2016)11-0169-02
2016-3-8