唐柱閂 江濤
淺析滿堂支架現(xiàn)澆在蚌埠市長淮衛(wèi)大橋跨堤引橋施工中的應用
唐柱閂 江濤
1.地理概況
工程項目屬于蚌埠市中環(huán)線道路中的東段,位于淮河中游。本段連續(xù)箱梁為上跨蚌埠南岸堤防橋,南岸是蚌埠市區(qū),由蚌埠圈堤保護。蚌埠圈堤東側(cè)系龍子河的出口段,龍子河的東側(cè)為方邱湖行洪區(qū),方邱湖行洪區(qū)即將正式改為防洪保護區(qū),不需承擔行洪任務。
2.工程簡介
南岸跨堤引橋跨徑布置為(38+65+38)m,全長141m,其中65m主跨跨越大堤。本聯(lián)位于5#~8#墩,墩高分別為5m、5m、7m、9.2m,上部結(jié)構(gòu)為三跨變截面連續(xù)梁橋,主梁為單箱雙室結(jié)構(gòu),單幅寬橋面全寬20.75m,箱梁墩頂梁高4.2m,跨中梁高2.0m,頂板寬20.75m,頂板厚0.28m,底板寬14.25m,底板厚由0.65m變化到0.32m,腹板厚由0.65m變化到0.5m,箱梁高度按2次拋物線變化。全橋在橋墩支點截面處設置中、端橫梁。梁體采用縱、橫向預應力布置,箱梁采用C50混凝土,共計5542.8m3。
本跨堤引橋采用滿堂支架法澆筑,上部現(xiàn)澆劃分為九個節(jié)段,按每幅5段梁體和4段合攏段共9段施工。其中A階段=22.4m,B階段=27m,C階段= 34m,D階段=27m,E階段=22.4m。全幅5段梁體同時施工。
為避免堤坡開挖,保證堤壩防汛不受影響,河岸側(cè)6#墩無排水任務,采用碗扣式滿堂支架,地面硬化處理,澆筑方式與漫灘側(cè)相同。澆筑分階段完成,B、D節(jié)段混凝土澆筑分2次,底腹板1次,頂板1次,其余節(jié)段1次整體澆筑。
滿堂支架現(xiàn)澆的前提是滿堂支架的搭設安全、牢固、精確,然后再進行上部的鋼筋綁扎及混凝土現(xiàn)澆施工。
1.地基加固處理
首先,承臺基坑開挖范圍屬于滿堂支架支撐范圍,承臺基坑回填時應注意回填壓實度,底層應以小型夯機進行分層碾壓,與原地面1m高程時應換填合格土分層以壓路機碾壓。地基承載力需達到與原狀土持平。
其次,基礎整體硬化加固。先測量放樣,測量需要挖填處理的地基范圍44.5m(寬度為橋面寬度41.5m+兩側(cè)安全防護設施范圍3m),并測量現(xiàn)有地面高程,把需搭支架的范圍根據(jù)縱坡回填多個臺階,臺階為90°,高度為碗扣支架的橫桿步距倍數(shù),將臺階夯實平整分層填筑80cm厚8%灰土改善,土料粒徑不大于15cm,石灰消解后料徑不大于5mm,之后畫網(wǎng)格布土,采用旋耕機打碎、翻拌多遍后碾壓,每層臺階作為一個承力面,并分層碾壓密實,分層厚度控制在20cm以內(nèi),壓實度不低于90%。處理后的采用輕型動力觸探儀測試地基承載力,承載力不得小于經(jīng)支架驗算后的最小承載力,再在上面澆筑20cm厚的C20號混凝土基礎,從堤道頂至坡底形成5道連續(xù)臺階,臺階拐角2m范圍澆筑20cm厚鋼筋混凝土。澆筑的平臺需防止雨水沖刷,加大承力面承載力。必要時可在支架地拖下墊方木或槽鋼等擴大基礎承載面。對箱梁支架基礎進行精確放樣,確定其平面位置,并按鋼管支架的間距尺寸放出每根立桿的位置,作為搭設鋼管支架的依據(jù)。
為防止流水軟化支架地基,滿堂支架基礎范圍內(nèi)澆筑30cm厚C20混凝土作為封閉層,設置1%單向橫坡,每5~8m設橫向漲縮縫,在橋中心設縱向漲縮縫。
地基處理結(jié)束后,在支架搭設范圍地基基礎四周80~160cm范圍內(nèi)設順橋向排水溝(水溝橫斷面為60cm×80cm)并挖集水井,集水井設置在線路右側(cè)順橋向排水溝的小里程樁號處,排水溝根據(jù)集水井的位置設置排水縱坡,雨水匯集于集水井后,用水泵排至施工便道排水邊溝內(nèi),確保地基基礎不受雨水浸泡。
2.支架施工方案
支架采用WDJ碗扣式多功能鋼支架,支架鋼管采用Φ48×3.5型,具有產(chǎn)品合格證。鋼管的端部切口平整,禁止使用有明顯變形、裂紋和嚴重繡蝕的鋼管。支架頂部、底部設置可調(diào)頂托、底托。間距橫向腹板為30cm、翼板為90cm、箱室下為60cm;縱向60cm;豎向步距120cm。為了保證支架支點落地的穩(wěn)定性,沿支架縱、橫向每2.4m設置一道Φ48×3.5鋼管剪刀撐,豎向剪刀撐斜桿與地面的傾角為45°~60°,并在支架頂部、下部設置水平向剪刀撐連接豎向剪刀撐,相鄰水平剪刀撐間距不得大于3m,連接豎向剪刀撐,支架每搭設一層及時安裝剪刀撐。在剪刀撐與支架立桿相交結(jié)點通過扣件連接,當立桿采用對接接長時,立桿的對接扣件應交錯布置,兩根相鄰立桿接頭不應設置在同步內(nèi),各接頭中心至主節(jié)點的距離小于步距的1/3。頂托上面橫橋向分布15cm×15cm方木,間距與鋼管支架縱向間距相同,布置為60cm,寬度為6cm;其上縱橋向分布6cm× 12cm方木,間距30cm,再鋪梁底模。
3.支架搭設要求
立桿要求每根豎直,立豎桿后及時加縱、橫向平面鋼管固定,各根鋼管的縱橫向間距應嚴格按設計要求布置,確保滿堂支架具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性。滿堂支架搭設完畢后,測量放樣,確定每根頂托的高度(每根頂托的高度按其位置處梁底高減構(gòu)造模板厚度和方木的厚度計算,方木與模板厚度取28.5cm),確保伸出頂托高度不超過20cm。保證整個支架的高度一致并滿足設計要求。由于全幅同時施工,為了施工方便和安全,在大堤左側(cè)搭設一處人行工作梯,工作梯安裝1.2m高的護欄,并用防護網(wǎng)全封閉。
1.預壓荷載
為了檢查支架的承載力,減少和清除支架的非彈性變形及地基的沉降量。在鋪設完箱梁底模方木后,對全橋支架、模板進行預壓,預壓荷載按箱梁自重荷載的1.2倍考慮。
2.預壓方法
底模安裝完成后,要對支架進行壓預。
為了解支架沉降情況,在預壓之前測出各測量控制點高程,測量控制點按每節(jié)段5個斷面,每斷面5個觀測點。預壓前,調(diào)整好模板,測出所有觀測點高程后進行加載,加載順序同混凝土的施工順序,如果加載120%后所測數(shù)據(jù)與持荷24小時后所測數(shù)據(jù)變化很小時,表明地基及支架已基本沉降到位,用吊車把箱梁底板上沙袋吊下;否則還須持荷進行預壓,直到地基及支架沉降到位方可卸載。
3.布置測點
預壓加載前,先在滿堂支架頂設置水平觀測點,觀測斷面為每節(jié)段端點、1/4L、1/2L共計5個斷面,每斷面橫向分別5個觀測點,箱梁兩側(cè)翼板邊緣、腹板及底板中央各設置1個觀測點,共設置測點5個。觀測點設置完成后對各點的高程進行全面測量記錄。
4.預壓觀測
在預壓前、后和預壓過程中,用儀器隨時觀測跨中、1/4梁跨位置的變形,并檢查支架各扣件的受力情況,驗證、校核施工預拱度設置值的可靠性和確定支架預拱度設置的合理值。
5.卸載
當觀測到24小時的沉降量小于2mm后,不再觀測開始卸載。卸載也采用吊車逐個將砂袋卸下。卸載完成后,觀測支架的彈性變形。并繪出荷載—變形曲線,根據(jù)此曲線確定最后的預拱度。
6.支架調(diào)整
在支架預壓完成后,重新標定橋梁中心軸線,對箱梁的底模板平面位置進行放樣。預壓后通過調(diào)承托或木楔精確調(diào)整底模板標高,其標高設定時考慮設置預拱度。
鋼筋先在鋼筋制作場制作成型,然后由吊車運輸至箱梁底模上,按所處的部位綁扎底板鋼筋、腹板鋼筋、頂板和翼板鋼筋。先澆筑底板、腹板混凝土跨中段底板混凝土,一次澆筑成型,腹板及墩頂實心段分層澆筑,可以有效降低施工荷載,提高支架安全性。然后進行翼緣板、頂板支模及混凝土澆筑,腹板混凝土初凝后,用土工布覆蓋,灑水養(yǎng)護。注意預埋防撞墻、伸縮縫的預埋筋。
滿堂支架現(xiàn)澆在本工程跨堤引橋中的應用,有利于縮短工期,安全系數(shù)相對高,支架作業(yè)簡單,工藝成熟,便于調(diào)整,現(xiàn)澆整體性更好,對結(jié)構(gòu)整體承載力的提高有利。線型較好,施工縫少,可大幅度降低節(jié)段間錯臺等外觀影響,有利于后期堤頂?shù)缆烦鞘芯坝^的建設需要■
(作者單位:安徽省淮河河道工程有限公司233000)
(專欄編輯:周權(quán))