文/石家莊市公路橋梁建設集團 劉生平
連續(xù)橋梁是目前應用最廣泛的一類橋梁,其結(jié)構(gòu)相對于其他橋梁而言更為成熟。但隨著時代的發(fā)展,原先的普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁已經(jīng)滿足不了交通量等要求,橋梁普遍產(chǎn)生裂縫等病害,現(xiàn)澆連續(xù)箱梁則能較好地解決此類問題。
某現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋全長6.2km,雙向四車道,設計速度為100km/h。該橋主橋為C50混凝土澆筑的預應力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁;匝道為C50混凝土澆筑的預應力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁,部分為C40混凝土澆筑的普通鋼筋混凝土連續(xù)箱梁。該橋各項參數(shù)如表1、表2所示。
現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工方法較多,施工時應根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境及地質(zhì)條件選擇。
支架現(xiàn)澆法
該法通過現(xiàn)場支架搭設,在支架上安裝模板,繼而綁扎鋼筋,并澆筑混凝土、施加預應力。該法所成的連續(xù)箱梁具備較好的整體性及穩(wěn)定性,操作較為簡便,但材料等投入資金較大,成本不易控制。
懸臂法
從橋墩起,對稱澆筑橋梁兩側(cè),稱為懸臂澆筑施工;對稱拼裝橋梁兩側(cè),稱為懸臂拼裝施工。兩種施工方法可以獨自使用,也可結(jié)合使用。懸臂施工法具備以下特點:施工過程無需支架,因此占用橋下的空間較小,對交通影響較??;懸臂澆筑法施工操作簡便,成橋的整體性能較好,且施工過程中可以根據(jù)需要調(diào)整位置,一般應用于跨徑較大的橋梁;懸臂拼裝法的施工周期短,可在橋梁上下部結(jié)構(gòu)同時開展作業(yè),但拼裝過程精度要求較高,一般應用于跨徑小于100m的橋梁;懸臂施工法所使用的機械類型較多,可根據(jù)現(xiàn)場條件選用;應用懸臂施工法時,由于需要使橋梁的墩臺與梁片臨時固結(jié),因此存在結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)變。
頂推法
該法是在橋梁的橋頭位置,采用現(xiàn)澆或拼裝的方式預制好梁體,再用千斤頂縱向頂推,使梁體到達指定位置就位的方法。頂推施工是在橋臺后方進行的,通過在橋頭位置分段澆筑梁體,再運用縱向的預應力筋將梁體節(jié)段與已經(jīng)成型的梁體連接成為整體,然后用水平千斤頂將梁體向前方頂進,循環(huán)該流程以完成橋梁施工。
表1 現(xiàn)澆箱梁主橋梁各項參數(shù)表
表2 現(xiàn)澆箱梁匝道各項參數(shù)表
移動式模架逐孔法
將支架模板架設于承載梁上,在橋跨中間澆筑混凝土,直到混凝土達到設計強度后再脫膜,同時將整孔模板移至下一個施工地點施工。該法對場地的要求和資金的投入較小,成橋質(zhì)量較高,施工周期較短,但不適用于變截面的連續(xù)箱梁。
由于現(xiàn)澆連續(xù)箱梁一次即可澆筑完成,其施工風險較大。結(jié)合該橋的工程概況及上述施工方法的優(yōu)缺點,決定采用支架現(xiàn)澆法施工。
施工流程
地基加固處理→搭設支架→模板安裝→安裝鋼筋→澆筑混凝土→張拉預應力及壓漿→拆除模板及養(yǎng)護。
分段施工
該橋體積較大,對現(xiàn)場混凝土的攪拌及澆筑要求較高。綜合考慮,決定采用分層澆筑的方法。在水平方向,先澆筑底板及腹板,再澆筑頂板及翼緣板。在豎直方向,先澆筑第三孔,再沿兩側(cè)澆筑。
地基處理與加固
采用支架現(xiàn)澆法施工,要處理好地基沉降及支架變形等問題。為了確保施工安全,首先要確保地基處理達到施工標準,同時要確保支架的各項數(shù)值。該項目所采取的地基處理方法為:宕渣回填,壓實,混凝土澆筑。根據(jù)該項目的箱梁形式和支架搭設,地基處理參數(shù)選取中分帶、側(cè)分帶地段計算。挖除該地段的土層80cm,按照10cm厚C20混凝土、50cm厚宕渣來計算地基承載力等是否滿足要求。
地基處理完成后,應進一步處理好排水系統(tǒng),使地基的承載力達到90kPa以上,真正實現(xiàn)穩(wěn)定。為了進一步確保工程的安全性,在地基處理完成后,還需檢測其承載力。
支架搭設
支架搭設前,應根據(jù)現(xiàn)場箱梁的高度、橫截面形式等地支架形式驗算,確定支架類型。支架驗算是確?,F(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工的安全性的關(guān)鍵步驟。支架搭設可概括為下列幾步:安裝底座→調(diào)節(jié)底層支架→連接連接桿→分層接掛支架→安裝頂托→安裝剪力撐→安裝水平支撐→調(diào)整支撐系統(tǒng)→安裝模板→箱梁施工。根據(jù)現(xiàn)場施工條件,選擇重型門式及碗口式支架。重型門式支架主要應用于箱梁主橋梁;碗口式支架主要應用于匝道箱梁。門式支架寬100cm,高190cm,采用交叉拉桿連接;碗口支架為57mm×2.5mm,采用立桿連接。主線箱梁各支架連接間距如表3所示。匝道箱梁各支架連接間距如表4所示。
表3 主線支架連接間距
表4 匝道支架連接間距
模板安裝
底模的安裝使用9cm×9cm的方木??v向間距根據(jù)現(xiàn)場支架距離確定,橫向為25cm。側(cè)模采用拉螺桿方式固定,保持縱向120cm的間距。
支架預壓
為了避免支架在施工過程產(chǎn)生沉降,需檢測支架承載力,即要開展支架預壓。
鋼筋施工
使用鋼筋前,應抽樣送檢鋼筋,確保質(zhì)量。鋼筋必須按照設計要求加工。
混凝土的澆筑
該項目采用C50混凝土,混凝土的澆筑方式如前文所述分層澆筑。
預應力的施加
施加預應力前,應先確定張拉的順序和方法。施工完成后,應馬上壓漿并封錨。
拆除模板、支架
拆除模板及支架,需要按照“自上至下、先搭建后拆除”的原則開展。