王才樹
(南平高速建設(shè)有限公司, 福建 南平 353000)
武夷新區(qū)快速通道(S303)固縣至公館大橋段公路工程A3標(biāo)段四角井大橋,左幅上部構(gòu)造為(50+90+50)m變截面懸臂澆筑箱梁;右幅上部構(gòu)造為1×30現(xiàn)澆箱梁+(50+90+50)m變截面懸臂澆筑箱梁,橋梁全長213米。下部結(jié)構(gòu)采用箱型墩、矩形柱式墩配樁基,肋臺配樁基礎(chǔ)。本橋跨越正在通行的寧武高速,寧武高速公路(K245+300)與線路小里程夾角為62.1°。
場區(qū)內(nèi)地層主要為沖洪積粘性土、砂卵石層,燕山早期侵入花崗巖及其風(fēng)化層,場區(qū)地層相對單一,穩(wěn)定。在勘探孔控制范圍內(nèi)場地未見有空洞、采空區(qū)等洞穴,未見可震陷軟土、液化砂土,周邊未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流等不良地質(zhì)作用。未見危害橋梁建設(shè)的活動性構(gòu)造跡象,場區(qū)地形起伏較大,但自然坡體穩(wěn)定,互通區(qū)穩(wěn)定性較好。
1、總體施工方案
合攏順序是先邊后中,在邊跨合攏段施工結(jié)束后,安裝中跨臨時(shí)剛性連接構(gòu)造(合攏溫度要求在 15-20度范圍,其為一天內(nèi)溫度最低點(diǎn)時(shí)焊死連接桿與錨固桿之間的連接鋼板,合攏段的“鎖定”過程即可完成);待混凝土強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%后,進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力施工并進(jìn)行壓漿作業(yè),最后解除骨架鎖定,完成結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換施工,形成連續(xù)梁。 合攏段施工工藝流程見下圖:
2、作業(yè)條件準(zhǔn)備
混凝土強(qiáng)度要求:要求合攏口兩側(cè)砼強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%,其次是預(yù)應(yīng)力狀態(tài),要求合攏口懸臂T構(gòu)端預(yù)應(yīng)力束張拉并壓漿。
預(yù)埋件和孔洞埋設(shè):要合攏段底外模吊桿孔、體外鋼支撐預(yù)埋件設(shè)置與交底完全一致,滿足位置和受力要求,特別是支撐骨架的預(yù)埋與豎向的精軋螺紋有無沖突。
接合面處理,要求合攏口兩側(cè)的端面按要求鑿毛處理滿足施工規(guī)范要求。
合攏段施工前完成對全橋的軸線及標(biāo)高、結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行復(fù)測。即軸線偏差小于1cm,兩端高差不大于1cm。
(1)、監(jiān)控量測
施工中及時(shí)加強(qiáng)與監(jiān)控量測單位保持密切溝通聯(lián)系,尤其在進(jìn)行合攏段施工前,通過兩側(cè)合攏段前一節(jié)段混凝土標(biāo)高確定合攏段立模標(biāo)高,施工預(yù)拱度值,成橋預(yù)拱度值。
(2)、合攏段支持體系
四角井大橋 6個(gè)合攏段根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況分成三種施工方案進(jìn)行施工,具體如下:
①左幅1#墩及右幅2#墩合攏段位于山坡處,距離地面相對較高,采用懸吊支架法施工,考慮到現(xiàn)場施工便利,計(jì)劃采用縱向分布短根主梁,即底托采用雙拼的25槽鋼,順主橋方向布置8道,其中底腹板主要受力部分布設(shè)6道,翼板位置布設(shè) 2道,主梁單根長不小于 2.5m,即深入現(xiàn)澆段和懸澆段混凝土位置不小于25cm,然后橫向布設(shè)10號槽鋼作為分配梁,間距不大于30cm,分配梁上面鋪裝10*10cm方木,方木間距30cm。方木上采用1cm竹膠板作為底模,外側(cè)模采用鋼模板。
②左幅2#墩及右幅3#墩合攏段現(xiàn)場地勢平坦,且距地面較近,約為3m,采用盤扣支架法進(jìn)行施工,支撐架設(shè)計(jì)方式是在15cm混凝土硬化基礎(chǔ)上,可調(diào)底座放置于硬化基礎(chǔ)上,盤扣式支架從下往上直至箱梁底板下,在箱梁四處腹板位置橫橋向立桿采用3×0.9m間距對稱布置,其余位置立桿采用1.5m間距,順橋向設(shè)置0.9m水平桿進(jìn)行連接,支架立桿上放置可調(diào)托撐用于調(diào)節(jié)支撐高度,架體自由端高度:不大于400mm,可調(diào)絲杠外露長度不超過300mm,在可調(diào)托撐上橫橋向鋪設(shè)一根15#工字鋼作為支撐架的主龍骨,順橋向設(shè)置8*8方木用于與箱梁模板固定,方木腹板下排列間距200mm,空心箱室下排列間距為300mm。
③左右幅中跨合攏段支持體系,采用掛籃法進(jìn)行施工,在中跨合攏前,先將大里程側(cè)中跨掛藍(lán)退回至10段位置附近,為合攏讓出搭接空間,小里程側(cè)中跨掛藍(lán)前移至合攏段位置,拆除其端部防護(hù),將掛藍(lán)盡量向前移,使前吊帶盡量靠近對面節(jié)段端面,調(diào)整前端吊帶,使底模和另一端節(jié)段底板密貼,在澆筑混凝土?xí)r,前端利用吊帶承受荷載;掛藍(lán)后部仍然利用設(shè)置在已施工節(jié)段底板上的預(yù)留孔,采用設(shè)置高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋反吊底模架后橫梁,實(shí)現(xiàn)澆筑合攏段時(shí)承受荷載。
(3)、合攏段施工溫度要求
合攏段混凝土澆筑選擇在非溫度急劇變化日的夜間氣溫最低時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑(在澆筑混凝土前 1~2小時(shí)開始進(jìn)行焊接臨時(shí)剛性連接構(gòu)造),保證混凝土處于溫升、在受壓的情況下達(dá)到終凝,避免受拉開裂。
(4)、合攏段施工過程控制
①、合攏段鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道施工
合攏段鋼筋在鋼筋加工棚加工好后,運(yùn)輸并吊裝至模板頂部,進(jìn)行現(xiàn)場安裝及綁扎。合攏段鋼筋布置密集施工難度大,普通鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)應(yīng)力鋼筋安裝和內(nèi)模的支護(hù)可交叉進(jìn)行。
縱向預(yù)應(yīng)力管道在頂?shù)装宀糠钟肬形框架,U字形鋼筋與頂?shù)装迳暇変摻罹W(wǎng)焊接在一起。定位鋼筋在鋼束直線段縱向間距不小于 0.5m,在鋼束彎曲段加密至0.3m,以確保預(yù)應(yīng)力鋼束定位準(zhǔn)確。
橫向預(yù)應(yīng)力管道利用鋼筋骨架進(jìn)行固定,當(dāng)與普通鋼筋相干擾時(shí),可適當(dāng)移動普通鋼筋,保證預(yù)應(yīng)力筋的定位準(zhǔn)確。豎向預(yù)應(yīng)力與腹板縱向預(yù)應(yīng)力干擾時(shí)、豎向預(yù)應(yīng)力在兩側(cè)緊貼縱向預(yù)應(yīng)力管道交錯布置。
②、合攏段支撐骨架的施工
臨時(shí)約束鎖定是指對連續(xù)梁合攏口采取技術(shù)措施,其目的就是確保合攏段接縫不出現(xiàn)拉開現(xiàn)象,使混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前不過早承受壓力。
合攏施工的一些技術(shù)要求:
1).合攏段鎖定前,應(yīng)收集觀測氣溫與合攏段長度變化資料,了解氣溫與懸臂端的標(biāo)高變化等規(guī)律,從而確定合理的合攏時(shí)間, 合攏口混凝土澆筑宜在一天中氣溫最低時(shí)進(jìn)行,合攏段鎖定宜在澆筑前2~3小時(shí)進(jìn)行,以保證合攏段澆注的混凝土處于氣溫上升的外部環(huán)境中,在受壓狀態(tài)下凝結(jié)。
2). 合攏勁性骨架的焊接鎖定,要求迅速、對稱地進(jìn)行,為減少鎖定時(shí)間的工作量,應(yīng)預(yù)先將內(nèi)部勁性骨架一端與箱梁端部預(yù)埋部分焊接好,一但到達(dá)鎖定時(shí)機(jī),立即組織足夠的焊工迅速將內(nèi)勁性骨架另一端與梁另一端預(yù)埋部分焊接固結(jié),施焊人員要充足,焊縫質(zhì)量一定要保證。
3).澆筑混凝土前,應(yīng)將兩端的混凝土連接面沖洗干凈、濕潤并充分鑿毛。
③、合攏段混凝土施工
梁體混凝土強(qiáng)度等級采用 C55高性能耐久性混凝土,合攏段混凝土方量為20.34m3,控制在2小時(shí)內(nèi)完成混凝土澆筑作業(yè)。
混凝土澆注時(shí)采用插入式振搗器振搗,先澆筑底板,開始澆注腹板兩側(cè)混凝土?xí)r要嚴(yán)格對稱澆筑,對預(yù)應(yīng)力管道、鋼筋密集處應(yīng)小心振搗,避免振搗棒碰到預(yù)應(yīng)力管道以防止管道漏漿。在端模、拐角、合攏段支撐骨架等處要派專人加強(qiáng)振搗以保證砼的質(zhì)量。
④、混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)
箱梁中跨合攏段混凝土澆注完畢后及時(shí)抹面,并及時(shí)用土工布覆蓋,派專人灑水養(yǎng)護(hù)。
(5)、體系轉(zhuǎn)換
在邊跨合攏段砼施工完畢,待強(qiáng)度達(dá)到 90%以上后,進(jìn)行邊跨合攏段預(yù)應(yīng)力施工。在張拉完邊跨合攏預(yù)應(yīng)力束后,進(jìn)行中跨合攏段的模板施工,隨后進(jìn)行鋼筋、波紋管及部分鋼絞線的穿束施工,完成進(jìn)行剛性鎖定前的所有準(zhǔn)備工作(包含清除箱梁內(nèi)所有的施工臨時(shí)模板、機(jī)具、雜物等),最后選擇在當(dāng)天氣溫最低,且相對穩(wěn)定時(shí)間較長的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行中跨合攏段剛性鎖定(即合攏),完成鎖定工作后立即進(jìn)行混凝土澆筑。
待強(qiáng)度達(dá)到 90%以上后,張拉合攏段鋼束,拆除墩頂臨時(shí)固結(jié),實(shí)現(xiàn)最后體系轉(zhuǎn)換。
懸澆連續(xù)梁在現(xiàn)在工程中運(yùn)用廣泛,本項(xiàng)目成功完成,滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求,保證了工程質(zhì)量及工程進(jìn)度,為以后類似橋梁情況施工提供參考。