文士炎
(中鐵十九局集團第六工程有限公司,江蘇 無錫 214028)
現(xiàn)澆箱梁整體性能好,外觀美觀,在行車過程中較舒適。目前,在城市或高速公路中現(xiàn)澆箱梁已廣泛應(yīng)用,而在現(xiàn)澆箱梁施工項目中,最常用的支撐方式就是滿堂支架法,此施工方法不僅安全,還能有效提升施工效率。
在312國道龍華立交至張店樞紐公路段進行的QL4工程,其標段是K3+612.08~K4+589.93,東起龍華立交西側(cè),向西穿過珠江鎮(zhèn),一直到張店樞紐的東面,將滬陜高速與滬蓉高速連接在一起,總長度6.92 km,且建立了三個互通立交,分別為上河街互通、五里橋互通、綠水灣互通。梁高2.1 m,橋?qū)?3.5 m,跨徑4 m × 30 m。
312國道龍華立交至張店樞紐公路段的QL4工程所使用的現(xiàn)澆箱梁,主要是通過滿堂支架技術(shù)進行搭設(shè)的。滿堂支架現(xiàn)澆施工流程圖如圖1所示。
圖1 滿堂支架現(xiàn)澆施工流程圖
此工程道路搭設(shè)支架的場地位于回填土上,且有江河斜穿橋下通過,河床部位淤泥和軟土較厚。在施工前,需用挖掘機將箱梁下方(兩側(cè)各加寬2 m)范圍內(nèi)松軟土體全部挖除,把植被及土壤鏟去30 cm,再往下挖掘120 cm,并填充一些碎石,碎石填充的高度應(yīng)超過地面20 cm。打完基礎(chǔ)后,在周圍設(shè)置幾個排水溝,并保證基礎(chǔ)上層的平整度,用細沙對縫隙進行填補,確保基礎(chǔ)的上層位置和鋼板能緊密貼合,各部位受力均衡,同時在鋼板鋪設(shè)縱橫向工字鋼,以增加鋼板的彎曲剛度。
3.2.1 支架搭設(shè)
立桿的橫橋向與縱橋向距離是90 cm × 60 cm,腹板、墩柱以及端橫梁加密是60 cm × 60 cm,橫桿下層與上層之間是60 cm,橫桿之間為120 cm。如果兩個立桿距離比較近,則需要將兩個接頭分離。通常自首層支架起就使用長短不一的立桿,在立桿上層和下層分別建立掌托和底座,將調(diào)節(jié)范圍設(shè)置為60 cm,可調(diào)底座螺桿的伸出量控制在30 cm內(nèi)。當立桿高度有差距時,高處立桿應(yīng)向低處延長,且兩跨立桿的連接采用鋼管扣件,臺階上方立桿距離臺階邊緣≥50 cm,立桿頂部的可調(diào)螺桿超出水平桿的高度≤70 cm,立桿頂部的托撐與其上方木頂緊,如有縫隙則使用三角形木楔進行加固。立桿垂直度偏差控制在1/200內(nèi)。在連接立桿以及鋼管的扣件時,碗口節(jié)點與連接點之間的距離應(yīng)小于15 cm。斜撐和剪刀撐的鋼管和地面之間的夾角控制在45°~60°,橫橋的向斜撐之間的距離設(shè)置為4 m,沿縱橋向每隔3.0 m布置1道,縱橋向斜撐之間的距離設(shè)置為3 m,沿橫橋向設(shè)置五道,在水平方向的剪刀撐之間設(shè)置一道。剪刀撐主節(jié)點和扣件中線之間距離不宜大于15 cm,連接剪刀撐時,應(yīng)至少使用2個對接扣件,扣件擰緊力矩為45~60 N·m,頂層剪刀撐選擇搭接的方式,搭接總長度應(yīng)大于1 m,以保證滿堂支架的平穩(wěn)。
3.2.2 支架預壓
根據(jù)均布荷載的標準用沙袋對支架進行預壓,主要是對箱梁的底層位置進行預壓,總重量不低于箱梁的1.2倍。在預壓時,測量梁段在荷載作用下所產(chǎn)生的彈性變形量,此時要注意數(shù)據(jù)的精確性,然后根據(jù)預壓結(jié)果及測量的數(shù)據(jù)計算預拱度,將計算結(jié)果作為調(diào)整底模標高的標準,并將支架的立模高度計入預拱度及變形量中,確保現(xiàn)澆箱梁在施工時能夠嚴格控制其變形量。另外,還需對支架進行7 d以上的荷載預壓,防止出現(xiàn)變形引發(fā)的質(zhì)量問題,根據(jù)測試數(shù)據(jù)對預拋高值進行界定,以免出現(xiàn)誤差。同時要注意在支架外側(cè)2 m處設(shè)置臨時防護設(shè)施,防止雨水進入支架區(qū),出現(xiàn)支架下沉的情況。
根據(jù)本工程的整體結(jié)構(gòu)形式,外模依據(jù)梁體大小使用鋼模板或是竹膠板材料,模板在安裝時要做到精確且平整,連接處緊密貼合,不得出現(xiàn)漏漿,確保支撐穩(wěn)定,不會出現(xiàn)移位,混凝土梁體外觀光潔平滑,且具有良好的剛度、強度以及穩(wěn)定性,使其在施工時能夠應(yīng)對震動問題。在選擇內(nèi)模材料時,也可以使用竹膠板材料,內(nèi)模骨架安裝后,通過吊車再安裝整個模板,以節(jié)省時間。箱梁的內(nèi)膜還可設(shè)計成充氣膠囊,施工前要保證充氣膠囊不得出現(xiàn)漏氣的情況,混凝土澆筑及充氣膠囊的放氣都要確保有穩(wěn)定的氣壓環(huán)境,同時在做實驗時要確定好充氣膠囊的放氣時間。
在鋼筋進廠時需檢查質(zhì)量及合格證,隨機抽取鋼筋進行實驗,且需對鋼筋的各種規(guī)格進行分類,避免出現(xiàn)錯用問題,在安裝過程中嚴格按照相關(guān)規(guī)定進行。
如圖2所示,鋼筋固定的流程主要包括底板、內(nèi)模、頂板鋼筋、翼緣板鋼筋,預應(yīng)力管道等。一般來說,施工時所需混凝土板塊為4個,根據(jù)本工程需求可在局部添加轉(zhuǎn)角,以增強構(gòu)件的穩(wěn)固性。在固定鋼筋時,需嚴格按照規(guī)范綁定,此時要注意橋墩鋼筋位置的準確性。所有管道與管道間的連接及管道與喇叭管的連接要做好密封,管道軸線必須與墊板垂直。在選擇鋼筋接地方式時,由于本工程所在位置地基軟土較厚,采用接地端子焊接的方法,在焊接時,接地端子需低于混凝土面30 mm,最大限度保證橋梁整體的穩(wěn)固性。此外,需合理設(shè)置波紋管道和預埋件的位置。
圖2 鋼筋固定流程
3.5.1 混凝土的澆筑
本工程箱梁采用滿堂支架的方式,需要確保支架具有足夠的強度和剛度,同時還要有較強的穩(wěn)定性。在荷載作用下,最大的彈性形變要小于3 mm。由于本工程位于江浦坳陷內(nèi),地質(zhì)條件較復雜,區(qū)內(nèi)斷裂總體不甚發(fā)育,支架必須進行預壓,且將荷載設(shè)置為120%的恒載,防止出現(xiàn)非彈性形變的問題。如支架3 d能夠穩(wěn)定且累計沉降低于3 mm,則對箱梁進行澆筑。箱梁的外模板應(yīng)選擇面積較大的鋼模板或竹膠板材料,因不能使用腐蝕性或污染性的物質(zhì)進行脫模,在第一次使用鋼模板時需先去除鋼板上的鐵銹。除此以外,還需有相應(yīng)的措施來避免支架影響預應(yīng)力,使梁體可以縱向和橫向運動,同時還要對支架做好必要的安全措施。
對于澆筑的方向,需先從跨中進行,然后對墩頂兩側(cè)3 m內(nèi)的梁段和橫隔梁、縱向-聯(lián)箱梁進行澆筑,且確保一次性完成。豎向澆筑時需先從底板進,自下往上澆筑。處于橫梁部位的鋼筋錯綜復雜,在澆筑時要加強振搗,以免出現(xiàn)質(zhì)量問題。
橋?qū)挻笥?0 m且分兩幅橋的后澆帶需等兩幅橋支架落架后澆筑。后澆帶澆筑前需將兩側(cè)懸臂鋼筋連接、綁扎牢固后方可澆筑混凝土,且兩幅現(xiàn)澆梁應(yīng)同時施工,同時進行體系轉(zhuǎn)換,防止因混凝土齡期不同而產(chǎn)生收縮蠕變,出現(xiàn)變形不協(xié)調(diào)的問題,從而引起后澆帶出現(xiàn)錯臺。
要避免混凝土出現(xiàn)裂縫或是損壞問題,且確保其符合強度標準,當混凝土強度處于2.5 MPa時方可拆除側(cè)面模板,30 MPa時方可拆除頂模板。壓漿完成后,當壓漿強度達到90%以上時拆除支架。結(jié)束后需對箱梁的上層位置進行清潔,然后設(shè)置相應(yīng)的防水層。
3.5.2 混凝土養(yǎng)護
澆筑混凝土后,需要及時進行灑水養(yǎng)護,如天氣比較炎熱,可覆蓋混凝土,收漿結(jié)束后及時進行養(yǎng)護?;炷劣邢嚓P(guān)的抗?jié)B要求或標準,灑水時間應(yīng)超過14 d,拆模后濕養(yǎng)不間斷。如環(huán)境溫度小于5 ℃,需對混凝土進行保溫。
拆除模板和支架前,需先分析混凝土的相關(guān)信息,同時檢測混凝土是否已達到相應(yīng)強度。拆除模板時需從非承重部位及側(cè)面模板開始,然后再拆除承重部位。
對于現(xiàn)澆箱梁來說,滿堂支架施工是一個基礎(chǔ)性的工藝環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量的好壞直接影響整個橋梁的質(zhì)量,因此,在施工時要嚴格按照規(guī)范來進行,且對各個工序的質(zhì)量嚴格把關(guān),通過此次對312國道龍華立交至張店樞紐段擴建工程QL4施工標段匝道橋支架施工的技術(shù)研究分析,希望能為同類工程提供借鑒。