葉莘 韓學(xué)明
(1.浙江交工集團(tuán)股份有限公司 浙江杭州 310051;2.浙江交工金筑交通建設(shè)有限公司 浙江杭州310051)
隨著我國(guó)大跨度連續(xù)梁橋的發(fā)展,橋梁結(jié)構(gòu)體系日趨復(fù)雜。在現(xiàn)澆箱梁施工時(shí),為降低溫度荷載對(duì)箱梁結(jié)構(gòu)的影響,常需設(shè)置一定數(shù)量的后澆帶(濕接縫)[1]。預(yù)留后澆帶在澆筑施工時(shí),合理的后澆帶封蓋和可靠的混凝土澆筑質(zhì)量常常是現(xiàn)場(chǎng)施工的重點(diǎn)和難點(diǎn),對(duì)后澆帶受力性能起到重要影響[2-5]。在現(xiàn)澆箱梁后澆帶,通常包括外模支架搭設(shè)、內(nèi)模支設(shè)、混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力張拉等施工環(huán)節(jié)[6-8]。現(xiàn)有技術(shù)中已有一種大面積變截面預(yù)應(yīng)力箱梁整體性澆筑結(jié)構(gòu),縱向設(shè)置第一條膨脹后澆帶,橫向設(shè)置第二條膨脹后澆帶,水平方向設(shè)置施工縫。該技術(shù)膨脹后澆帶結(jié)合了一般后澆帶和膨脹加強(qiáng)帶的優(yōu)點(diǎn),利用膨脹混凝土產(chǎn)生的自應(yīng)力場(chǎng)抵抗主體混凝土的收縮應(yīng)力,雖可解決后澆帶留設(shè)的問題,但在后澆帶高效封閉、便捷式施工支架搭設(shè)、后澆帶位置頂壓校正等方面尚存在可進(jìn)一步提升之處,難以降低后澆帶封閉施工的難度。
基于上述問題,本文依托某工程,進(jìn)一步開展了大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁后澆帶施工技術(shù)研究,以期改善后澆帶封蓋效果、降低后澆帶模板支設(shè)難度、提升施工平臺(tái)布設(shè)效率。
滬杭高速公路許村段改建工程中的滬杭高架2號(hào)橋全長(zhǎng)4524.035m,全橋共39聯(lián)。其中,上部結(jié)構(gòu)第四聯(lián)采用等截面(5×30m)現(xiàn)澆箱梁,第五聯(lián)、第二十聯(lián)采用變截面(48+80+48)連續(xù)箱梁,第32聯(lián)上部結(jié)構(gòu)采用“60m+100m+60m”預(yù)應(yīng)力混凝土變截面現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。第四聯(lián)等截面現(xiàn)澆箱梁后澆帶有兩處,第5聯(lián)、第20 聯(lián)變截面現(xiàn)澆箱梁各有4 處后澆帶,每處長(zhǎng)度均為1.5m。
針對(duì)大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁后澆帶施工,本工程提出了后澆帶端模組合布設(shè)、封蓋高效布設(shè)、位置頂壓校正控制、混凝土控制性澆筑等關(guān)鍵技術(shù),其工藝原理可概述為如下幾點(diǎn)。
后澆帶端模組合布設(shè)技術(shù):在箱梁鋼筋籠的縱向鋼筋上設(shè)置連接套箍,在后澆帶側(cè)模與箱梁內(nèi)模接縫處設(shè)置封閉角板,通過斜向連接筋對(duì)后澆帶端模施加頂壓力。側(cè)模采用密目網(wǎng)與木模相結(jié)合,可提升后澆帶端模的布設(shè)難度。
后澆帶封蓋高效布設(shè)技術(shù):在預(yù)留后澆帶的頂面鋪設(shè)臨時(shí)封蓋及防水篷布,并使臨時(shí)封蓋的頂部蓋板與蓋板撐梁依次插入蓋板導(dǎo)梁的撐梁滑槽,可同步實(shí)現(xiàn)蓋板撐梁的滑移鋪設(shè)和防墜物處理。
后澆帶位置頂壓校正控制技術(shù):根據(jù)后澆帶兩側(cè)箱梁主體的應(yīng)力變化情況,在預(yù)留后澆帶兩側(cè)設(shè)置鏡像相對(duì)的第一支撐墩和第二支撐墩,并通過橫向加壓體對(duì)預(yù)壓梁施加橫向頂壓力,校正后澆帶兩側(cè)箱梁已澆段的縱向間距。
后澆帶混凝土控制性澆筑技術(shù):采用“底板→腹板→頂板”的順序進(jìn)行后澆帶澆筑,并通過內(nèi)撐定位體控制組拼內(nèi)頂模的位置,在組拼內(nèi)側(cè)模的底部橫板上設(shè)置囊袋連接管,并且囊袋連接管與儲(chǔ)漿囊袋留儲(chǔ)余漿和空氣,可對(duì)后澆帶混凝土分區(qū)澆筑的過程進(jìn)行有效控制,改善后澆帶澆筑質(zhì)量。
如圖1和圖2所示,在箱梁鋼筋籠的縱向鋼筋上設(shè)置連接套箍,通過擋板校位栓與擋板撐板連接,使后澆帶端模與箱梁鋼筋籠連接,并通過密閉塞條封閉防水擋板與底板鋼筋籠的空隙。在后澆帶端模與箱梁鋼筋籠之間設(shè)置擋板連接筋,使擋板連接筋與箱梁鋼筋籠焊接連接或通過連接套箍連接。在鏡像相對(duì)的后澆帶側(cè)模之間設(shè)置對(duì)撐壓桿,并使對(duì)撐壓桿的壓桿螺栓兩側(cè)的壓桿螺桿緊固方向相反。
圖1 后澆帶側(cè)模安裝結(jié)構(gòu)示意圖
圖2 后澆帶側(cè)模與箱梁鋼筋籠相接結(jié)構(gòu)示意圖
如圖3所示,采用密目網(wǎng)代替后澆帶端模,并通過箱梁鋼筋籠或橫向撐筋限定密目網(wǎng)的橫向位置。依據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,進(jìn)行后澆帶兩側(cè)箱梁主體混凝土澆筑施工。
圖3 密目網(wǎng)端模安裝
在預(yù)留后澆帶的兩側(cè)分別鋪設(shè)一條蓋板導(dǎo)梁,通過導(dǎo)梁錨固筋將蓋板導(dǎo)梁與箱梁已澆段連接牢固,并在蓋板導(dǎo)梁兩側(cè)背離頂部蓋板通方向設(shè)置蓋板連接段。先在預(yù)留后澆帶的頂面鋪設(shè)橫斷面呈圓弧形的防水篷布,再將蓋板撐梁依次插入蓋板導(dǎo)梁的撐梁滑槽內(nèi),并使相接的頂部蓋板通過蓋板臺(tái)階連接。采用鋼板軋制頂部蓋板,并在頂部蓋板的兩側(cè)設(shè)置臺(tái)階形的蓋板臺(tái)階,通過蓋板錨筋將頂部蓋板與蓋板導(dǎo)梁連接牢固。
如圖4 所示,在預(yù)留后澆帶一側(cè)的上表面一側(cè)設(shè)置第一支撐墩,在預(yù)留后澆帶另一側(cè)設(shè)置第二支撐墩;在第一支撐墩和第二支撐墩背離預(yù)留后澆帶側(cè)分別設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)支撐體。在預(yù)留后澆帶上表面的第一支撐墩與第二支撐墩之間設(shè)置上部預(yù)壓梁和橫向加壓體,在預(yù)留后澆帶下表面的第一支撐墩與第二支撐墩之間設(shè)置下部預(yù)壓梁和橫向加壓體。通過橫向加壓體對(duì)上部預(yù)壓梁和下部預(yù)壓梁施加頂壓力,校正后澆帶兩側(cè)箱梁已澆段的縱向相對(duì)位置。
如圖5 所示,依次將組拼內(nèi)側(cè)模和組拼內(nèi)頂模組合形成的箱梁內(nèi)模設(shè)于預(yù)留后澆帶的內(nèi)部,并在箱梁已澆段之間設(shè)置內(nèi)撐壓板。將內(nèi)撐壓板的兩端分別設(shè)于已澆筑段箱梁上,使內(nèi)撐定位體的兩端分別通過內(nèi)撐壓板與組拼內(nèi)頂模連接,調(diào)整內(nèi)撐定位體長(zhǎng)度,對(duì)組拼內(nèi)頂模施加豎向頂壓力。
圖5 組拼內(nèi)底模與組拼內(nèi)頂模支設(shè)結(jié)構(gòu)示意圖
如圖6所示,在平臺(tái)頂板上設(shè)置模板支墩,并在模板支墩與箱梁外模之間設(shè)置豎向撐桿和轉(zhuǎn)動(dòng)撐桿。調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)撐桿和豎向撐桿的長(zhǎng)度,使箱梁外模與箱梁已澆段緊密貼合。
圖6 預(yù)留后澆帶模板支設(shè)及混凝土澆筑結(jié)構(gòu)示意圖
依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和設(shè)計(jì)要求,后澆帶混凝土澆筑順序?yàn)椤暗装濉拱濉敯濉?。先通過鏡像相對(duì)的兩排底板灌注管進(jìn)行后澆帶底板混凝土的灌注施工,并同步對(duì)后澆帶底板進(jìn)行刮平施工。采用外部灌注設(shè)備向組拼內(nèi)側(cè)模與箱梁外模圍合形成的腔體內(nèi)灌注微膨脹混凝土,依次形成腹板和頂板。
結(jié)合某實(shí)際工程,本文提出了后澆帶端模組合布設(shè)、封蓋高效布設(shè)、位置頂壓校正控制、混凝土控制性澆筑等大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁后澆帶施工關(guān)鍵技術(shù),主要結(jié)論如下。
(1)本技術(shù)將裝配式工程裝置應(yīng)用于后澆帶封蓋、支架吊設(shè)、模板支設(shè)過程中,可在提升現(xiàn)場(chǎng)施工效率的同時(shí),降低現(xiàn)場(chǎng)施工的難度,改善施工環(huán)境。
(2)本文創(chuàng)新性提出了橫向頂壓校位、儲(chǔ)漿囊袋排氣等工程技術(shù)措施,可有效改善后澆混凝土澆筑施工的質(zhì)量,降低施工質(zhì)量控制的難度。
(3)本技術(shù)采用“底板→腹板→頂板”的順序進(jìn)行后澆帶澆筑,并通過內(nèi)撐定位體控制組拼內(nèi)頂模的位置,不但可以實(shí)現(xiàn)后澆帶的控制性灌注,而且可以降低模板設(shè)置的難度。