董亞,斯志捷,胡杰男,易燦榮,蔣新春
(浙江交工金筑交通建設(shè)有限公司,浙江 杭州 310000)
現(xiàn)澆箱梁作為較為常見橋梁結(jié)構(gòu)形式,已廣泛應(yīng)用于橋梁工程中。在現(xiàn)澆箱梁施工時,模板的支設(shè)質(zhì)量,尤其是后澆帶模板的支設(shè)質(zhì)量對現(xiàn)澆箱梁的施工質(zhì)量影響較大,一直是現(xiàn)場施工控制的重點和難點。
為改善橋梁澆筑施工結(jié)構(gòu)的受力性能和支設(shè)質(zhì)量,學(xué)者們進行了有針對性的研究,例如,閆明揚[1]系統(tǒng)分析了滿堂支架施工過程中的安全事故誘因及防控措施;簡華華[2]結(jié)合實際工況,對現(xiàn)澆箱梁的施工支架體系及其布設(shè)要點進行了深入分析;馮寶成[3]系統(tǒng)研究了高墩柱+鋼管柱+貝雷梁相結(jié)合的平臺施工技術(shù);車青森等[4]基于現(xiàn)澆箱梁鋼芯模上浮的原因,提出從混凝土澆筑、混凝土材料性能、抗浮加壓等措施進行鋼芯??垢?;劉國昌[5]針對現(xiàn)場管理的難點,對懸臂現(xiàn)澆過梁的施工技術(shù)特點和要點等進行了分析;楊福錕[6]針對現(xiàn)澆箱梁的使用難點,系統(tǒng)分析了現(xiàn)澆箱梁各工序的技術(shù)難題;彭新款[7]基于工程實例,對箱梁澆筑過程中的偏載系數(shù)進行了計算分析;周平等[8]采用有限元仿真方法,驗證了組合模架的承載性能。
綜上所述,學(xué)者們針對現(xiàn)澆箱梁模板支設(shè)和混凝土澆筑問題開展了系列研究,成果雖有助于改善大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預(yù)留后澆帶支模澆筑技術(shù)的施工質(zhì)量,但在裝配式施工裝置布設(shè)、模板精確定位、混凝土控制性澆筑及預(yù)應(yīng)力張拉控制等方面尚存可進一步提升之處。鑒于此,本文依托滬杭高架2 號橋工程的實際情況,對大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預(yù)留后澆帶支模澆筑技術(shù)進行了系統(tǒng)研究。
滬杭高架2 號橋項目所在區(qū)域地處沖湖積平原區(qū),地勢平坦,現(xiàn)狀為高速公路道路。表部主要為路基填土,厚度約1.8~5.2m,主要由級配碎石回填壓實而成。上部為沖湖積粉質(zhì)黏土、海積淤泥質(zhì)黏土,中部為沖湖積粉質(zhì)黏土,下部為沖海積、沖湖積黏土和沖積粉質(zhì)黏土,下臥基巖為全-中風(fēng)化的泥質(zhì)粉砂巖。
滬杭高架2 號橋的中心樁號為K6+935,設(shè)計起點樁號K4+672.980,終點里程K9+197.015,全長4524.035m。全橋共39 聯(lián):3ξ30+4ξ30+3ξ30+5ξ30+(48+80+48)+3ξ29+13ξ (4ξ30)+(48+80+48)+3ξ26+10ξ(4ξ30)+(60+100+60)+3×(4×30)+5×30+(2×22+23);其中第三十二聯(lián)上部結(jié)構(gòu)采用60m+100m+60m 預(yù)應(yīng)力混凝土截面現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,下部結(jié)構(gòu)采用橋墩為柱式墩接承臺,基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。箱梁劃分節(jié)段為0 號梁段+2 對梁段,0 號節(jié)段長34m,1 號節(jié)段長16m,2 號節(jié)段長16m,合攏段長2m,箱梁按全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計,采用分節(jié)段支架現(xiàn)澆施工。
支架體的底部穩(wěn)定性主要依靠調(diào)節(jié)支架頂托,雖可在一定程度上起到標(biāo)高調(diào)節(jié)的作用,但撐板主要依靠螺紋支撐,容易出現(xiàn)松動問題,導(dǎo)致支架穩(wěn)固強度不可靠。
預(yù)埋管件主要依靠連接筋定位,雖可滿足連接強度的要求,但調(diào)節(jié)難度較大,且連接筋與預(yù)埋管件的連接強度常常是現(xiàn)場施工控制的難點。
箱梁模板的支設(shè)主要依靠鋼管或木楞,支設(shè)的穩(wěn)固性雖可滿足要求,但難以根據(jù)箱梁截面尺寸改變的要求,動態(tài)調(diào)整支撐體系的尺寸;同時支架系統(tǒng)的布設(shè)過于密集,增大了現(xiàn)場施工的難度。
后澆帶模板與箱梁模板連接的密閉性,以及后澆帶模板快捷支設(shè)一直是現(xiàn)場施工控制的重點,對撐支設(shè)不但會加大現(xiàn)場施工作業(yè)量,而且難以實現(xiàn)模板接縫密閉性的動態(tài)控制。
(1)勘測確定現(xiàn)澆箱梁及其后澆帶的位置,進行橋梁墩柱澆筑施工。
(2)對支架搭設(shè)部位的地基土體進行表面平整和硬化處理,并做好排水設(shè)施。
(1)按箱梁坐標(biāo)放出箱梁中心線及支架邊線,然后按地基處理頂標(biāo)高及梁底的標(biāo)高要求計算確定支架搭設(shè)的高度,支架搭設(shè)施工時,先精確測設(shè)確定四角高程,然后采用拉線方式調(diào)節(jié)支架頂托標(biāo)高。
(2)在已處理的地基土體上放線,先鋪設(shè)整體式連板,再精確定位盤扣支架的可調(diào)底座,然后將橫桿接頭插入立桿的圓盤內(nèi),放置并壓緊插銷。
(3)支架搭設(shè)至設(shè)計標(biāo)高附近時,借助可調(diào)托座進行支架頂板標(biāo)高調(diào)整,并通過支撐弧板輔助控制調(diào)節(jié)螺栓的高度,減小調(diào)節(jié)螺栓回位的風(fēng)險??烧{(diào)底座布設(shè)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
圖1 可調(diào)底座布設(shè)結(jié)構(gòu)
(1)先對支承墊石的表面進行處理,清除墊石上連接螺孔中的雜物。底座安裝完成后,在此設(shè)置箱梁底模,設(shè)置箱梁底模時要保證模板與上支座板緊貼。
(2)先用水準(zhǔn)儀或激光傳感器或位移計測量底模頂標(biāo)高,然后調(diào)整支架頂部的頂托位置。拉線放置外模撐架及撐架螺桿的空間位置,之后借助外部吊裝設(shè)備將模板分批吊到外模撐架上臨時堆放,用人工依次安裝到位。
(3)在支架搭設(shè)完成和箱梁底、側(cè)模安裝完成后,依據(jù)設(shè)計確定的預(yù)壓荷載進行預(yù)壓,然后安裝側(cè)模。
(1)依據(jù)設(shè)計和規(guī)范要求,校核鋼筋籠鋼筋的型號和性能,將軋制成型的箱梁鋼筋籠吊設(shè)至箱梁底模上,并進行箱梁鋼筋籠綁扎施工。
(2)箱梁預(yù)埋件包括泄水孔、通氣孔、出漿孔等,布設(shè)時先根據(jù)預(yù)埋管的空間位置要求,通過壓板控位栓及管道壓板控制預(yù)埋管的空間位置,使壓板控位栓與箱梁鋼筋籠焊接連接牢固。
(1)在箱梁內(nèi)模與箱梁混凝土接縫面涂刷脫模劑,將箱梁內(nèi)模吊設(shè)至設(shè)定位置,并依據(jù)設(shè)計和規(guī)范要求支設(shè)箱梁內(nèi)模。
(2)在箱梁內(nèi)模內(nèi)的內(nèi)箱室采用盤扣或腳手管支架或型鋼支撐體搭設(shè)內(nèi)模撐架,并校正箱梁內(nèi)模的空間位置。
(3)內(nèi)模拼成整體后用泡沫劑配合寬膠帶粘貼各個接縫處以防止漏漿。
(4)內(nèi)模安裝完成后先校核內(nèi)模的密閉性,然后進行箱梁頂板的鋼筋綁扎。
(1)在后澆帶部位的箱梁縱向鋼筋背離后澆帶側(cè)設(shè)置連接套箍及擋板撐板,并通過擋板校位栓連接擋板撐板及連接套箍;在鏡像相對的兩后澆帶側(cè)模之間設(shè)置橫向的模板撐桿,并使模板撐桿采用正反牙螺栓制備,可對后澆帶側(cè)模位置進行二次控制。
(2)后澆帶端模采用密目網(wǎng)或木模板材料,當(dāng)采用密目網(wǎng)時,可采用橫向撐板與箱梁鋼筋籠對其位置進行限定。
(1)校核縱向預(yù)應(yīng)力管道、豎向預(yù)應(yīng)力管道和橫向預(yù)應(yīng)力管道的空間位置。
(2)依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和設(shè)計要求,將預(yù)應(yīng)力束分別穿設(shè)于縱向、豎向和橫向的預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)。
(3)預(yù)應(yīng)力束的端部套設(shè)防護端帽或防護套管,并且采用黏結(jié)膠帶或鐵絲將防護端頭與預(yù)應(yīng)力束連接牢固。
(1)校核箱梁模板的空間位置,先腹板,后底板,再腹板及隔板,最后頂板;頂板從翼板與腹板相交處向翼板邊緣、頂板中部澆筑。
(2)混凝土澆筑施工時,采用橫向分層與斜向連續(xù)分段的方式進行。
(3)對混凝土外露面,應(yīng)在模板上灑水養(yǎng)護,灑水養(yǎng)護的時間,一般常溫下不少于7d。
(1)本技術(shù)將裝配式工程裝置應(yīng)用于箱梁及后澆帶模板支設(shè)、支架搭設(shè)過程中,可在提升現(xiàn)場施工效率的同時,降低現(xiàn)場施工的難度,改善施工環(huán)境。
(2)本技術(shù)創(chuàng)新性提出了鋼筋籠輔助預(yù)埋管定位、箱梁模裝配式支撐固定和后澆帶側(cè)模自平衡固定等工程技術(shù),可有效在改善模板支設(shè)質(zhì)量的同時,降低施工質(zhì)量控制的難度。
(3)本技術(shù)采用常規(guī)施工機械和工程材料,并可依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范進行工程質(zhì)量驗收。
(4)本技術(shù)施工過程中可有效減少建筑垃圾、節(jié)省工程措施費用,降低現(xiàn)場施工對周邊環(huán)境的影響。
(1)可調(diào)底座放之前,必須將接觸面的細(xì)石、浮土、雜物等清理干凈,以保證底座放置于滿足承載力的水平支撐面上,同時確保立桿豎直達到垂直受力的要求。
(2)施工過程要加強保護,以免出現(xiàn)位移或破壞,并應(yīng)確保預(yù)埋管件的空間位置滿足設(shè)計和規(guī)范要求。
(1)支座安裝時應(yīng)仔細(xì)對照圖紙,確認(rèn)每個墩號的預(yù)埋、支座是否對應(yīng),防止在施工過程中出現(xiàn)支座與預(yù)埋鋼板不對應(yīng)、支座安裝錯誤。
(2)側(cè)模安裝時應(yīng)校核底模板的位置以及側(cè)模的邊線,然后使側(cè)模板從梁一端順序安裝,側(cè)模安裝完后,用螺栓聯(lián)結(jié)穩(wěn)固,底腳用木楔頂緊。
(1)凡鋼筋進場前,機料、試驗人員提前進場對材料的時間、規(guī)格、數(shù)量、生產(chǎn)廠家進行檢查。
(2)鋼筋表面污物、鐵銹等應(yīng)在加工前清除干凈。清除主要采用人工進行,用鋼絲刷刷除鐵銹等污垢。對于銹蝕嚴(yán)重?fù)p傷的鋼筋,應(yīng)降級使用。
(1)內(nèi)模安裝完后,檢查各部位尺寸,確保與設(shè)計尺寸一致。
(2)當(dāng)模板拼裝完成后,人工在模板表面涂刷脫模劑,以確保脫模后結(jié)構(gòu)物平順美觀。
(1)當(dāng)模板拼裝結(jié)束以后,人工在模板表面涂刷脫模劑,以降低脫模難度,保證結(jié)構(gòu)物的平順美觀。
(2)端模位置應(yīng)在保證其結(jié)構(gòu)尺寸、垂直度的同時,提供穩(wěn)定的側(cè)面支撐,防止變形、漏漿問題發(fā)生。
(1)管道定位提前根據(jù)設(shè)計參數(shù)繪制預(yù)應(yīng)力平彎及豎彎圖,再間距0.5m 截取彎曲段預(yù)應(yīng)力束位置,以頂板頂面、底板底面及橋梁中心線為參考系建立預(yù)應(yīng)力定位表。
(2)在豎向預(yù)應(yīng)力管道安裝時,應(yīng)先在高于混凝土澆注高度的位置預(yù)設(shè)管道定位架,并在中間每隔1m 設(shè)置定位筋保證預(yù)應(yīng)力鋼筋的位置準(zhǔn)確。
(3)每層波紋管安裝完畢后應(yīng)仔細(xì)檢查一遍,是否有孔、洞及壓癟的情況,如有應(yīng)及時處理。然后再安裝上一層管道,對有毛刺、卷口的管道應(yīng)修整后再使用,防止穿束時掛住鋼絞線。
(1)混凝土振搗施工時,宜采用插入式振動器,并通過整體式連板將插入式振動器連接成一整體,同步進行振搗施工。
(2)卸料及振搗時注意避開豎向預(yù)應(yīng)力下端的壓漿管,防止壓漿管因振搗脫落。
文章基于大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預(yù)留后澆帶支模澆筑技術(shù)的施工技術(shù)難題,結(jié)合依托工程實際情況,從施工裝置和施工技術(shù)等方面出發(fā),研究形成了大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預(yù)留后澆帶支模澆筑技術(shù),得到以下結(jié)論。
(1)闡明了大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預(yù)留后澆帶支模澆筑技術(shù)的現(xiàn)場施工技術(shù)難題,提升了大跨度寬體現(xiàn)澆箱梁預(yù)留后澆帶支模澆筑技術(shù)布設(shè)的效率,改善了模板裝拆、混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力施加的質(zhì)量。
(2)研究形成了預(yù)埋管道精確定位、箱梁內(nèi)模便捷支設(shè)、后澆帶模板安裝固定裝置,實現(xiàn)了大跨度寬體預(yù)留后澆帶現(xiàn)澆箱梁的綠色澆筑和模板裝配式支設(shè),克服了模板穩(wěn)定性提升和高效布設(shè)的難題。