西小坪特大桥主跨连续梁施工方法

2010-08-21狄津环

山西建筑 2010年14期

狄津环

1 工程概况

石太客运专线Z8标段西小坪特大桥孔跨布置为37孔32 m双线简支箱梁和1-(48 m+80 m+48 m)预应力混凝土连续箱梁,全长1 393.341双延米,桥梁位于R=5 000 m(左线)曲线及18‰坡道上。主桥基础为钻孔桩基础,桩径1.8 m,桥墩为圆端形实体墩。连续梁为跨越西气东输及山西天然气管道而设。

2 主跨连续梁施工方法

连续梁施工采用支架分段整体现浇。支架采用碗扣式脚手架,支架上下设可调式顶托和底托。模板采用竹胶合板,梁段每浇筑一段张拉一段(待混凝土强度达到设计强度的85%后)。

2.1 地基处理

1)处理范围。地基处理范围沿桥长横向宽度不小于15 m,沿桥轴线方向长度为 177.45 m(DK107+849.45～DK108+026.9)。2)处理方案。支架基础范围内在填筑前首先挖除地表回填土及地表50 cm厚腐殖土,基底采用自重18 t压路机静压一遍、弱振一遍、强振四遍、再静压一遍,经试验室检测三项指标均合格后,进行填料填筑。填筑完成后,在填筑好的地基表面浇筑C20混凝土10 cm～50 cm。

2.2 模板工程

1)侧模及底模。模板采用竹胶合板,模板竖肋为10 cm×10 cm方木,间距20 cm(净距5 cm),面板为δ=12 mm竹胶合板。横向背肋采用2[8或φ 48脚手架,双排并置。拉杆采用φ 18圆钢,拉杆间距60 cm,正方形布置。竹胶模板应按支承情况保证其刚度,严防模板变形使混凝土表面出现波纹或凹凸不平。

2)堵头模板。堵头模板因有钢筋及预应力管道孔眼,模板采用胶合板挖孔,按断面尺寸挖割。孔眼必须按钢筋及预应力管道位置精确定位切割。每个预应力预留孔位要编号,以便在下节段现浇施工中快速准确定位。

2.3 现浇支架

1)支架布置。支架采用满堂碗扣式脚手架。1号、2号段为最重梁段,支架纵距均采用60 cm。横桥向在桥墩两侧实心段及腹板位置,支架间距30 cm,空箱段间距60 cm,翼缘板下间距采用60 cm～90 cm。脚手架下端设枕木或方木作为地梁,上端设两层方木龙骨,上层为次龙骨,横桥向布置,龙骨间距15 cm,矩形截面,宽10 cm,高5 cm。下层为主龙骨,纵桥向布置,横向间距与钢管相同,矩形截面,宽度10 cm,高度15 cm。

支架上下设可调顶托和底托,用来调整立模标高。为避免支架接头压死下沉,支架顶面可预设0 mm～10 mm的抛高量。

用编织袋装砂或水箱对支架进行预压,预压荷载为梁段自重的120%。

预压范围:20号墩0号块箱梁13 m宽。支架拼装时按设计纵距及横距布置立杆,支架顶利用顶托调平,铺设横向方木和纵向木板,拼装组合钢模板,安装水箱或用吊车吊放砂袋对支架进行预压。

预压观测:在节段的中心、横向左右侧布3个点进行观测,在预压前对底模的标高观测一次,在预压的过程中平均每2 h观测一次,观测至沉降稳定为止,将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次,从以上的观测资料中计算出支架的弹性变形及地基的下沉值。

2)施工预拱度。根据梁的挠度和支架的变形所计算出来的预拱度之和,作为预拱度的最高值,设置在梁的跨径中点。其他各点的预拱度以中点为最高值,以梁的两端部为支架弹性变形量,按二次抛物线进行分配。根据计算出来的箱梁底标高对预压后的箱梁底模标高重新进行调整。

2.4 钢筋、预应力、混凝土工程

1)支座安装。安装支座时,要精确找平垫石顶面,准确定出下支座地脚螺栓位置,并检查其孔径大小与深度,用环氧树脂砂浆把地脚螺栓锚固,或在浇筑墩身垫石混凝土时直接预埋地脚螺栓、钢板(应根据设计图纸进行施工),支座下座板与地脚螺栓上紧,上座板与梁体连接,支座上下应对准设计位置,安装时要遵循以下几点:安装前相对各滑移面用丙酮或无水酒精清洁,支座其他部件也应擦洗干净;支座除标高符合设计要求外,支座的四角高差不得大于1 mm;支座上下各部件纵横向必须对中,由于安装时温度较高或较低及混凝土徐变影响,纵向支座上座板必须预留偏移量,安装纵向活动支座时,上下导向挡块必须保持平行,交叉角不得大于5°;支座中心线与主梁中心线平行;地脚螺栓螺杆外露螺母顶面的高度不得小于一个螺母高。2)临时支座。临时支座布置在墩顶永久支座两侧的箱梁纵肋处,每侧设置2个,其结构尺寸为1.60 m×0.45 m。临时支座采用C40混凝土浇筑,为便于合龙时拆除临时支座,在其临时支座上、下端设两层6 cm厚的硫磺砂浆间隔层并埋置电阻丝。临时支座拆除时在临时与永久支座之间设置隔热层以防烧坏永久支座。为解决梁部施工时因不平衡重产生的弯矩,在临时支座顺桥向,靠外侧分别预埋φ 32 mm×3 000 mm的螺纹钢,下端锚固于墩身内1.2 m,上端锚固于梁顶1.2 m,临时支座设计时梁部的倾覆稳定系数大于2,确保梁体稳定。3)钢筋及预应力管道制作、安装。a.钢筋及管道安装顺序。绑扎底板下层钢筋→安装底板管道及定位网片→绑扎底板上层钢筋→绑扎好腹板骨架钢筋后,再绑扎腹板下倒角的斜筋,安装底板上的螺旋筋和锚垫板,然后穿底板波纹管→在腹板钢筋骨架内安装纵向预应力筋管道,绑扎固定管道定位网片→绑扎顶板和翼缘板下层钢筋→安装顶板管道定位网片、顶板锚垫板及螺旋筋,穿顶板纵向波纹管→绑扎顶板上层钢筋,用架立钢筋固定上下层钢筋间距。b.管道安装。波纹管安装:波纹管严格按设计位置随箱梁施工逐节安装,安装时将波纹管穿入定位网片网眼内,并与定位网片绑扎,安装过程尽量避免反复弯曲,以防管壁开裂和穿束困难,波纹管应露出梁端7 cm～10 cm。波纹管的连接采用大一号的波纹管套接,套接重叠长度为20 cm,并在接缝左、右各5 cm长度范围内外缠胶带纸,并用20号铁丝绑扎5道～6道,管道接头处要做到无折角、无毛刺、不渗漏,以防堵管或穿束困难。纵向波纹管安装,钢束长度超过120 m的在每束钢束中部设置三通管,以利于压浆排水排气,保证压浆质量。严防波纹管被电焊火花烧坏穿孔,一定要防护好,检查细,对穿孔的波纹管须用胶带缠好。4)混凝土施工。箱梁混凝土采用耐久性混凝土,在墩两端对称分段灌注一次成型的施工方法,混凝土采用泵送混凝土。a.灌注顺序。混凝土灌注时首先由前端开始在根部与已完工梁段连接,对称灌注两面腹板混凝土至倒角顶面,然后再由前往后灌注底板。底板灌注完成后继续对称分层灌注腹板混凝土,分层厚度为30 cm。顶板灌注遵循由两侧向中央灌注的顺序。连续梁两端平衡重应控制在设计允许的范围之内。b.混凝土振捣。混凝土采用插入式振捣器振捣。振动棒要快插慢拔,振捣到混凝土不再显著下沉,表面泛浆有光泽且不再有气泡逸出时将振捣棒缓慢抽出。5)预应力施工工艺。操作工艺流程见图1。

3 质量保证措施

严格按设计规范要求进行施工。各工序完成后要严格检查,做好记录再进入下道工序。到场原材料必须分批进行验收,符合技术规范要求,并具备相关的试验报告;预应力混凝土连续梁梁体混凝土一般水平分层、一次整体浇筑成型;施加预应力前,对混凝土构件进行检验;张拉时强度不低于设计规定;压浆时必须根据试验室交付的配合比资料拌制水泥浆。