某高架桥工程钢-砼叠合梁施工技术探讨
2013-04-10陈波
陈 波
(中铁上海局第二工程有限公司,上海 200436)
1 工程概况
某高架桥工程SE、NE、ES匝道需跨越既有沪杭线、沪杭客专铁路和规划城际铁路。由于既有沪杭线与规划城际铁路线位靠得较近,在两者之间无法设墩,因此在既有沪杭线与在建沪杭客专铁路之间设墩,三条匝道均一跨跨过既有铁路和规划城际铁路,分别采用跨径53m、5lm、55m简支钢-砼叠合梁结构。叠合梁采用槽形钢梁截面,8.5m桥宽横向分成两个槽形钢梁,箱梁中心高2.6m,桥面距地面净高度约为20米。钢梁上翼缘板顶面设置焊钉与砼桥面板连为整体,混凝土桥面板采用低收缩C50混凝土,厚为0.24m。
2 施工技术
2.1 钢箱梁制作
在制造工艺方面,采用反造的工艺,以桥面为基准面,用数学放样提供各点的型值,制作胎架,将桥面板铺于胎架上,依次安装纵向加强筋、横隔板、纵向腹板,最后盖装底板。为保证焊接质量,根据最方便的施工位置制定焊接坡口形式。钢箱梁在胎架上制造结束后,按胎架划出分段中心线、接缝线、检验线、水平线、支座中心线等,并全面测量分段长度、宽度、旁弯、拱度、端口尺寸等,然后将分段翻身,采取措施搁置后,完成反面的焊接工作,并进行矫正,使桥面线型符合设计要求。
2.2 钢箱梁安装
2.2.1 安装工艺流程。搭设临时支架→钢箱梁进场→左幅吊装→左幅线形测量、调整→右幅吊装→右幅线形测量、调整→钢梁现场焊接→桥面板混凝土施工→面漆涂刷→桥面系施工。
2.2.2 安装前准备。每个制作段在出厂前应按照安装顺序进行编号;进场前施工现场应完成三通一平,与交管部门共同协商运输路线及相关预案、措施,并提前考察运输路线,以保证运输大型构件的车来能够顺利通过;安装前,应核对进场的构件和零件,查验出厂合格证,钢材、焊材等材料的质量说明书,出场的各项资料必须齐全;安装前,应对盖梁、支座及埋件的中心位置、高程进行复测。
2.2.3 安装技术要求。在装卸、运输和堆放过程中应保持完好,防止损坏和变形;自拼装开始起,即应保证拱度及中心线位置正确。发现不正确时应检查原因,立即调整。
2.3 钢梁现场焊接
2.3.1 焊接不得在气温低于5℃、湿度大于80%。风力4级以上的环境下施工。
2.3.2 焊缝质量检测:焊缝外观检测设专职检验员检测,检测结果填表。
2.4 喷漆
钢梁上述工序全部施工完毕后,一切未经涂漆或已涂而部分剥落破损者按下列要求进行涂漆:(1)露出钢板表面,除锈后按原喷漆过程逐层修补漆膜。(2)未损伤到底部砂纸打磨平滑,损伤处除去疏松油漆,并在边缘处磨出斜坡从损伤的那层油漆开始,按原过程顺序及逆行能够逐层修补。(3)喷漆在干燥环境下进行,当大风、雨大。浓雾及气温在5℃或5℃以上但相对湿度在80%以上时应采取保证涂漆质量的措施。(4)漆膜厚度用漆膜测厚仪检查,允许偏差为0.25μm。每孔梁测5处,每侧的数值为8个相距为50mm的测点的干漆膜厚度的平均值。
3 桥面混凝土施工
3.1 支架搭设
采用钢管-扣件形式支架,有效的降低了支架自重荷载并保证了整体稳定性。搭设时注意支架的整体稳定性,竖向钢管底部增加底托,方便调整高度,横向钢管两端水平方向设置底托,方便顶紧两侧钢梁腹板。悬挑部分采用螺杆拉紧竖向钢管,利用三角斜撑受力。纵向布置多道联系钢管,并在支架两端设置纵桥向的顶紧钢管,顶紧两侧盖梁砼,保证支架的整体稳定性。
3.2 模板
支架体系采用木档与竹胶模板,模板的拼接缝处涂玻璃胶,以免砼浇筑时污染钢梁侧面。在钢梁内芯模上适当位置开设临时施工人孔以方便拆卸梁内支架和模板。
3.3 钢筋施工
钢筋施工严格按照设计图纸进行施工。由于钢梁挠度较大,支架模板搭设期间和后续的钢筋绑扎期间,材料堆放必须进行严格管理,不得将大量材料集中堆放在钢梁跨中,尽量做到分布均匀,随用随吊。
3.4 砼顶板浇筑
3.4.1 因钢梁变形较大,叠合梁的标高控制通过设置适当的钢梁预拱度和控制砼板浇筑厚度来进行。钢筋绑扎完成后,在钢梁上合适的间距布置砼板厚度控制点。
3.4.2 叠合梁顶板一般采用低收缩砼,建议在砼中掺加缓凝剂,以利于砼浇筑过程中结构的较大挠度变形在砼硬化前完成。
3.4.3 顶板砼从低到高浇筑,砼浇筑作业必须连续。砼泵送后及时用振捣器振捣密实。顶板砼表面无砼铺装层,故浇筑时要特别注意控制混凝土浇筑高度和平整度。
3.4.4 由于钢梁挠度较大,支架模板设计荷载较小,从保护支架模板和协调钢梁变形等方面考虑,砼浇筑施工还要特别注意以下几点:尽量减小砼塌落度,最大不应超过12cm;泵送皮管离模板距离不应大于1m且尽量斜置,以尽可能减少对钢梁及模板的冲量,同时避免在同一位置长时间倾倒砼,任意位置砼高度不得超过50cm;砼浇筑期间,钢梁处于动态沉降中,必须加强模板支架的观察并及时做好调整;控制浇筑速度不得过快,纵、横向分段浇筑长度不宜大于5m,由中间向两边对称均匀分块浇筑。
3.4.5 叠合梁采用的低收缩砼,对养护条件要求较高。砼初凝后,马上进行覆盖并浇水养生。混凝土浇水养护及覆盖不宜少于7天。
3.5 支架拆除
由于在无临时支墩的施工方式中结构的较大挠度变形在砼硬化前已完成,故大大降低了支架拆除阶段协调结构变形的难度。顶板砼强度达到要求后可拆除支架。支架拆除时应遵循纵向由跨中到两端、横向先梁内后悬挑再梁间的原则对称实施,按后装先拆、先装后拆的顺序进行。
3.6 梁内清理与封孔
钢梁内部支架拆除后,及时进行内部的清理,尤其是必须将梁内积水彻底清除干净,避免发生锈蚀。清理完成,及时封闭顶板进人孔,封孔时所用砼应于顶板砼一致。
3.7 全桥整体涂装
支架拆除完成后,对全桥钢梁表面进行彻底清理,清除砼残留等,并进行最后的整体涂装,此时尤其需注意保证涂装的色泽统一、外观精致。
4 结语
该工程的简支钢-砼叠合梁整体制造、叠合、架设,采取先进的技术措施,保证了设计要求的精度,满足了使用功能。