浅谈悬浇箱梁0#块施工方案及控制要点

2014-04-17沈辉

江苏科技信息 2014年10期

关键词：双拼托架工字钢

沈辉

（徐州市公路工程总公司，江苏徐州 221003）

1 工程概况

大桥全长2147.2m，宽26m，主桥上部结构为（65+105+65）变截面预应力混凝土连续箱梁，采用分离式单箱单室，箱梁底宽6.75m，两侧悬臂3.0m，全宽12.75m。主桥箱梁0#块长9.0m，采用支架现浇施工。

2 悬浇箱梁0#块施工托架设置

由于主桥墩身较高，河道水深且通航船只较多，从安全性考虑，不宜采用落地支架施工0#块，故决定采用空中托架施工0#块，具体做法：在主墩身上每侧预埋3组双拼32b工字钢，位置为墩身顶面以下56cm,预埋在墩身内50cm，在每根工字钢下面293cm位置对应预埋共1块尺寸为350×800mm的钢板，拆除墩身模板后，在钢板上焊接斜撑与预埋的双拼32b工字钢形成三角形承重托架。承重托架、纵坡调整梁采用双拼32b工字钢，横桥向承重梁均采用双拼40b工字钢。托架上设置砂筒，用于调整纵坡，使底模标高符合设计箱梁底板线型需要。砂筒采用Φ380mm×10mm钢管制作，在压力机上预压密实，并检验安全性。

3 托架的受力验算

（1）翼板下28b工字钢受力验算：经计算符合要求。（2）横向双拼40b工字钢受力验算：经计算符合要求。（3）三角托架受力验算。三角托架横梁斜撑均采用双拼32b工字钢，经计算满足要求；压杆稳定验算：经计算满足要求。（4）支架斜撑预埋钢板锚固筋验算。钢筋握裹力计算：经计算锚固筋的安全性满足要求；U钢筋焊缝验算：采用双面焊缝，焊缝长度200mm，焊缝宽度15mm,焊缝厚度10mm。满足钢筋与钢板搭接焊缝宽度不小于0.5d，焊缝长度不小于0.35d的要求。经计算锚固筋的安全性满足要求。

4 托架预压

（1）托架预压的目的。为了检验0#块承重托架的承载力、安全性和稳定性，消除其非弹性变形，检查测定弹性变形值。（2）托架预压的方法。在主墩顶对应托架轴线位置各预埋3束×5根抗拉强度标准值fpk=1860Mpa的Φ15.2mm高强度低松弛钢绞线（锚固端位于墩身内，采用P锚固定），束间间距为140cm，张拉采用1100kN穿心式千斤顶，配备OVM工具锚和工具夹片。通过两层双拼56b工字钢传力梁将压力传给三角形托架，从而对托架施加一个向下的作用力。通过前面计算结果，得出两侧三角托架预压力为599.28*4=2397.12KN，每根钢绞线承受应力＝2397.12×1000/（15×139）=1150MPa，小于1860×0.75＝1395MPa。（3）预压结构受力验算。①预压小横梁（双拼56b工字钢）,经计算满足要求。②预压主横梁（双层双拼56b工字钢），主梁采用两组双拼56b工字钢上下焊接而成，焊缝沿梁长方向焊满，保证上下两组工字钢的整体性，经计算满足要求。（4）预压施工。在托架安装好后，安装设施进行预压，经计算，每个1100kN千斤顶张拉力为2397.12/3=799.04kN。预压前在0#托架上两支点处标上红漆作为观测点，用水准仪测其原始高程。预压过程中按0→15%→30%→50%→80%→100%控制力进行逐级加载，采用百分表或千分表测量支架变形情况。经查阅有关钢结构变形试验资料，钢结构在加载后的变形一般在10min左右即可完成，张拉至100%控制力后暂定持荷预压30min，每5min进行一次补足张拉力并对观测点进行一次观测，以连续3次的累计变形在2mm以内，即可认为支架的刚度、强度和稳定性满足浇筑0#梁段的需要。然后按加载顺序反向卸载，并依次用百分表或千分表进行托架变形观测，根据变形观测结果分析得出弹性变形值和非弹性变形值，根据变形值最后调整模板高程。（5）注意事项。在加载和卸载过程中，要派专人随时检查托架的各接点、焊点牢固性，随时检查托架的稳定性；测量人员必须认真、细心的观测，准确得出结论。

5 支架及模板安装

在每个主墩上的托架预压完成后，托架部分按预压测定的弹性变形值，并按钢支架每个间隙考虑1mm变形，综合起来作为标高预抛高值。墩顶采用多层木方支撑，按经验数据每个间隙考虑2mm预抛高值。在底板钢筋、腹板和横隔梁钢筋安装好后，安装内模，内模加工成半成品组件，运到现场组装，采用10×10cm木方及竹胶板，内模支架采用Φ4.8cm钢管支撑，下端用钢筋“十字架”焊于底板底层钢筋，上﹑下端应用垫块垫实，立杆钢管套在“十字架”上，上端用顶托丝调节顶板高程。对拉杆丝采用Φ18mm圆钢。背带采用8#槽钢，进行对拉，拉杆紧固力满足要求。端模安装至关重要，它直接影响到纵向预应力顶板束、腹板束、张拉角度，块件长度，波纹管道轴线与锚板端面垂直，均要符合图纸设计规范要求，控制好0#块总体长度9m、顶板宽度12.75m和底板宽度6.75m。

6 钢筋加工及安装

0#块钢筋型号较多，采取在钢筋加工场内加工成半成品，分类堆放并挂上标识，运到现场进行安装。钢筋安装分两次进行，第一次是安装底板钢筋、横隔梁钢筋及腹板钢筋；第二次是在安装内模后，安装顶板钢筋，其间注意安装预应力波纹管及纵、横向精轧螺纹粗钢筋。

钢筋安装过程中注意预埋波纹管，焊好定位筋，加强锚下螺旋筋锚下钢筋网、倒角加强筋、对拉勾筋的安装质量控制，还应认真安装保护层垫块，注意安装预埋件﹑泄水孔﹑通气孔以及预留施工用的临时锚杆孔。

7 悬浇箱梁0#块浇筑及养生

浇筑顺序为先底板、横隔梁和腹板，最后浇筑顶板。分层浇筑厚度一般控制在每层不超过30cm，混凝土振捣主要使用Φ50型插入式振捣器。为了防止墩顶边界位置因不均匀沉降产生裂缝，应先浇筑主墩两侧支架顶箱梁混凝土，然后再向墩顶推进。在顶板上开设天窗，混凝土通过天窗送入底板。腹板及横隔梁及两侧开洞浇灌，支座上方等钢筋网片密集处混凝土振捣，采用Φ35型插入式振捣器振捣，确保振捣密实。0#块浇筑总方量为234.525m3，一次性浇筑成型。箱梁顶面在混凝土初凝前进行收光，并搓成毛面，及时覆盖透水土工布保湿养生。

8 悬浇箱梁0#块施工防止温度应力裂缝措施

因为0#块施工C50高标号混凝土初期水化热比较大，为避免混凝土的温度应力过大而使砼产生裂缝，拟采取以下措施：在0#块横隔板预埋三排冷却管,同时另设置两根测温管，均采用Φ48mm钢管，竖向设置。冷却管居中设置一排，排间距80cm，同排管道之间间距50cm，如与纵向预应力管道有冲突时注意避开。浇筑后视情况尽早开始通水降温，初定通水冷却时间为浇筑后72小时，设专人进行进行测温管内水温测量，每小时测量一次。若连续12h监测温管内水温与环境气温之差不超过15℃，且停水1h内，测温管内水温与环境温度之差不超过20℃，则可以停止冷却管通水。