跨国道现浇箱梁支架施工技术研究
2020-06-26王欢
王欢
(广东冠粤路桥有限公司,广州511400)
1 概述
托洞互通D 匝道桥桥位处地势较平缓,匝道桥设计为上跨国道G324。上部构造组合为(3×25m+25.3m)预应力混凝土T 梁+1×40m 预应力混凝土现浇箱梁+(25.3m+3×25m)预应力混凝土连续现浇箱梁。
D 匝道桥现浇箱梁横截面为单箱单室结构,桥面宽度为8.5m,箱梁底宽4.5m,梁高为2.5m 和1.6m 2 种,腹板厚度分45cm 和60cm 2 种,底板厚度分为43cm 和23cm 2 种。梁段采用C50 混凝土,第一联40m 简支箱梁混凝土方量265m3,第二联(25.3m+3×25m)混凝土方量531m3。
2 支架方案简介
由于D 匝道桥跨越G324 国道,为尽量不影响国道通行及保障国道行车安全,跨国道现浇箱梁采用贝雷+钢管桩支架,搭设门洞兼施工平台,其余现浇箱梁均采用碗扣式满堂脚手架【1】。
跨国道门洞方案,跨G324 国道现浇段施工采用钢管桩+贝雷组合门洞方案,在国道硬路肩位置设置钢管桩,基础采用C20 混凝土,基础预埋钢板与钢管桩(φ630mm×8mm)满焊焊接,钢管桩顶部横桥向设置双工45b 型钢作为门洞横梁,横梁上根据设计位置设置4 组双排贝雷梁,贝雷梁上设置工16 分配梁、顶托及方木,利用顶托调整现浇箱梁纵横坡和卸架。具体结构见图1。
3 支架施工流程
3.1 基础施工
箱梁现浇施工过程中,支架基础在加载后会产生一定沉降,影响箱梁成桥标高的准确程度,沉降严重还可能会出现质量安全事故。因此,在箱梁施工前要消除大部分地基沉降。脚手架搭设支架前,必须对既有地基进行处理,以满足箱梁施工过程中承载力的要求。
根据现场实际情况地基处理形式分2 种:
1)跨路现浇段基础在国道路面上,在原国道硬路肩上施工扩大基础混凝土,地基承载力能满足要求。门洞钢管支架基础采用C20 混凝土基础,钢管桩边缘靠近国道边线,以尽可能少地占用行车道。中间钢管桩直接利用中央防撞栏拓宽后浇筑钢管桩基础。
2)非跨路现浇段原地基为厂房拆迁地基及山地,土质较好,承载力较高,施工前只需清除表层土后,浇筑10cm 厚C20混凝土后可直接搭设支架施工。
此外,在地面硬化以后,在场地两侧开挖10cm×20cm 排水沟,并设置引水槽,加强箱梁施工范围内的排水工作。严禁在施工场地内形成积水,造成地基不均匀沉降,引起支架失稳,出现安全隐患和事故。
图1 门洞支架横断面(单位:cm)
3.2 门洞搭设
门洞采用φ630mm×8mm 钢管桩搭设,钢管桩与基础预埋钢板满焊焊接。钢管桩节段接长均采用焊接接长,钢管桩节段对接时,节段对口应保持在同一轴线上,以保证对接顺直,如管端椭圆度较大,可通过夹具和楔子等工具校正。但拼装所用的夹具等辅助工具,不应妨碍管节焊接时的自由伸缩。管节对口拼装检查合格后,应先进行定位点焊,再进行正式施焊。
根据梁底标高及模板、支架结构尺寸,反推钢管桩桩顶标高,测量桩头标高并进行调整,使其达到设计标高,在钢管桩顶部放置800mm×800mm×20mm 钢垫板,在钢垫板上防止双工45b 横梁,横梁上放置顶托用于调整箱梁纵坡及卸架。
3.3 门洞防护平台及安全措施
为保证跨国道施工安全,在门洞顶部设立防护平台,防止高空坠物而影响国道安全。防护平台利用门洞支架,在相邻2 排钢管桩顶部的双工45b横梁间设置工16 纵梁,纵梁上铺设2cm 木夹板及密网作为防护平台。平台横桥向超出桥面宽度左右至少1m。
1)跨线门洞除顶部钢板平台外,平台两侧采用木夹板围蔽。
2)门洞钢管桩前方2m 处设置80cm 高混凝土防撞墩,距离门洞支架前方500m处、200m 处设置前方跨线施工、车辆慢行标识警示牌。为减缓车速在门洞支架前方设置减速带、50m 设置前方施工,车道变窄标识。
4 混凝土浇筑及养护
跨国道门洞支架搭设及其余部分满堂支架搭设完成后进行支架预压,根据预压的结果对底模标高进行适当预抛高。托洞D 匝道桥现浇箱梁跨国道一联(1×40m)和非跨国道一联(25.3m+3×25m)分开浇筑。先进行跨国道一联施工,尽可能缩短因施工对G324 国道的交通影响时间,非跨国道一联从小桩号到大桩号逐孔现浇。现浇箱梁分2 层浇筑,第1 层浇筑底板和腹板,第2 层浇筑顶板,2 次浇筑接缝处按施工缝处理,且间歇期不宜超过7d。
施工中在1/4 跨径附近于顶板位置设置1.5m×1m 人孔,用于取走箱梁内部的模板。顶板人孔不能设置在同一横断面上,开口为上大下小倒梯型状,封闭后及时进行覆盖养护。浇筑过程中注意以下事项:
1)立模前,用人工及吹风机将模板内杂物清除干净,打磨干净后,再涂抹脱模剂。
2)浇筑前,对支架、模板、钢筋和预埋件进行全面细致的检查,尤其注意箱梁底板与腹板倒角处不小于50cm 宽度的压板。
3)浇筑顺序:顺桥向的施工顺序为从过渡墩向桥台方向逐孔浇筑。每次浇筑时,按照纵向分段、水平分层、左右对称的原则从跨中向两端进行,根据混凝土的初凝时间、浇筑速度及振捣要求,纵向分段长度4~5m,水平分层为30cm,连续进行浇筑。
4)浇筑过程中,测量人员定点测量沉降量,以此来观测混凝土浇筑过程中底板沉降情况,若发生异常情况,立即停止浇筑混凝土,查明原因后再继续施工。
5)第一层浇筑混凝土,浇筑至腹板顶部时,做好施工缝。混凝土高度略高出设计腹板顶部1~2cm,将顶面的水泥浆和松散混凝土凿除掉,露出坚硬的混凝土粗糙面,用水冲洗干净。浇筑底板混凝土时,在L/2、L/4、墩顶等断面处,从内侧向外侧间距3m 布设标高带,将标高带焊在底板顶层钢筋上,使顶端标高为底板顶面标高,以此办法来控制底板混凝土浇筑标高及横坡度,严格把关,控制浇筑厚度。
6)第二层浇筑箱梁顶板混凝土时,在L/2、L/4、墩顶等断面处,从内侧向外侧间距3m 布设标高带,将标高带焊在顶板顶层钢筋上,使顶端标高为顶板标高,以此办法来控制顶板混凝土浇筑标高及横坡度。
7)施工箱梁倒角处、预应力锚座下方采用小型振动棒或钢筋插捣,并适当轻敲倒角处模板,以便气泡排出,减少箱梁倒角处蜂窝、麻面。
5 模板及支架拆除
现浇段预应力箱梁各阶段支架拆除,必须在张拉完成后,混凝土强度达到100%设计强度后进行。拆模顺序:先翼板、内模,后底模,并从跨中对称往两边拆除。当跨度大于20m 时,支架拆除分2 阶段进行,先从跨中对称往两端松1 次架,再对称从跨中往两端拆。拆架过程中安排技术人员现场指挥,多跨连续箱梁应同时从跨中对称拆架。
门洞现浇段支架卸架顺序:
1)拆除跨国道段现浇箱梁翼板钢管支架及翼板、腹板模板;
2)顶托卸载使整体支架下落,拆除底模模板;
3)拆除分配梁;
4)利用汽车吊、手拉葫芦等拆除顺桥向贝雷组横梁;
5)拆除横桥向双工45b 及钢管桩支撑。
6 结语
在跨路现浇箱梁施工中,钢管桩加贝雷梁组合能最大限度保证原有道路的通行能力,保证行车安全,同时支架强度高,拆装施工简便快速,对类似跨路施工具有较好的借鉴意义。