高速公路桥梁连续刚构挂篮悬浇施工技术
2021-01-14赵志东
赵志东
(山西路桥第六工程有限公司,山西 晋中 030600)
1 工程概况
某高速公路桥梁工程上部结构为连续刚构,其主梁部分浇筑强度等级为C55的混凝土,除0#和1#块采用钢管柱进行支撑现浇外,其它梁段均利用挂篮进行悬臂现浇,挂篮呈菱形。现围绕该工程实际情况,对其挂篮悬臂现浇施工做如下深入分析。
2 挂篮施工
结合其它工程的施工经验,在该工程施工中主要使用轻型菱形挂篮,挂篮体系的总重量为80.4 t,由以下几个部分构成:其一,主桁架承重部分;其二,底篮与悬吊部分;其三,后锚与走行部分;最后,模板系统。其中,桁架的高度为2.3 m,支持4.5 m的浇筑高度,主桁架片采用型钢相连,外模架由槽钢通过组合而成,外模板均为钢模,通过外导梁的合理布设,使挂篮行走保持顺畅。内模由桁架直接支撑,各箱室中均布设两道内导梁,能为内模的顺利前移创造很大方便。
将挂篮按照图纸要求安装完毕后,以施工时的荷载为依据,对挂篮实施试压。试压过程中,加载重量取本桥5#梁段的自重,即2 735 KN,先加载60%,再依次加载80%、100%与120%,整个加载过程分级完成。每完成一级加载就对测点处的实际变形量进行测量,完成加载后,开始分级卸载,此时同样要对测点实际变形量进行测量。
3 悬浇施工
3.1 挂篮前移
利用扁担梁将挂篮锁定,对手拉葫芦进行安装,在外模导梁上进行下横梁吊点的挂设。经检查确认无误后,拆除下横梁的吊杆,并对反扣轮及其连接情况做全面检查,将后锚系统松开以后对上锚杆进行拆除。挂篮的前制作利用手拉葫芦来牵引。将挂篮整体前移完毕并达到要求后,方可对主桁后锚、扁担梁及垂直吊杆等部件进行安装。
3.2 模板施工
在挂篮施工完成且检查确认合格后,对操作平台与行走轨道进行铺设,准备安装模板。一般先对底模进行安装,采用标准模板构成;然后对外侧模及翼板模进行安装,其中,外侧模为组合钢模。最后对顶板模和端头模进行安装,注意要在腹板和底板之间的接头部位倒角度底部进行压板的增设,以此防止反浆。
3.3 钢筋施工
在制作场对进场检验合格的钢筋进行加工,得到半成品,然后运输至现场进行绑扎,先在底模上放好样,然后对定位钢筋进行焊接。安装施工过程中,可按照先底板、再腹板和最后顶板的顺序进行。对钢筋进行安装时,如果产生相互干扰,应对其做适当的调整。在相邻两层钢筋间设置勾筋,在顶板、底板和腹板上,横向按照45 cm的间隔距离布置,纵向按照40 cm的间隔距离布置,并呈梅花状。
将梁段中普通钢筋都安装好以后,开始对锚固钢筋、防崩钢筋及齿块钢筋等进行安装。其中,锚固钢筋需要和箱梁的内部钢筋连接,以此形成一个稳定的整体;在顶板和腹板上,按照80 cm的间隔距离设置定位筋,在转折处需按照25 cm的间隔距离设置。将预应力筋都安装好后,应进行认真的检查,若发现问题,应立即处理,保证钢筋安装质量,为之后的浇筑施工奠定良好基础。钢筋加工与安装实测项目及要求如表1所示。
表1 钢筋加工与安装实测项目及要求(单位:mm)
3.4 浇筑施工
边跨与主跨梁应同时浇筑,浇筑需要严格遵循先底板、再覆盖和最后顶板的规范程序。对单侧混凝土进行浇筑时,应先浇筑中间,再浇筑两边,对腹板进行浇筑时,应将高差控制在2 m之内,以免使挂篮结构产生偏心荷载,导致挂篮倾斜。腹板的浇筑通过下浆口进行,在对浇筑的混凝土进行振捣时,可充分利用人工振捣孔,在混凝土液面高度和下浆口达到平齐后,对下浆口进行封闭。完成对腹板的混凝土浇筑施工后,通过顶板的预留孔缓慢拔出泵管,然后对顶板上的预留孔进行封闭处理,开始对顶板进行混凝土的浇筑。在将混凝土浇筑至设计要求的位置后,由施工人员对人孔进行封堵,确保混凝土的整体强度及稳定性都能达到设计提出的要求。
3.5 养生
完成对顶板的浇筑,且混凝土达到初凝以后方可开始保湿养生,保湿养生的持续时间应达到7 d以上,在养生过程中应始终保持湿润。通过洒水的方式使腹板保持湿润,并在每个箱室当中都要设置洒水管。利用水泵把水抽至墩顶处,安排专人对混凝土的养身负责。另外,可在翼缘板的下方布置喷水管来对外侧模实施喷水养生。在混凝土的实际强度达到设计要求的80%以后,方可对模板进行拆除。拆模过程中注意不能损坏混凝土的边角,并在完成拆模以后对新、旧混凝土之间的接缝实施修补,对梁端进行凿毛处理,经凿毛且检查确认合格后,开始下一道工序的施工作业。
3.6 张拉与压浆
张拉前先对混凝土的强度进行检测,如果没有达到设计要求的90%,则不允许进行张拉。张拉应严格按照以下流程进行:先穿束和安装千斤顶与锚头,然后进行初张拉,在张拉至与控制应力相等时,持荷2 min,若产生预应力损失,应立即补偿张拉,之后进行回油并卸出千斤顶。在张拉结束后,应尽可能早的开始压浆。对于压浆的具体方法,可采用真空辅助压浆法,即先通过抽真空抽除波纹管中的空气,然后注入水泥浆,在压浆的过程中注意避免夹杂气泡,使灰浆达到密实,避免钢绞线发生腐蚀。
在压浆开始前,应先使用清水对预应力管道进行冲洗,再用空气压缩机将管中残留的积水清除干净,管内不能用积水存在,否则将对注浆和浆液的凝结造成很大影响。配浆与压浆都必须严格按照相关规范提出的要求进行,在压浆的过程中要随时观察是否产生串孔与漏浆等现象,并做好压浆的相关记录。如果发生了串孔的现象,应立即检查,确定产生原因,并采取措施立即处理,以免产生更大的质量隐患。采用真空辅助压浆的方法时,先用真空泵对孔道中的空气进行抽吸,促使孔道中的压力达到-0.1 MPa,然后在孔道另外一端设置压浆机,以不小于0.7 MPa的压力持续压浆,保证孔道内浆液的密实度,避免产生气泡。封锚则需要使用强度等级不低于设计要求的水泥砂浆或者是混凝土进行。
4 结束语
综上所述,挂篮悬臂浇筑是连续刚构最为常用的施工方法,现在的施工工艺已经比较成熟。目前该高速公路桥梁工程连续刚构的挂篮悬臂现浇施工已经顺利完成,经检查施工质量合格,以上施工方法合理可行,可为类似工程提供参考借鉴,保证桥梁施工质量。