市政工程建设中的桥梁现浇连续箱梁施工技术
2021-08-27崔堂灿
崔堂灿
(深圳市交通公用设施建设中心,广东深圳 518000)
1 工程简介
大浪南路跨线桥位于拟建深华快速路上,桥梁分左右两幅桥。桥梁起点、终点道路中心线桩号分别为K1+400.211、K1+734.277,两幅桥轴线长度一致,即334.066 m。结构方面,桥梁上部结构采用预应力混凝土连续箱梁,下部结构为原型桥墩、桩基础、重力式桥台。
2 桥梁的关键结构
(1)上部结构。
预应力混凝土连续箱梁为主要结构,单箱双室断面顶板宽13.25 m,梁底宽9.25 m,梁高1.6 m,两侧翼缘宽2.0 m,端横梁厚1.5 m,中横梁厚2.5 m。
顶板、底板、腹板标准厚度分别为0.25、0.22、0.55 m,局部加厚,加厚处分别为0.45、0.42、0.85 m。箱梁浇筑施工所用材料为C50混凝土。预应力钢束为高强度低松弛钢绞线,标准强度为1 860 MPa。主梁纵向预应力张拉遵循一次到位的原则,配套M15-11型锚具,中横梁处采取交错单端张拉的方法,配套M15-13型锚具。
(2)墩台基础。
中间墩为单柱圆形桥墩,桩径1.8 m;联间墩为双柱圆墩,桩径1.5 m;桥台采用重力式桥台。墩、台下设承台和钻孔灌注桩,桩径统一按照1.2 m的标准予以控制。
3 支架现浇箱梁施工方法
3.1 基础处理
根据施工要求确定作业区域,清理杂物,推平场地,予以碾压处理,直至该部分压实度>95%,形成平整、稳定的作业场所,以免在后续施工中出现支架局部下沉或其他异常情况。测放支架基础位置,取适量槽钢并顺桥向铺设,形成支架条形基础,槽钢设置到位后,其与基础顶面存在空隙,该部分利用中粗砂填补,通过应用槽钢,改善受力条件,实现支架受力向地基处均匀传递的效果。
3.2 支架施工
施工采用碗扣式满堂支架,梁端处纵向按0.6 m间距依次布设,横桥向在腹板、翼板两处间距分别为0.6、0.9 m,步距统一为0.9 m。渐变段和标准段两处,支架纵向按0.9 m间距设置,横桥向,腹板、翼板处间隔分别为0.6、0.9 m,步距统一按0.9 m控制。支架结构组成中,顶端纵向主楞材料选择的是Ф48 mm×3.5 mm钢管,将其稳定置于已经设置到位的顶托上,取10 cm×10 cm方木,按照30 cm的间距在主楞上横向放置,再于模板上设置模板。
3.3 箱梁底模施工
箱梁底模施工中采用到钢柜架式大型底模,上镶4 cm木板后设置2 mm钢板,于该处将箱梁底模安装到位,经检测与调整后,轴线和标高均达标,安装侧模板。在本次施工中,侧模为柜架上镶高强防水胶合板,在满足质量要求时具有较好的外观质量,箱梁内模选用木支架,组合钢模板和木模板两部分按设计要求拼装成型。
3.4 搭设支架主体
支架主体搭设工作落实到位后,在其纵横向、水平向两处配套剪刀撑,起加固支架作用,使其具有足够的稳定性。纵向剪刀撑共4道,布设位置为支架两侧和腹板下,横向剪刀撑设按照4.5 m的间距依次布设。
支架预压环节,预压重量取箱梁重量的80%,经过预压处理后,可以消除支架的非弹性变形,有利于改善支架的使用状态。预压期间加强测量,确定支架的弹性变形和地基下沉量,据此进一步展开计算,确定合适的预拱度,根据计算所得的预拱度对底模标高进行灵活调整,直至满足要求[1-2]。
3.5 钢筋进场
钢筋进场时加强质量检验,在指定场地由专员按照设计要求加工成型,达到质量标准后,波纹管易在钢筋安装环节受损,尤其易受到焊接作业的影响。调整施工工序,在波纹管埋置前将钢筋的各项焊接工作落实到位,安装后尽可能不组织焊接作业。部分情况下,普通钢筋可能会与波纹管出现位置冲突,宜优先移动钢筋(小幅度),安装定位钢筋网,使波纹管和钢筋两部分的安装效果均可满足要求。
悬浇梁段及现浇段两部分施工过程中,在施工底板处,将该部分的普通钢筋绑扎成型,配置梁底锚固端,具体包含垫板、锚固螺母及锚下螺旋筋三部分。绑扎腹板钢筋,对竖向波纹管和预应力钢筋采取接长处理措施,将该处的纵向波纹管设置至指定位置。进入顶板施工环节,将该处的普通钢筋绑扎成型,纵向波纹管、横向钢绞线及波纹管依次设置至指定位置。
3.6 箱梁浇筑施工
箱梁浇筑施工环节的材料选择的是C50混凝土,以配合比为准,由拌和站工作人员精准称量、拌和材料,满足质量要求随即投入使用,尽可能缩短混凝土出厂后至浇筑前这一阶段的时间,避免混凝土性能退化或初凝。箱梁混凝土浇筑分阶段完成,首次为底板和腹板,第二次为顶板。以泵送的方法为宜,要求混凝土的坍落度全程稳定在180~200 mm,初凝时间不可短于8 h。
按顺序浇筑施工,横向浇筑顺序:底板→腹板(此处按照先下部、后中部、最后上部的顺序依次推进)→顶板、翼板。纵向浇筑顺序为从跨中处开始,逐步向两侧推进。
横断面浇筑顺序如图1所示。
图1 横断面浇筑顺序
混凝土浇筑是现浇箱梁施工全流程中的关键环节,加强对各道细微工序施工质量的控制极具必要性。
(1)为避免混凝土离析,需要严格控制自由倾落高度,要求该值不超过2 m;因某些特殊情况而导致该值达到2 m以上时,需要配套溜槽、震动溜管等附属设施。
(2)水平分层浇筑施工,单层厚度不超过30 cm,注意上下两层的结合状态,在下层混凝土初凝前,将上层混凝土浇筑及振捣工作落实到位。采用上、下层同时浇筑的方法,两层前后浇筑距离需要达1.5 m以上。
(3)浇筑期间辅以振捣措施,由专员操作振捣棒,按照特定的点位振捣,不可碰触模板、钢筋及预埋件,否则易出现预设构件偏位,影响施工质量。
(4)振捣时间通常为20~30 s,振捣结束的标准为混凝土无下沉、无气泡,表面形成浮浆。
3.7 拆除腹板模板
拆除腹板模板,将箱梁顶底模安装到位,在顺桥向每箱室零弯矩点外顶板上开设天窗(尺寸的设计需要考虑顶板底模的尺寸),为取出顶板底模提供通道。
3.8 顶板钢筋绑扎作业
组织顶板钢筋的绑扎作业,根据设计要求设混凝土顶面标高点,作为施工的控制基准,经检查后结合实际情况安排二次混凝土浇筑施工。顶板混凝土浇筑时,需要将提前准备好的行夯轨道设置在顶板钢筋上,检测、严格控制顶板标高,根据顶板表面的质量情况做二次收浆抹面处理,予以养生,使混凝土在温度和湿度均合理的条件下有效成型[3-5]。
3.9 预应力筋的加工、安装及张拉
(1)波纹管施工。
①材料选择的是Ф90 mm塑料波纹管,进场时加强质量检验,满足要求方可进场。
②以施工要求为准,从堆场取用材料,将其有序转移至现场,期间注重防护,以免波纹管开裂或变形。
③有序布设波纹管,为保证波纹管的稳定性,利用定位筋予以固定处理。
④波纹管接头长度的控制以5 d为宜,加强对接头处的防护,利用胶带纸紧密缠绕。
(2)卷扬机使用。
卷扬机是穿束作业的关键设备,可穿纵向长束,在实际操作时,需要按照要求制作合适尺寸的架子,将其稳定支立在悬臂两端,架子上配套滑车,将钢绳有序穿至管道内,密切观察另一端。钢绳从另一端穿出,及时绑上钢绞线接头,通过对卷扬机的控制,将钢绞线引进管道。
(3)预应力张拉。
①张拉可以选择轻量化千斤顶,遵循两端对称的原则,尽可能减小两端张拉偏差。
②张拉质量控制工作中,采取“双控标准”,以张拉力为主,利用伸长量辅助检验,需要确保实际伸长量与理论值的差值在6%以内,任何一项指标超出许可范围时,均视为不合格。
③遇伸长量不足的情况时,需要分析原因,视实际情况采取补张拉措施;加强观察,判断是否有滑丝、断丝异常现象;张拉期间详细记录包含张拉力、伸长量在内的数据。
4 结语
综上所述,在桥梁现浇连续箱梁施工中,支架搭设、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉等均是重点内容,各环节的施工技术要点较多,文章结合工程实例,对现浇连续箱梁的施工技术展开分析,提出作业要点以及质量控制措施。