高速公路桥梁满堂支架现浇箱梁施工技术

2023-01-08 20:46张林鹏曾学黄萍熊志朋
交通世界 2022年8期
关键词:钢绞线腹板现浇

张林鹏,曾学,黄萍,熊志朋

(江西省交通科学研究院有限公司,江西 南昌 330200)

0 引言

满堂支架常被应用于桥梁工程施工中,设置于桥梁的一联或多跨桥下,结构的完整性较好,不存在或仅有少量的体系转化。满堂支架现浇箱梁在桥梁工程中的占比日益加大,常用于桥梁墩台较低部位或潜水桥位制梁等工程中。为充分发挥满堂支架现浇箱梁的应用优势,有必要对其展开深入探讨,掌握相关技术原理,精准把握技术要点。

1 工程概况

某客运专线线路全长6.18km,沿线桥梁包含9联多箱多室截面现浇箱梁,顶宽26m,两侧悬臂长3.5m,梁高1.8m,中、边腹板厚40~80cm,顶、底板厚25~45cm。箱梁在中支点、边支点两处设横梁,厚度分别为220cm,150cm。根据项目现场实际情况,设置满堂支架,为现浇箱梁施工提供基础支持。

2 满堂支架现浇箱梁施工技术要点

2.1 施工准备

在桥墩间测放箱梁的投影边线,用全站仪测放箱梁模板控制线,确定模板特征点的点位坐标;对比分析实测坐标数据与设计值,明确两者的偏差,动态调整模板位置,直至实测结果显示模板精准就位为止;待模板到位后,采取加固措施,切实保证模板的稳定性。

2.2 支架搭设流程

支架搭设的基本流程为:现场处理→测量放样→铺设垫梁→安放可调底座→搭设立杆、横杆→搭设顶部可调托撑→设置分配梁。

地基处理时,全面清理现场软弱层及各类不利于施工的杂物,用压路机碾压、整平,然后浇筑C20混凝土,构成稳定可靠、表面平整的混凝土硬化层,其中硬化部位的宽度不小于箱梁宽度。顶托装置施工中,在其上方设横向分配梁I10,然后在上方依次设10×10cm木方、铺15mm竹胶板(模板),保证铺设的紧密性与稳定性。

2.3 模板施工

2.3.1 底模

底模材料选用竹胶板,由多个块体共同组成,单块尺寸为1.22m×2.44m×15mm,按20cm的间距依次设置10cm×10cm木枋,形成背楞。

2.3.2 外模

外模选用厚度为6mm的竹胶板,底板与边腹板连接部位设置成半径为20cm的圆弧状。考虑到竹胶板难以弯曲到位的情况,设置厚度为0.3mm的铁皮,并借助钢钉将其与竹胶板稳定连接。

2.3.3 内模

内模材料选用15mm竹胶板和10cm×10cm木枋,配套脚手架以起到支撑的作用。其中,顶板底模施工中配套脚手架和I10分配梁共同支撑,在两类支撑装置间设可调顶托;对于内腔腹板及倒角两个部位,选用I10分配梁和脚手管,由此构成完整可靠的支撑骨架。

2.3.4 封端模

端模采用15mm的竹胶板,以10cm×10cm木枋为基础材料构成骨架。以设计图纸尺寸要求为准,在端模上切割U形槽和孔洞,使钢筋和预应力波纹管有效伸出。

边腹板圆弧段施工采用“钢筋场加工胎架,运至现场安装”方案。支架搭设完成后,安装底模模板,复核标高,根据实测结果加以调整。底部圆弧段胎架吊装工作落实到位后,将其与底板连接,然后按照顺序依次将边腹板外模、翼板腋角圆弧段及底模安装至指定位置。经检查,若各部分均无误,再对模板整体进行加固处理,切实提高稳定性。

2.4 钢筋安装

2.4.1 钢筋绑扎顺序

钢筋绑扎顺序为:底板、腹板、横隔板钢筋绑扎→腹板、底板的纵向及横向预应力波纹管安装及固定→顶板钢筋绑扎及预应力波纹管固定→布设预埋件。

2.4.2 钢筋绑扎和连接

绑扎前先全面清理钢筋上的杂物并作调直处理,而后依据设计图纸进行绑扎。需要注意的是,不允许对张拉底座后梁体的纵向钢筋作截断处理,亦不可设置接头,否则将因预应力作用而出现裂缝。

2.5 混凝土浇筑

在该工程中,现浇箱梁施工选用强度等级为C50的混凝土。浇筑前先对支架、钢筋等已安装装置进行详细检查,确保无误。根据箱梁结构尺寸,采取合适的方法进行浇筑,条件允许时优先整体浇筑,以保证结构的完整性,箱梁尺寸较大时按水平分层浇筑,先浇筑至腹板上倒角下方,再完成剩余部分的浇筑。

2.5.1浇筑顺序

按照“底板→腹板、横梁→顶板”的顺序浇筑混凝土,采取水平分层、左右两侧对称的方法,每跨从低处开始逐步向高处推进。

于顶板底模处按5m的间距依次设置下料口,供混凝土浇筑施工使用。严格控制悬挂串筒的位置,避免过高,否则将由于距离偏大而导致混凝土离析(混凝土自由落体高度不超过2m)。底板浇筑完成后,按照原设计图纸恢复下料口部位的模板。采取分层的方法浇筑腹板混凝土,单层厚度不大于30cm。

2.5.2 振捣

混凝土浇筑时采取振捣措施,以提高混凝土的密实性。振捣设备选用Φ50插入式高频振捣器。严格控制振捣棒的作业点位,不可碰触模板、波纹管及预埋件,否则易由于某处构件偏位而影响混凝土的成型效果。全面振捣,避免漏振、过振。

2.5.3 养护

养护是提高现浇箱梁施工质量的关键途径,浇捣后要立即进行养护,于顶面覆盖土工布,适当洒水,使混凝土保持合理的温度和湿度,以免产生干缩裂缝。正常情况下,养护时间至少为14d。

2.6 预应力施工

预应力钢束为Фs15.2钢绞线,fpk=1860MPa,张拉控制力为0.75fpk。采取双控方法进行张拉,以张拉力为主要控制对象,检验伸长量,将伸长量与理论值的误差控制在许可范围内。

钢绞线施工采用先穿法。在箱梁混凝土浇筑前进行穿束作业,在此期间要加强对钢绞线及孔道的防护。考虑到钢绞线穿束的便捷性要求,宜采用单根穿进的方法,依次穿入。穿设时,先在头部缠绕多层胶带,起到防护作用,以免损伤波纹管。由专员操作穿束机,将钢绞线束有序穿入孔道。

2.6.1 预应力张拉

(1)张拉准备。张拉前,全面检查锚板、夹片,确认无误后投入使用;标定千斤顶和油压表,提高其精度;将施工所需锚具和张拉设备安装到位,首先清理锚垫板及钢绞线上的杂物,再将锚板、夹片、限位板等配套的辅助装置设置到位,千斤顶采用1t的手拉葫芦悬吊。

(2)正式张拉。以箱梁混凝土实测强度为主要分析对象,待该值达到设计强度的90%、弹性模量达到85%、养生时间达10d时,即可进入张拉环节。分流程有序张拉,即:0→0.1σcon→σcon(持荷5min)→锚固→回油退顶。张拉全流程中,每完成一级张拉作业,要随即测量千斤顶油缸的外露值,根据实际测量结果展开计算,用于确定预应力钢束在张拉后的伸长量。

2.6.2 张拉顺序

首先按顺序完成腹板、顶板、底板3处的纵向钢束张拉作业,而后张拉顶板横向束。按照“先长束,后短束”的顺序操作。对于纵向钢束宜采用整束张拉法。

2.6.3 封端

张拉锚固后,确定多余钢绞线,用砂轮机予以切除,将剩余部分控制为3~4cm。锚头端部钢绞线间存在缝隙,用适量的水泥砂浆予以封堵。考虑到封端的密实性要求,在制备水泥砂浆时,适当掺入黏胶,并在封堵后安排养护。

2.6.4 预应力管道压浆

在张拉锚固后的48h以内进行管道压浆,以实验室确定的配合比为准,选取适量的原材料并拌制,将生产出的浆液及时用于压浆施工,而后用适量混凝土浇筑需要封锚的部位。在封锚施工阶段,需要提前做好基础准备工作,即人工凿毛、清理杂物、设置钢筋网、支立模板,再浇筑混凝土。最后,浇筑封端混凝土。

3 结语

本文对现浇箱梁满堂支架法在桥梁工程建设中的应用进行了探讨,提出相关施工要点,同时指出即便在相对复杂的地形环境,该方法也具有一定适用性。

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