摘要:本文通过结合工程实例,对工程中的变截面连续箱梁采用悬臂灌注法施工技术,详细地总结出该工程所采取的施工工艺措施,同时针对悬臂浇筑变形控制难点,提出可采取变形控制措施,为同类工程提供参考借鉴。
关键词:桥梁施工 连续桥梁 桥梁悬灌 变形控制 1 工程概况
某工程变截面现浇连续箱梁第十四联(45+75+75+45) m施工采用挂篮法悬臂现浇,施工顺序如下:搭设0#段支架→浇筑0#段混凝土→挂篮拼装、预压→浇筑挂篮1～9#段悬浇段混凝土(搭设边跨现浇段支架、浇筑边跨现浇段)→浇筑边跨合拢段→浇筑中跨合拢段。主线为整体式单箱五室变载面预应力连续箱梁,第十四联45+75+ 75+45M连续箱梁,墩顶0#梁段和边跨现浇段采用支架浇筑,其余1#～9#梁段采用挂篮施工。1#～9#梁段施工顺序为:挂篮拼装→底模板安装→预压→标高调整→翼板支架安装→外模安装→绑扎底腹板钢筋→内模板安装→顶板钢筋绑扎→预应力管道安装→浇筑混凝土→养护→张拉压浆→移动挂篮→施工下一梁段。
2 模板加工及安装
模板工序虽然是施工过程中的临时结构但十分重要,不仅控制梁
体尺寸的精度,而且对工程质量、施工进度和工程造价有直接影响。为保证箱梁施工的质量和安全,模板按下列要求进行配模:具有足够的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工过程中可能产生的各种荷载,保证结构的设计形状尺寸和模板各部件之间的相互位置的准确性;同时本工程采用组合定型钢模,提高周转次数,保证表面光滑平整,接缝严密,使箱梁砼在强烈振动下不漏浆。
箱梁的底模和侧模采用3.50 m×1.25 m面板厚6 mm的定型模板拼装而成。定型模板的放样、拼接及整体拼焊工作必须仔细,使拼接后的总体尺寸符合设计及规范的允许值内,模板面要平直,焊缝要平顺,打光磨平,模板间连接孔的对合要准确,预留孔位置正确,边缘顺滑。内模采用普通组合钢模和钢木组合模板,以适应复杂的箱梁内不同尺寸表面支模,同时拆模比较方便,在较小空间内能够装拆自如,并根据各梁段的不同高度,配置好活节段,便于高度不同的各节段的使用。
模板的安装与钢筋工作配合进行,先铺设底板,然后是外侧模、顶模,妨碍绑扎钢筋及管道安装的,应在钢筋或管道完成后进行,内外模板应在横向用对拉螺栓拉紧,连接成整体,不与其他无关设施连接,以免对完成后的模板施加额外的受力,产生变形。模板安装精度应高于被浇筑箱体的允许误差要求。
3 钢筋安装施工技术
钢筋绑扎前应在模板上放出中心线(控制线);钢筋接头应设置在
内力较小处,并错开布置,在同一截面内受拉钢筋接头数量不宜超过受力钢筋数量的1/4,受压钢筋接头数量不宜超过受力钢筋数量的1/2。对于接头相互间距离如不超过钢筋直径的35倍时,均视为同一截面内,但每个节段连接处的受力钢筋焊接接头不受以上规范限制。
钢筋接头应尽量做成双面焊缝,有些的确不能做成双面焊接时,才允许采用单面焊缝,两钢筋搭接端部应预先折向一侧,使两结合钢筋轴线一致,双面焊缝的长度不应小于5 d,单面焊缝的长度不应小于10 d。本主桥箱梁的钢筋基本为Ⅱ级钢筋,电焊条选用J502或J506焊条。对于钢筋的交叉点应用铁丝绑扎结实,必要时需用点焊焊接。同时为了有效地确保保护层的厚度,在钢筋与模板间设置半圆形水泥砂浆垫块,垫块要与钢筋扎紧,并互相错开,在多层钢筋之间应焊上短钢筋支承。钢筋的加工区设置在主桥边跨桥下的场地上。钢筋加工尽量要求加工后及时吊运,垂直的吊运由安装在两岸纵桥向各一台150t.m型塔式吊机完成。
4 砼浇筑技术
(1)砼配合比。本合同段箱梁砼标号为C50,混凝土配合比由试验室进行设计,监理审批。水泥采用光宇P.O42.5、细集料为江西赣江中粗砂、粗集料为富阳石门碎石(由5～16 mm和16～25 mm两种级配组成)、外加剂采用浙江五龙ZWL-A-IX型高效剂、粉煤灰采用宁波北仑I级粉煤灰,设计混凝土满足泵送要求,坍落度为18 cm±2 cm,初凝时间≥8小时。粗骨料应采用连续级配,针片状颗粒含量小于10％。粗
骨料抗压强度值应大于混凝土设计等级的2.0倍。细骨料的细度模数选用2.8左右,粒径在0.315 mm以下的细骨料所占的比例大于15％,达到20％,这对改善可泵性非常重要。根据箱梁的体积大,横向宽度长,变形约束复杂等特点,所以应在保证强度的前提下,尽量减少水灰比,提高砼的早期强度,这样既保证质量,又减少箱梁每个节段的施工周期。
(2)箱型连续梁施工用砼的供应由2座HZS120拌和楼集中拌和。砼的供应是否及时,对箱梁的外观质量控制是一道关键程序;如果气温在20 ℃以上时,砼供应小有间隔,浇捣后的砼就要出现施工缝,造成上下层有明显的色差,对箱梁的外观造成严重的影响。拆模后也无法修复,所以对砼的供应要引起高度的重视,每个环节都要有专人周密的计划安排,确保砼的顺利供应,也就确保了箱梁的外观质量。
(3)砼浇捣。在施工控制阶段,利用两台砼输送泵同时输送砼,可以大大减小平衡荷载值,一般能控制4～6 m3砼。振捣采用φ50插入式振捣器振捣,顶板因为面积较大,需采用多台振捣器振捣。振捣时应特别注意不得碰撞预应力波纹管,以引起漏入水泥浆而产生堵管情况发生。腹板砼浇筑按水平分层进行,每层砼的厚度控制在30～40 cm。
浇筑前,每个振捣人员必须观察并牢记波纹管的位置及钢筋的布设情况,避免碰撞波纹管以及振动捧被卡住的情况发生。砼振捣时,准备安全、足够的照明以观察腹板内砼的振捣情况,保证砼浇筑质量。现场同时准备大、小振动棒,用小振动棒配合大振动棒施工。
本工程振捣混凝土采用插入式振捣器时,移动间距不应超过振捣半径的1.5倍,与侧模应保持5～10 cm距离,插入下层砼5～10 cm,每处振捣完毕后应边振边徐徐提出振捣棒,应避免振捣棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件;振动棒采用快插慢提的方式插入砼,插入时要垂直,插点分布均匀。对每一振捣部位,必须振到该部位砼密实为止,密实的标志是砼停止下沉、不再冒出气泡、表面呈现平坦、泛浆。
5 悬臂浇筑中的施工监控量测
箱型连续梁在悬臂挂篮浇注施工过程中,将进行严格的监控量测控制。监控量测控制的主要内容是:挠度监测、立模标高的确定与调整、主梁中线的监测和控制、材料参数测量等几个方面内容。
(1)挠度控制。在施工阶段进行挠度监测的时间为:确定梁段立模标高后;浇注梁段砼后;张拉梁段预应力后;挂篮前移定位后。根据设计提供的各工序、工况下梁段理论挠度,并对理论挠度结果通过实际测量结果进行对比,当发现与理论结果不相一致时,应仔细检查理论结果,并根据实测结果,通过理论分析进行连续梁段标高调整,以满足各梁段实际施工控制标高。
结合本工程实践经验,在实际施工过程中必须对下列各阶段进行挠度控制:①现浇段砼自重;②施工荷载(挂篮等);③张拉预应力及预应力损失;④收缩、徐变;⑤温差(在太阳出来之前完成观测,以便消除此项影响)。同时还应当考虑边跨、中跨合拢时预应力筋张拉引起的挠度
变化;以及拆除挂篮、施工设备及临时支座引起的挠度变化。
(2)主梁中线的监测和控制。在0#梁段施工时就对主桥进行全面的贯通测量,打出主桥两端的控制点,当0#梁段浇筑结束后,在0#梁段上定出中心轴线,并打出中心桩,在每一节段浇筑之后立即将中心轴线延长到已浇好的节段端部,并弹出墨线。同时弹出挂篮中心线。
梁段中线控制准确可以保证桥梁线型的流畅美观,根据设计提供的各控制点坐标,为了有效地控制悬浇梁的中轴线,一方面定期对导线点进行联测;另一方面利用已知导线和控制点坐标推算各梁段前缘点坐标,施工时设置两条控制线,一条为主控制线;另一条与之平行,间距2～3 m为副控制线,各梁段放样以两控制线为准。
6 结语
文章通过结合某预应力混凝土连续箱梁悬臂灌注工程实例,为保证箱梁施工的质量和安全,模板严格进行配模;同时箱型连续梁在悬臂挂篮浇注施工过程中,对变形采取严格控制,监控量测挠度监测、立模标高的确定与调整等,为同行提供参考借鉴。
参考文献
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