变截面现浇箱梁土筑模设计与施工

发表时间:2020/1/2   来源:《基层建设》2019年第27期   作者:张俊 王平峰 颜凡新 栾纯立 谢艳希
[导读] 摘要:土筑模在杭州江东大道提升改造项目中央景观湖桥工程中得到良好的应用,降低了施工措施成本,提高施工安全系数。
        中国水利水电第十四工程局有限公司华南事业部  广东广州  510800
        摘要:土筑模在杭州江东大道提升改造项目中央景观湖桥工程中得到良好的应用,降低了施工措施成本,提高施工安全系数。现对变截面现浇箱梁土筑模设计与施工经验进行总结交流,希望可以为类似的工程提供借鉴。
        关键词:土筑模 设计与施工现浇箱梁
        1工程概况
        中央湖桥施工期为旱地桥,远期规划为跨湖桥,现状地面距梁体底部0.9m~2.2m。中央湖桥采用(30+50+30)m预应力混凝土变截面连续箱梁,以简洁明了的弧形为主要造型。桥梁起点桩号为K5+492.7,终点桩号为K5+607.3,全长114.6m。桥梁分南北两幅桥,全宽72.9m。箱梁单幅宽36.45m,底板宽37.5m,挑臂长2m,单箱八室断面。梁体按二次抛物线变化,中支点梁高为3.535m,中跨中及边支点梁高均为2.035m。顶板设置2.0%横坡,底板水平布置。悬臂端厚20cm,根部厚50cm。顶板厚25cm,底板厚25~60cm。腹板厚50cm,靠横梁侧加宽至70cm。中横梁厚2.5m,端横梁厚1.6m。
        2工程地质条件
        本工程共划分为6个工程地质层,15个工程地质亚层,高程5.01~-71.73m自上而下分述如下:路基填土、素填土、杂填土、粘质粉土、砂质粉土、粉砂夹砂质粉土、粘质粉土、淤泥质粉质粘土、粘土、粘土、粉砂、圆砾、粉质粘土、粉砂。
        3土模设计与施工
        3.1土模设计
        土模采用承台基坑挖方弃土作为主要填筑材料,不足部分隧道基坑挖方弃土补充;土筑基础为等腰梯形,土筑基础顶面宽度为38.45m(桥梁投影宽+2m),土筑基础底面宽度为46.45m,土筑基础坡比为1:2;两侧坡脚设置砖砌排水沟,截面尺寸0.3×0.3m,截水沟内部采用M10防水砂浆进行抹面;基础外表面浇筑20cm厚C25素混凝土垫层,增加土模表面的强度以及防渗水作用;基础两侧设12m深降水井,降水井间距6m,确保地下水在地面以下3m以下;垫层浇筑完成后达到设计强度的90%进行土筑基础预压,按预压单元进行分级加载,且不应小于3级。3级加载依次宜为单元内预压荷载值的60%、80%、100%。
        3.2土模施工
        (1)施工放样:原地面处理后进行水平测量,在两侧指示桩上用红油漆标示出每层边缘的设计高,然后挂线控制断面之间的填筑厚度,填筑边线采用白灰做出明显标记。为保证基础全断面压实一致,确保边坡压实质量,边坡两侧各超填50cm。
        (2)基础填筑:填料由装载机、挖掘机现场倒运至填筑区域,填筑前先用白灰线划出卸料网格,做到一格一车,现场配备指挥人员指挥,由0#桥台→1#桥墩方向依次卸料。填筑时桥台、墩柱两侧应同步进行填筑,以避免结构物受到不对称荷载的损害。
        (3)摊铺与整平:采用人工配合机械对卸好的填料延路线纵向进行摊铺,并控制松铺厚度不大于30cm。采用挖掘机对摊铺好的填料进行初步平整,使摊铺表面较为平顺,横纵向坡度较为平整顺畅,使填铺表面无显著的局部凸凹,以保证压路机表面能均匀地接触地面进行碾压,达到压实效果。同时对基础边缘部分(2m)进行初步碾压,以防止下道工序机械施工时造成路肩的松塌。随着填料的整平,需要对填料的含水量进行检测,当含水量过高或过低时,采取晾晒或洒水的方法使之碾压前的含水量控制在最佳含水量的±2%范围内,保证压实达到最佳效果。
        (4)碾压:采用振动压路机进行碾压,碾压时由两侧向中间,由低向高进行碾压,前后两次轮迹需重叠1m或大于半个轮迹,做到无漏压、无死角、压实均匀。压路机一进一退计为压实一遍,静压开始后,如有凸凹不平现象,必须配合人工使用跳夯机找平处理,保证压实均匀,并注意速度一致,不得中途转向,桥台、桥墩两侧应同步进行,桥台、桥墩两侧1m范围禁止施工大型设备进行碾压。振动压路机运行速度2km/h~4km/h,先慢后快,逐步提高。根据道路路基碾压情况,
        (5)基础整修:基础填筑完成后,进行修整和测量。依据边线桩,用人工按设计坡率挂线刷去超填部分。边坡刷去超填部分后进行整修夯实,整修后的边坡达到坡面平顺没有凹凸,转折处棱线明显,直线处平直,变化处平顺,曲线圆顺,压实度合格。


        3.3混凝土垫层施工
        3.3.1混凝土垫层设计
        土模混凝土垫层采用20cm厚C25素混凝土垫层。按桥跨划分为三个施工单元,每个单元连续一次进行施工。横、纵向每10m设置施工缝,纵向施工缝设拉杆,采用螺纹钢筋;横向施工缝设置传力杆,传力杆采用光圆钢筋。拉杆采用C22螺纹钢,间距70cm,拉杆长90cm;传力杆采用A22光圆钢筋,间距100cm,传力杆长90cm。胀缝板连续贯通整个基础宽度,胀缝板采用油性干填缝板(2cm)。缩缝垂直板面,采用切缝机施工,宽度4~6mm,切缝深度7cm,缩缝横向布置间距5m。
        3.3.2垫层施工
        (1)测量放样:放出中心线及边线,设置胀缝、缩缝、曲线起迄占和纵坡转折点等桩位,对测量放样必须经常进行复核,包括在浇捣混凝土过程中,要做到勤测、勤核、勤纠偏,确保圆曲线的线型。
        (2)安设模板:模板采用木模板,接头处应有牢固拼装配件,装拆应简易。模板高度应与混凝土面层板厚度相同,模板的顶面与混凝土板顶面齐平,并应与设计线型保持一致,模板底面应与基层顶面紧贴,局部低洼处要事先用水泥砂浆铺平并充分夯实。
        (3)混凝土的浇筑:混凝土浇筑前,对土模表面进行全面清扫并适当洒水,使表面湿润,洒水应均匀,不能有未洒到的地段或过湿的地段。混凝土采用人工配合泵车进行浇筑,若因机械故障停机超过水泥初凝时间,则必须设置施工缝。
        (4)表面整修:先用磨光机粗平、待混凝土表面无泌水时,再做第二次抹光机精平。粗抹时用包裹铁皮的铝合金杆对混凝土表面进行拉锯式搓刮,一边横向搓、一边纵向刮移。为避免模板不平或模板接头错位给平整度带来的影响,横向搓刮后还应进行纵向搓刮(搓杆与模板平行搓刮)。
        (5)拆模与养生:拆模时间根据气温和混凝土强度增长情况确定,一般为18-36小时,拆模时不得破坏混凝土板的边角。混凝土表面修整完毕后,应进行养生,采用双层土工布养护,每天洒水保持混凝土表面经常处于湿润状态,养生期间禁止一切机械设备通行及停放。
        3.4土筑基础预压
        垫层混凝土浇筑完成且达到设计强度的90%,可进行基础预压。预压重量为设计荷载的110%,用土袋进行基础预压,按预压单元进行分三级加载,三级加载依次为预压荷载值的60%、80%、100%。每级加载完成后,应先停止下一级加载,并应每间隔12h对基础沉降量进行一次监测。当基础顶部监测点12h的沉降量平均值小于2mm时,再进行下一级加载。
        压重顺序按照混凝土的浇筑顺序进行,先浇筑混凝土的部位先压重,后浇筑混凝土的部位后压重,预压首先采用纵向铺设达到单位面积结构重量;自加载完毕,确认基础已经稳定,即可卸载。卸载顺序与加载顺序相反,原则是“后加载先卸,先加载后卸。分级分批卸载”。
        3.5土筑基础质量保证措施
        填筑材料不得含有草根、树叶、塑料袋等有机杂物及垃圾;大面积下沉:主要是未按质量要求施工,分层铺筑过厚、碾压遍数不够、酒水不足等;局部下沉:边缘和转角处夯打不实,留接槎没有按规定的搭接和压实,对边角处的夯打不得遗漏;密实度不符合要求:坚持分层检查土筑地基的质量,每层土筑材料质量以及压实度必须符合规定,否则不能进行上一层的填筑施工;填筑前进行施工测量,准确确定中桩、边桩的位置和高程。每填筑3层时重新放出中桩,保证填筑宽度;墩台填土实行分层回填,用压路机静压,人工配合逐层夯实,边角处采用蛙式打夯机夯实。排水、截水系统完善,排水通畅;地面水沟位置符合设计及实际地形情况,沟底、边坡平顺、整齐,砌筑牢固。
        5结语
        文中的土模设计与施工通过工程实践得到了有效的验证,箱梁浇筑完成后线型美观,外观质量良好,无沉降变形等质量缺陷。通过成本分析等同体量的桥梁工程土筑模的施工措施费用远低于模板支架措施费用。
        作者简介:
        1.张俊(1986-),男,湖北黄冈人,助理经济师,主要从事市政工程项目管理。
        2.王平峰(1973-),男,云南曲靖人,工程师,主要从事市政工程项目管理。
        2.颜凡新(1983-),男,山东兰陵人,高级工程师,主要从事市政工程施工技术管理。
        3.栾纯立(1990-),男,黑龙江绥化人,工程师,主要从事市政工程施工技术管理。
        3.谢艳希(1986-),男,云南昆明人,工程师,主要从事市政工程质量管理。
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