石优炜
中铁十九局广州工程有限公司 广东广州 511400
摘 要:本文结合作者在太行山高速公路邯郸段五标段的施工实践,就波纹刚腹板连续刚构连续梁施工的关键工序和技术控制进行了简要阐述。
关键词:波形钢腹板 连续梁 关键工序 技术控制
由中铁十九局集团第七工程有限公司施工的太行山高速公路邯郸段五标段全长9.355公里,主要工程包括路基、防排水、特殊路基处理、桥涵工程下部结构、现浇箱梁、45+80+45m波纹刚腹板连续刚构、隧道工程等。现就波纹刚腹板连续刚构施工进行介绍。
1.工艺流程
波纹刚腹板连续刚构施工的工艺流程为:0#托架搭设→ 0#段浇筑混凝土完成临时固结→ 0#段张拉预应力筋→挂篮就位、对称浇筑标准节段→纵横坚向预应力筋张拉、压浆、封锚→边跨合龙施工→中跨合龙施工。
2.施工工序及技术控制
2.1施工准备
悬臂挂篮桁车在专业加工厂制作。为了检验悬臂施工桁车的计算变形值并消除首次安装后的非弹性变形,在工厂加工时需进行悬臂施工桁车的地面加载试验。同时在悬臂施工桁车安装之后,选取一对悬臂施工桁车进行现场压重试验。
2.2 0#现浇支架及托架
支架暂定为墩身顶部预埋牛腿形式,支架的预压方式采用预制块或者吨袋预压,预压的重量根据梁的几何尺寸进行模拟加载,预压用吊车从两侧向中央对称均匀堆载。
加载前就布设好观测点,观测点的布设要上下对应,以观测支架弹性变形量。观测点的数量为纵横向每2m一个,即每4m2上下各一个点,观测次数为加载前、加载完毕、加载12小时,加载24小时,加载48小时和加载完毕共6次。
2.3 0#块模板设计
模板设计:模板分为底模、侧模、内模及端模。分别作如下设计:
①底模:底模采用厚6mm的钢板做面板,纵肋采用∠75-6角钢,横肋采用[8槽钢,底模设置需考虑桥的纵向坡度。根据永久支座和临时支墩位置关系及纵向坡度设计模板分块情况。
②侧模:侧模采用6mm厚的钢板做面板,纵肋为[8槽钢,横肋为∠80-8角钢,模板支架用[12槽钢组焊成桁架结构。
支架与侧模通过螺栓连接成整体,间距基本控制在0.8m/榀,侧模上部用Ф25精轧螺纹粗钢筋拉杆对拉,每榀支架上部设置一道,支架下部支在横桥向铺在托梁上的[14上。
外侧模下边缘与底模边缘及侧模与侧模间用M18螺栓连接,螺栓间距为不大于25cm。
③隔墙模板及内侧模,考虑0#块内梁体截面变化大,模板通用性差,采用木模板,搭设Ф48钢管脚手架支撑,钢管支撑在底板垫块上,横、纵向及竖向间距均为60cm,钢管两端连接用对撑螺杆将组合钢模顶紧;中横隔墙模板用组合钢模,对拉螺杆加固。
安装内模底部时在竖向预应力压浆管设计位置预先挖孔,并在内模安装时注意对压浆孔进行保护,安装后用胶带封堵管周空隙。
为方便混凝土浇筑及振捣,箱室内侧模预留施工用振捣及观察窗,待混凝土浇筑接近预留口时再将钢筋按照规范连接后进行封堵。
④端模
端模上有钢筋和预应力管道伸出,位置要求准确,模板采用木模板,以便拆模。0#块施工时,可利用挂篮模板加调节块作为侧模、底模。
2.4 0#块钢筋绑扎
对图纸复核后绘出加工图,加工时同一类型的钢筋按先长后短的原则下料,钢筋用弯折机加工后与大样图核对。钢筋在钢筋棚集中加工,现场绑扎成型。
梁段钢筋整体绑扎,立好底模板,绑扎底板钢筋,然后进行侧模和中隔板钢筋绑扎,立侧模和中隔板模板、内模,绑扎顶板钢筋。
当普通钢筋与预应力钢筋相碰时,可截断普通钢筋,但要进行等强补强处理。
所有梁体预留孔均增设相应的环状钢筋,桥面泄水孔处钢筋可适当移动,并增设斜置的井字型钢筋进行加强;施工中为确保腹板、顶板、底板钢筋的位置准确,根据实际情况加强架立钢筋的设置,可采用增加架立钢筋数量或增设W型或矩形的架立钢筋等措施。
2.5 0#块混凝土灌注及养护
①混凝土灌注
a.总体浇注顺序:底板→中隔板、侧板→顶板
b.底板混凝土浇注:底板浇注时从墩顶向两侧进行中隔板过人洞底部的混凝土需根据现场情况选择合适位置插捣,必要时可单独在模板上开口。根据混凝土供料速度底板混凝土计划在2.0~2.5个小时内全部浇注完毕。每个小时浇注17~21m3混凝土。
c.腹板及中隔板混凝土浇注
底板混凝土浇注完成后浇注腹板及横隔板混凝土,腹板和横隔板同时水平分层进行。分层厚度0.5m(浇注分层厚度25cm),采用6个工作面,每60分钟一层,计划3小时内腹板全部浇注完成。腹板捣固时在有附着式震动器的部位以附着式震动器振捣为主、插入式为辅。
d.顶板混凝土浇注应在3小时内浇注完毕,施工过程中如出现异常情况,可调整浇注顺序先浇注腹板顶部混凝土。
e.挂篮预留孔、桥面泄水孔、测量钢桩。
混凝土浇注前初步定位,桥面混凝土施工过程中精确定位,在混凝土终凝前抽除。应采取可靠措施使预留孔洞的预埋件与桥面板钢模密贴。
测量钢桩采用Ф18mm螺纹钢制作,顶部磨圆高出桥面板混凝土不超过5mm,平面位置误差在5cm以内。
冷却管为U形管,冷却管的U形管下部距底模0.7m,竖管与混凝土外壁间距0.7m,管与管间距1.0m,在0#块内埋设温度测试单元件,具体实测混凝土芯部内水化热,以控制冷却水流动速度,在灌注过程中使水不断循环,将混凝土土内部温度降低。施工完毕后用与梁体同等标号的水泥浆封闭。
2.6波形钢腹板精确定位
利用板节段连接预留的螺栓孔,在加厚壁钢管内穿螺杆,采用内拉外撑方式在端部定位。波形钢腹板与顶底板的连接通过穿过波形钢腹板孔洞的贯穿钢筋以及焊接于波形板上、下缘的纵向连接钢筋来实现
2.7波形钢腹板与横隔板的连接
波形钢腹板与0#块及中、端横隔的连接采用穿孔板连接方式,其剪力传递藉混凝土销、贯穿钢筋完成。波形钢腹板与跨间横隔板连接采用了双PBL键连接方式。横隔板施工,在悬臂施工桁车移出隔板所在块段后对其立模浇筑。
2,8混凝土施工
底板混凝土浇筑,由前往后对称灌注混凝土至底板倒角,然后再由前往后灌注底板,底板外侧及腹板下部混凝土。底承托处外侧的砼是在翼缘板上预留浇注孔,从腹板外侧布料直接浇注。顶板混凝土浇筑,顶板的灌注遵循由两侧向中央灌注的顺序。2.9波形钢腹板防腐蚀施工。为防止雨露水等通过钢腹板和顶、底板砼接头处渗入锈蚀钢腹板,底板与钢腹板连接的内外侧,在收面时设置向外的泻水坡;同时在接头处设止水带止水。
2.10预应力施工
箱梁砼施工完毕,养生待强度达到100%设计强度时,进行预应力张拉。张拉采用应力、实际伸长量双控。
悬臂施工过程中控制:施工中的预拱度是通过施工各节段底模立模标高的控制来实现的,施工中的立模标高计算式如下:
箱梁节段底立模标高=箱梁设计标高+设计预拱度(由设计方理论计算提供)+悬臂施工桁车变形量(分底、顶模变形量)控制标准是合龙口两端标高偏差不超过20mm,箱梁成桥设计标高偏差不超过L/5000。
2.11合拢段施工
合拢段采用独立的吊架施工,两边挂篮拆除后安装吊架,在最低气温时浇筑砼,完成合拢。
2.12体外索施工
转向器、锚头区锚具定位安装,在墩端头放置放线架固定索盘,利用5吨卷扬机牵引成品索缓慢解盘放索并穿过对应的预留索孔。
由于体外索比较长,为防止反复张拉使夹片失效,采用“悬浮”张拉施工方案,在YCW400B千斤顶增加一套工具锚及支架,在千斤顶与锚板间设限位板。在每次张拉时后自动工具锚夹片处于放松状态,在完成一个行程回油时自动工具锚夹片锁紧钢绞线,多次倒顶,直到张拉到设计吨位。在张拉到位后,旋紧定位板的螺母,压紧夹片,随后千斤顶回油放张,使工作夹片锚固钢绞线。
3.结语
通过对以上关键工序进行了严格的技术控制,经验测,太行山高速公路邯郸段五标段45+80+45m波纹刚腹板连续刚构施工合格率达100%,完全满足设计要求,并为今后施工积累了丰富经验。