清远市金德盛建设工程有限公司 511500
摘 要:文章结合道路桥梁工程建设项目施工实例,阐述了工程施工要点,从而就悬臂浇筑连续刚构施工要点进行了深入地分析,着重从连续刚构施工、连续刚构挂篮悬浇施工、连续刚构合拢段施工等几个方面进行了论述,为类似的工程施工提供参考。
关键词:桥梁;连续刚构;挂篮悬浇施工;合拢段施工
桥梁作为道路工程的构成要素,其施工品质直接影响到项目整体品质。而施工品质的高低与施工工艺的优劣有关,对于我国桥梁项目,其品质和连续桥梁施工技术关系密切。所以,在连续刚构桥梁施工过程中,不仅要考虑到各种技术因素对施工质量的影响,同时也应该考虑到其它风险因素的影响,不断加强连续刚构桥梁施工控制,以保证施工符合标准要求。本文结合工程实例,就桥梁连续刚构悬臂浇注施工技术要点进行探讨。
1工程概况
某道路建设项目,左线起止里程ZK130+300~ZK137+600,右线起止里程K130+275~K137+600,单线长度7.705m。本标段桥梁上部结构主要以25m简支T梁为引桥桥梁,本标段桥梁设计有2联连续刚构,分别为1联(75+160+75) m波形钢腹板连续刚构、1联(46+85+46)m连续刚构。
桥梁下部结构主要采用双薄壁式墩、圆柱型桥墩、基础主要采用钻孔桩,桩径主要采用Ф1.8m、Ф2.5m。
2工程特点
⑴本标新建桥梁2座,受线路所经地区地形条件限制,属桥隧相连、场地狭小、桥梁结构形式复杂。桥梁基础均为桩基基础,部分桥墩为高墩,施工组织复杂,难度大。线路经过地区为危岩崩塌及人工滑坡区,在基础工程施工前清除危岩、采取必要的支挡防护措施,施工中必须加强监控。
⑵桥梁上部结构除采用支架现浇梁外,还包括连续刚构挂篮悬浇等多种施工方法,资源投入大,专业性强。
⑶桩基础采用挖孔桩的方式施工,波形钢腹板连续刚构采用挂篮悬臂灌注施工。挖孔桩基础、双薄壁式高墩和连续刚构施工是本标的的重点、难点。
3连续刚构悬臂浇注施工
3.1 连续刚构0#块施工
0#块采取一次立模整体灌注的施工方案。
(1)托架设计。首先,应在主跨两个桥墩墩顶的永久性支座两侧各安装一个临时支座,支座底部用原预埋在墩侧基础顶面的大螺栓锚固,以防止梁段现浇时所产生的不平衡力矩损坏永久性支座。
(2)托架预压。为消除托架的塑性变形,防止因托架下沉造成混凝土出现裂缝,并保证梁段的线型与设计一致,应对托架进行预压。在托架上用钢丝绳挂一水箱,水箱距地面高度一定,混凝土灌注以前,将水箱内注水,注水量应与现浇混凝土重量相同,并通过托架上的纵横梁将水的重量均布在支架上,使托架的受力状态与现浇后混凝土给托架的受力状态相同。
(3)模板制备。箱梁内外侧模均设计成框架式结构,主要由模架、模板、横带、竖带等组成。外侧模板面板采用大块定型钢模,以提高梁体表面光滑度。内模面板采用30mm厚的木板拼装而成,设计为插板式,浇筑混凝土时,随着梁体腹板混凝土浇筑高度的提高,逐步安插内模面板。外模和内模均可在陆地上预先拼装成互为独立的整体,既解决梁高立模定位困难,又可减少高空作业,并保证模板精度。
(4)混凝土浇注。混凝土采用集中拌和,搅拌车运输至现场泵送。振捣时主要以插入式振捣器振捣为主,同时利用外模附着式振捣器辅助振捣。顶板混凝土入模与振捣,顶板厚度不大,混凝土入模时,先将承托填平,振实后再由箱梁两侧悬臂板分别向中心推进,混凝土振捣可分块进行,根据具体情况,可启动3个或6个振捣器振捣,待表面翻浆流平即属振实。对承托部分混凝土辅以软管轴插入式振捣器振捣。最后用平板振捣器在整个顶板面上振捣找平。停留1~3小时,收浆后,再予表面抹平。
3.2 连续刚构挂篮悬浇施工工艺
为了加快悬臂施工进度,各梁段亦采取全断面一次浇筑的施工方案。保证梁段混凝土一次浇筑,各梁段浇筑方法及工艺要求同0#块。
(1)篮拼装及试验。在墩顶现浇段现浇施工完成后,采用吊机进行挂篮构件起吊和拼装。安装时注意桥墩两侧的挂篮应对称同步安装,按设计要求控制不均衡荷载。
新加工的挂篮采用试压台加压法检测桁架的受力性能和状况,未经试压的挂篮不得吊装上墩进行悬灌施工。通过试压消除结构的非弹性变形。试压可采用在桥位附近(或在工厂)试验台加压法进行。
图1 菱形挂篮结构示意图
(2)挂篮的前移。待已灌注梁段混凝土强度和弹性模量达到设计要求指标后,对纵向预应力筋张拉并压浆后,铺设垫梁和轨道。轨道锚固后,放松底模架前后吊带并将底模架后横梁用2个10t倒链悬挂在后上横梁上;拆除后吊带与底模架的联接,先放松所有后吊杆再放松前吊带,按照同样的方法松开外侧模。用2台5t倒链牵引前支座使菱形桁架带动底模侧模前移,就位后安装底模后吊带,将底模吊起。解除外模走行梁的一个吊带前移至预留孔,调整立模标高进入下一循环施工。
(3)绑扎钢筋、安装波纹管道。钢筋按要求下料弯制,成型后挂牌分类堆放,需要钢筋时利用吊机吊装至挂篮位置,人工绑扎。先绑扎底板、腹板钢筋,并安装竖向预应力筋、底板波纹管道,待内模前移到位后绑扎顶板底层钢筋,安装顶板预应力管道,绑扎顶板上层钢筋、安装顶板预埋件。
(4)混凝土施工。悬灌现浇全部采用泵送混凝土,为防止混凝土泵送过程中堵管和能耗加大,混凝土所选原材料的骨料级配,含砂率要满足泵送技术要求,添加泵送剂等外加剂,以增强混凝土的流动性和和易性,加快悬灌施工速度。
混凝土在拌和站集中拌制,搅拌输送车运至桥位处,输送泵垂直并水平输送至悬灌梁段。
为了使后浇混凝土不引起先浇混凝土的开裂,箱梁梁段混凝土一次浇筑成型,并在底板混凝土凝固以前全部浇筑完毕,也就是要求挂篮的变形全部发生在混凝土塑性状态之间,即可避免裂纹的产生。
(6)预应力施工。纵、横向预应力筋穿束前用通孔器疏通预应力管道,纵向预应力筋穿束时先将导线穿过孔道与预应力筋束连接在一起,由卷扬机牵引穿束;横向预应力筋采用人工穿束。穿束后检查预应力筋外露情况,保证两端外露长度基本相同,满足张拉要求,然后安装锚具、千斤顶。
钢绞线的张拉在梁段混凝土强度和弹性模量达到设计要求的指标后,按设计要求的张拉方法和顺序进行张拉。张拉程序为:0→初应力→бcon(持荷2min锚固)→бcon(锚固)。
竖向预应力筋在纵横向预应力筋张拉完成,挂篮前移后进行张拉,张拉程序为:0→初应力→бcon(锚固)。
张拉时确保“三同心两同步”,并采取双控措施,以预应力控制为主、伸长量校核为辅。“三同心”即锚垫板与管道同心,锚具和锚垫板同心,千斤顶和锚具同心。“两同步”即两侧两端均匀对称同时张拉。在张拉及使用过程中,按规定对张拉机具定期进行校验和标定。
孔道压浆在预应力张拉完成、挂篮前移之前进行,压浆采用真空辅助压浆工艺施工,水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比为0.40~0.45。为增强其流动性,可掺入FDN-5高效减水剂,掺量约为水泥用量的0.6%,此时水灰比可减小到为0.35。为减少收缩,可掺入0.1%水泥用量的铝粉作微膨胀剂。
3.3 连续刚构合拢段施工
(1)施工方案。合拢段采用吊架法进行施工,按照先合拢边跨、后合拢中跨的顺序施工。施工步骤如下:
1)焊接安装合拢段体外固结劲性骨架,绑扎钢筋,连接预应力管道并定位,并使劲性骨架与周围钢筋焊接,对中间跨合拢段须设体外钢结构劲性骨架及临时预应力束并张拉锁定。
2)安装吊架于合拢段上方,并调整就位,再安装内模,在梁体悬臂端采用砖砌水池充水配重,选择日温度最低的夜间浇筑合拢段混凝土,并逐级解除合拢段压配重。
3)等边跨混凝土达到设计强度后,开始中跨施工。
4)在混凝土强度达到设计张拉强度后,按设计张拉顺序,对称张拉梁体预应力束,先长束后短束,待预应力束张拉完毕后,将管道压浆封锚。
5)等中跨合拢完毕后,按设计要求张拉所有剩余的预应力束,全部完成体系转换。
(2)施工要点。合拢段固结为体内劲性骨架永久固结,严格按设计要求施作,确保劲性骨架构件的焊接质量,并使劲性骨架与周围钢筋焊接,骨架的长度依实际情况确定。
在混凝土中加入适量的早强剂,以缩短等强时间。
为确保梁体混凝土浇筑质量,采用一次连续浇筑工艺,加强振捣,并掺入微量铝粉作膨胀剂,以免新旧混凝土的连接处产生裂缝。
混凝土作业的结束时间,根据掌握的天气变化情况,尽可能安排在气温回升之前完成,浇筑完毕后及时覆盖,按规定养生。
在每一合拢段挂篮就位、配重、混凝土浇筑、预应力施张、拆除挂篮及配重前后,均要测量梁端及梁部各测点的标高变化,并进行数据分析,以供后续合拢段施工提供参考,积累经验。
4 结语
综上所述,本文探讨了桥梁连续刚构悬臂浇注施工技术要点,通过分析得知,桥梁悬浇施工结构受力复杂,施工技术要求严格。因此,施工人员在确保桥梁支撑结构的安全性的情况下,选用先进的施工工艺,加强连续刚构悬臂施工过程中各个环节的质量控制,以优化桥梁施工质量。该施工方案实施以后,取得了很好的施工效果,为类似工程施工提供参考。
参考文献
[1]王海涛.连续刚构悬臂浇注箱梁施工控制技术[J].价值工程.2016,35(05).
[2]王笔飞,李唐军.高原极端气候下预应力连续刚构桥梁悬臂施工技术探讨[J].西部交通科技.2018,(05).