川杨河桥悬臂灌注施工技术

宁方峰

1 工程概况

上海北通道跨川杨河立交为互通式立交,全立交分6条匝道,其中ES匝道和SW匝道横跨川杨河,这两条匝道设计宽度为8.7 m,为后张法预应力现浇箱梁结构,由于其下川杨河为60 m的通水河道,且通航,施工期间不能断流和断航,因此设计要求施工工艺为悬臂浇筑。根据设计要求,该匝道共分24段,从南北两岸同时施工,最后在河道中间合龙。

2 挂篮设计、制作

根据以往施工经验,挂篮主梁采用贝雷梁,横梁及托梁采用工字钢,吊杆采用扁钢。

2.1 挂篮设计

挂篮构造:由主梁系、底模系、内外模、锚固、悬吊、走行和工作平台组成(见图1,图 2)。

2.2 主梁拼装及其他构件加工

主梁拼装在预制好的0号块上进行,拼装前要在锚固位置安放钢垫板,拼装时要严格按照贝雷片操作规程进行,每个螺栓安装完成后要用扭矩扳手进行检验,达到规范要求后方可进入下道工序。虽然主梁计算过程按非加强型贝雷片的参数进行,为了安全起见,贝雷梁采用加强型。拼装好后采用10 t倒链将其拖到位。

其他构件加工在现场进行,加工场地要平整坚实,最好在混凝土地坪上进行,浇筑时要严格控制其平整度。各构件加工好后要严格按照《钢结构工程施工及验收规范》进行检查验收。

3 挂篮安装及行走

3.1 挂篮安装

1)主梁安装在0号段箱梁顶面进行,拼装前要进行水平、中线测量,以确保主梁系位置正确,为了安全起见,将主梁末端进行临时固定,横向上两道主梁要保持水平,为此用水平仪进行控制。2)安装尾横梁并做主锚。3)安装中横梁、前横梁及横撑。4)侧模就位,安装外滑梁及吊杆。5)吊装底模,安装后锚杆,锚定后锚系,安装前吊带,调整锚杆使锚带受力均匀,测量挂篮中线、标高,调整底模标高,底模就位后,放松外滑梁。6)挂篮调整就位。7)检查所有的螺栓、螺母、销子,确保位置和数量正确,检查千斤顶安装是否平稳牢固。

3.2 挂篮行走

3.2.1 主梁和滑梁前移

1)用2台10 t倒链将前托梁系挂在箱梁顶板上,并用2根φ 21×4钢丝绳保护。绳栓好后,富余量不大于3 cm,最好使钢丝绳处于临界受力状态,以起到保险作用。2)放松并落下吊带。3)主梁尾端配重3 t(可事先做好,施工中不动),解除主锚。用2φ 21×4钢丝绳将尾梁与桥面弹性固定,使主梁系既可前移,又可防止其倾覆下坠。4)抽出外滑道的后吊杆,放松前吊杆,使滑梁落在模板支架的滚轮上。5)在主道下方安装滚杠,用倒链牵引主梁前移,同时用倒链牵引滑道前移。主梁、滑道前移要保持同步,不得使吊杆受弯,保持滑道运行自由。6)主梁到位后做主锚,去掉滚杠用垫板垫好主梁。7)滑梁到位后安装后吊杆并用螺栓锚固,紧固前吊杆。

3.2.2 侧模脱模、移模

1)解除侧模额外约束。2)调整外滑道吊杆,使侧模上滚轮与滑梁上面保持5 cm～7 cm间距,严禁超限。3)拆除侧模的拉筋支撑等约束。4)将侧模放在外滑道上(安放过程中严禁冲击)。5)用钢丝绳将底模四角吊挂在侧模上。解除前、后托梁的约束。6)倒链牵引两边侧模同时沿滑梁前移。两侧前行速度相互协调同步,速度小于10 cm/min,以免产生破坏性应力。

(3)核心设施(泵、换热器、电渗析器)采用撬装设备，其中，换热设备采用板式换热器，整体布局合理，占地面积小。

4 箱梁施工

4.1 箱梁0号段施工

由于本箱梁0号段高度在6 m,因此0号段施工采用搭设支架的办法进行。支架采用脚手架钢管,纵横间距600 mm,扫地杆距地面250 mm,纵横水平拉杆竖向间距1.5 m。底模采用竹塑板,直接铺在100 mm×100 mm断面的方木上,方木间距250 mm。侧模板为竹塑板,背带50 mm×50 mm方木,间距250 mm。模板加固采用φ 16对拉螺栓、脚手架钢管及山形卡,间距600 mm×600 mm。

内箱模板采用木模,顶模支架采用脚手架钢管,纵横间距600 mm,扫地杆距地面250 mm,纵横水平拉杆竖向间距1.5 m,根据规范要求设置剪刀撑,模板直接铺在100 mm×100 mm断面的方木上,方木间距250 mm,侧模板为木模。背带50 mm×50 mm方木,间距 250 mm,模板加固采用φ 16对拉螺栓、脚手架钢管及山形卡,纵横间距600 mm×600 mm。

4.2 箱梁悬臂浇筑施工

4.2.1 施工流程

1号段施工流程:挂篮拼装→调整挂篮→绑扎箱梁底、腹板钢筋→穿放并定位波纹管→浇筑底板混凝土→内模系施工→绑扎箱梁顶板钢筋、穿放、定位顶板波纹管→浇筑腹板、顶板混凝土。

2号～6号段施工流程:脱内外模→箱梁纵向张拉→主梁前移外滑梁前移→底模外模前移→调整挂篮→绑箱梁底腹板钢筋、穿波纹管→浇筑底板混凝土→内模系施工→顶板钢筋绑扎、穿波纹管→浇筑腹板及顶板混凝土。

4.2.2 预应力钢筋、混凝土施工

4.3 合龙段施工

4.3.1 边跨合龙段

边跨合龙段长约1.8 m,在河岸支架上浇筑,其内外模均采用木模。施工顺序如下:1)先在合龙处两个悬浇箱端部用型钢支撑杆件连接(顶板、底板浇筑末段时均预埋型钢)。2)支架上浇筑合龙段箱梁。3)混凝土达到设计或规范要求强度时,进行预应力张拉,锚固边跨的腹板、顶板、底板预应力筋。4)箱梁同支架脱离,使箱梁的全部重量落在0,1,4,5各墩的正式支座上,拆除型钢支撑。

4.3.2 中跨合龙段

施工顺序:1)跨中两个悬浇箱梁端部用型钢支撑件,解除2号,3号墩支座处的临时锁定。2)调整、锚定底模系。3)绑扎合龙段箱梁底板、腹板钢筋;支立、调整、固定内外模,内模采用木模,内外模间仍采用拉筋固定;绑扎顶板钢筋。4)浇筑箱梁混凝土。

4.3.3 合龙段箱梁混凝土浇筑原则

浇筑原则为:先跨中后两边;先底板腹板后顶板及缘板。夏季施工最好选择在一天最低温度时进行,必要时提前几小时进行梁体洒水降温。

4.4 施工过程控制

由于每段箱梁施工中受温度、混凝土徐变收缩、预应力张拉、挂篮自重,施工荷载等影响,实际施工挠度同设计挠度不一定相同,为了更好控制箱梁各阶段挠度,采取如下措施:

施工中尽可能在每一天的同一时间分别观测挂篮走行前后、张拉前后6个时态挠度变化,并根据同一阶段箱梁的测量结果及时调整挂篮的立模高程。

5 结语

采用贝雷片组装的挂篮投资少,操作简单,搭设方便,受力明确,容易计算,经过多次使用效果很好,值得推广。

[1] 邵 文.预应力混凝土连续箱梁悬臂灌注施工[J].山西建筑,2009,35(16):136-137.