周金滢++徐钦佩
摘 要:以韦罗高速公路渭河特大桥南北岸连续梁施工为例,浅析采用移动支架逐段浇筑的方法施工,可以保证工程进度和质量,节约施工成本,提高工程效益。
关键词:移动支架法;连续梁;施工技术;浇筑
中图分类号:U445.46 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)05-0065-02
随着桥梁技术的快速发展,我国在连续刚构梁桥施工技术方面也有了突破。目前,国内外连续梁多采用悬灌法施工,但是在实际施工过程中,往往会受到施工工期、环境和自然条件等因素影响,因此施工部署的合理和技术方案的选择显得尤为重要。中铁三局渭河特大桥在连续梁施工中采用了移动支架法逐段浇筑施工技术,该技术具有操作简单、高效实用、线形可控、质量可靠和安全系数高等优点,能加快现浇连续梁施工进度,降低施工造价,有效地保证了施工的安全和质量。
1 工程背景
K70+998渭河特大桥为韦庄至罗敷公路跨越渭河的特大桥,桥梁全长4 457 m,最高处为24 m,桥轴线与水流方向成90°交角。其中,渭河特大桥跨渭河北岸大堤,主跨为(50 m+ 75 m+50 m)预应力连续梁,是全线的重点难点工程,也是制约工期的控制性工程。
2 技术特点
移动支架法逐段浇筑施工技术的特点为:①在施工期间充分发挥移动支架的优势,利用移动支架可循环使用的特点,采用分节段施工,减少了一次性所需购置的支架和模板的数量,降低了施工成本,加快了施工进度:②模板由竹胶板加方木背带制作而成,重量轻、制作方便,在不影响支架搭设的情况下即可制作完成,为连续梁施工节省了时间;③支架搭设长度得到有效控制,能为张拉、压浆提供工作平台,保证施工安全。
3 施工关键步骤及操作要点
3.1 连续梁模板前期加工制作
根据施工图纸,在预制场地提前加工制作连续梁模板,底板、腹板、翼缘板外模采用15 mm×1 220 mm×2 440 mm的竹胶板加工制作,内模采用外模剩余竹胶板拼装,以节约成本。模板制作与支架搭设可以同步进行,以节省模板的加工时间,加快施工进度。具体如图1、图2所示。
3.2 地基处理
连续梁支架地基加固采用挖除基础表面种植土后换填50 cm级配碎石,再在顶面浇筑20 cm厚的C20砼。在处理不良地段地基时,土体用挖掘机将其挖除,并回填合格的碎石类土进行整平压实,然后填筑50 cm的碎石做基层,浇筑20 cm的C20混凝土做面层。面层作1%横向排水坡,平整度要满足要求。为了避免地基受水浸泡,在地基处理范围两侧2 m处开挖50 cm×50 cm的排水沟。
地基处理的具体程序如下:①采用装载机对地表浮土进行清理,清理至长期稳定的土层;②对渭河大堤一侧第一节和第二节箱梁下(除桥墩)地基填筑黏土,填筑至大堤高度(线路方向),横桥向顶面宽度为30 m,每30 cm一层,分层压实,边坡采用1∶1.5的坡度进行填筑;③对连续梁下进行填筑50 cm厚级配碎石,按照要求30 cm一层分层填筑,采用22 t压路机压实,使地基基本承载力达到220 kPa;④对已填筑级配碎石的基础浇筑20 cm的C20混凝土做面层。
图1 作业人员正在制作模板 图2 已制作完成的模板
3.3 支架搭设
3.3.1 支架搭设方案
在第一节段支架搭设完毕后,继续搭设第二节段支架,确保在第一节段张拉压浆完毕后能够绑扎第二节段钢筋。当第一节段混凝土达到强度后拆除支架倒入第三节段施工,保证施工的连续性。
3.3.2 支架布置形式
支架布置的形式主要有:①采用满堂红支架法施工,支架纵向间距布置为60 cm,横向间距布置底板下60 cm,翼缘板下90 cm,腹板下加密为30 cm,横杆布距1.2 m(如图3所示);②支架顶顺桥向采用10 cm×15 cm方木搭设,横桥向采用10 cm×10 cm方木按照30 cm间距,作为上下分配梁;③内模支架采用碗扣式脚手架,间距0.9 m×0.9 m,横杆间距1.2 m,上分配梁采用10 cm×5 cm的方木,间距30 cm,下分配梁采用10 cm×15 cm的方木(如图4所示)。
3.3.3 满堂脚手架安装程序及方法
满堂脚手架安装程序及方法如下:①测量人员根据梁体位置放出第一排立杆的位置控制线,用钢尺拉出其他立杆位置控制点,并用白石灰作标记。②在①中做好的标记处摆放底座,将立杆插于底座上,底座要求用≥20 cm2的模板垫钢管底部,用3 m
立杆布置。③在立杆安装完毕后,再安装扫地杆。安装时必须将水平杆接头插入立杆最下端碗扣内,使接头弧面与立杆密贴,将上碗扣沿限位扣下,并顺时针旋转将其锁紧。④立杆接头不得处于同一水平面内,立管要垂直,不得倾斜。⑤安装水平杆的方法同安装扫地杆的一样。⑥安装剪刀撑,纵横向剪刀撑每隔5~8 m搭设一道,水平剪刀撑每4个步距搭设一道;⑦安装可调顶丝。
图3 第一节段支架搭设 图4 内模支架搭设
3.3.4 满堂脚手架安装施工要求
满堂脚手架安装施工要求有以下几点:①排架安装从梁一端开始向另一端推进,从纵横两个方向同时进行,以免支架失稳;②所有杆件必须有合格证书;③在脚手架搭设过程中,避免荷载集中作用在水平杆件的中部,应尽量靠近立杆;④支架搭设时,要严格控制立杆垂直度和水平杆水平度,整架垂直度偏差不得大于h/500(h为立杆高度),但最大不超过20 mm;⑤剪刀撑须按上到顶下到底的布置方式进行施工,安装时与地面的夹角应控制在45°~60°之间,在与水平杆或立杆的交叉点处用旋转扣件扣牢;⑥支架顶托必须按照梁底线形逐一顶紧,使得所有立杆受力均匀,确保施工安全。
3.4 支架预压方案
通过预压可以掌握支架的弹性变形和非弹性变形的程度、大小,借以指导模板安装,标高控制,保证梁底施工线型、高程控制,满足设计和规范要求施工。
3.4.1 支架预压
底模安装完毕后,进行支架预压,预压重量为梁体总重的1.2倍。采用砂袋预压,加载顺序纵横向都从两侧向跨中依次进行。加载到总重的1.2倍后,持荷时间最少为24 h,加载时按照30%—60%—100%—120%倍的梁体自重分级加载,分级监测。每一级加载完成后,在预压过程中需平均2 h观测一次,直到沉降速度降到0.5~1.0 mm/h为止,加载时地基最大沉降量不能超过10 mm/d。
3.4.2 变形监测
分别在基础顶面、支架顶面和底模顶面设置测点,用水准仪测出加载前各测点的高程值,然后在每次加载、卸载时再对每个测点的高程值进行测量。根据测出的数据和理论计算值进行对照、分析,找出地基沉降值和支架弹性变形值,确定立模标高的调整数值。
3.4.3 预压沙袋卸载
当地基和支架沉降连续三个观测时段都小于0.2 mm后,开始卸载,卸载顺序按照预压时“后预压的先卸载、先预压的后卸载”的原则进行,分别在开始卸载、卸载到1/2和卸载完成时,对观测点进行观测并记录。
3.4.4 预拱度设置
为保证桥梁结构的受力状态,支架需要按设计要求设置预拱。连续梁底模标高按1.75次抛物线变化设置。施工中预拱的设置应根据具体情况,预拱度=设计拱度+支架沉降量,其中的支架沉降量根据支架预压试验测量数据分析获得。
3.4.5 支架调整
在支架整体预压前,支架要按照计算标高进行调整;在预压结束后,通过实测支架弹性变形值,结合设计标高和梁体预拱度值,来确定和调整梁底标高。
梁底立模标高=设计梁底标高+支架弹性变形值+设计预留拱度。
3.5 预应力管道及钢绞线施工
钢绞线的下料采用砂轮锯切割。钢绞线编束时,每隔1~1.5 m要用铁丝绑扎形成一道束状。为了方便施工,预应力束的施工与普通钢筋的安装穿插交替进行,预应力锚具、波纹管严格按照设计图纸安装。波纹管安装时,先按X坐标值在侧模上作记号分好点,再按Y坐标值焊水平定位筋,然后穿波纹管,焊定位筋。定位钢筋每隔1 m布置1道;曲线段和底板处加密,每隔0.5 m布置1道。波纹管转折个数多、转弯半径小,为了减小穿束难度,混凝土浇筑前要在塑料波纹管内穿入一根8号铁丝,浇筑砼达到强度后使用5 t的卷扬机将钢绞线穿入波纹管内。
3.6 混凝土施工
箱梁混凝土要分段、分层、对称施工,先浇筑底板混凝土,再浇筑腹板和顶板混凝土。混凝土由搅拌站集中统一拌制,混凝土用罐车运输,混凝土泵车两端对称浇筑,使用插入式振动器对混凝土振捣密实。在砼施工完成后分别在每节段1/4,1/2,3/4和端部处设置徐变观测标,观测标位于线路中心。
混凝土施工中要注意以下事项:①混凝土浇筑前,用高压气枪吹净模板表面;②在梁体钢筋密的地方振捣时采用小型振捣棒,确保混凝土振捣密实;③在混凝土浇筑前,用高压水枪将上节混凝土凿毛处冲洗干净,并洒一层同等级的水泥净浆,保证新旧混凝土结合紧密;④实验人员必须在现场制作混凝土标准养护试件,作为张拉、强度检验的控制依据;⑤安排专门的施工人员加强对锚垫板附近混凝土的振捣。
4 结束语
移动支架逐段浇筑跨堤连续梁快速施工技术,在陕西省榆商线韦罗高速公路LJ5标段渭河特大桥跨渭河北岸大堤连续梁施工中得到应用。在确保施工安全和质量的前提下,保证连续梁施工工期,减少施工人员的工作强度,提高工作效率,节约施工成本。通过在类似工程中的使用,该技术已经逐渐成熟,可在类似项目中推广应用。
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〔编辑:李珏〕
Talking about the Rapid Construction Technology of Mobile
Scaffold Law Piecewise Continuous Beam Placement
Zhou Jinying, Xu Qinpei
Abstract: Luofu to Weizhuang highway in the Weihe extralarge bridge to the north shore of continuous beam construction, for example, the use of mobile scaffold piecewise analysis pouring method of construction can ensure the progress and quality of construction cost savings, improve engineering efficiency.
Key words: mobile scaffold law; continuous beam; construction technology; pouring