孟维军
摘 要:文章结合某客运专线满堂支架现浇箱梁施工实例,对基底处理、钢筋施工、满堂支架架设、模板制作安装、混凝土浇筑、模板拆除等关键施工环节进行总结分析,对同类工程施工具有一定的借鉴意义。
关键词:满堂支架;现浇箱梁;客运专线
1 概述
满堂支架是在桥梁的一联或多跨桥下设置支架,体系转化很少或没有体系转化。满堂支架现浇箱梁主要适用于桥梁墩台较低且地基条件较好的旱地或潜水桥位制梁,是现浇箱梁施工中较为常见的方法。文章结合某客运专线桥梁施工实例针对满堂支架现浇箱梁施工中的几个关键环节进行论述。
2 施工程序
施工准备→基底处理→支架搭设→支架预压→支座、底模安装→钢筋、管道、侧模安装→混凝土浇筑、养护、拆除侧模→预应力筋安装、张拉,孔道压浆→拆除底模、卸落支架。
3 主要施工方法
3.1 基底处理
桥位处基底土质较差,地基承载力为120KPa,不能满足施工要求,因此需在搭设满堂支架前,对地基进行处理。首先把施工区范围内的地表土、淤泥及杂物清理干净,局部处理合格,整体弄平后,再分层填土压实,压实度按93%控制。最上层填50cm厚12%的石灰土,分2层碾压成型,压实度不低于93%。处理后采用轻型触探仪测试,地基承载力满足要求后,按设计支架基础位置,横桥向浇筑厚10cm,宽25cm的C25混凝土条形基础。
3.2 支架搭设
3.2.1 支架布置。支架采用Φ48×3.5型碗扣式满堂支架。顺桥向间距90cm,横向间距90cm;桥墩四周和中横梁位置的纵横间距加密为60cm×60cm。剪刀撑纵向设置9道,布置在桥墩处、1/8跨、1/4跨、3/8跨、跨中对称布置;横向设置5道,布置在两侧翼板处、两侧腹板处和梁体中间部位。支架立杆底部设底托,顶部设顶托,顶托上布设10cm×10cm方木(纵向间距为90cm,横向间距45cm),其上铺100cm×150cm的底模。
3.2.2 搭设要求。(1)支架搭设从一端向另一端或从跨中向两端延伸,按底托、立杆、水平加固件、剪刀撑的顺序自下而上逐层进行,每层高度不超过3m。(2)立杆在1.8m高度内的垂直偏差不得大于5mm;全高的垂直偏差小于支架高度的1/600,且不得大于35mm。(3)剪刀撑、交叉支撑应与立杆和水平加固件同步安装,扣减、锁臂安装齐全并及时拧紧,扣件螺栓的扭力矩为40~65N·m。(4)支架安装过程中,及时校正立杆间距、垂直度、纵横向直线度和水平杆的水平度等,避免误差累计影响支架质量。
3.3 钢筋、预应力筋施工
3.3.1 钢筋绑扎。现浇箱梁钢筋在钢筋加工场进行加工,然后在运至施工现场进行绑扎。先绑扎底板钢筋,再绑扎腹板钢筋,最后绑扎顶板钢筋。纵向钢筋采用双面搭接焊,焊接质量符合《钢筋焊接及验收规程》的相关规定。为保证混凝土保护层厚度,在模板和钢筋之间采用垫块支垫,垫块的耐久性和抗压强度不得低于梁体混凝土强度,垫块应互相错开分散布置,不得横贯保护层的全部截面,垫块数量不得少于4个/平方米。在钢筋绑扎过程中,注意安装固定预应力管道和各类预埋件位置准确。
3.3.2 预应力钢筋制作。钢绞线下料长度主要考虑箱梁的孔道长度、锚具夹具的厚度、张拉千斤顶的长度、张拉伸长值、外露长度和钢绞线弹性回缩,并通过计算确定。钢绞线切割采用切割机切割。钢绞线下料切断后,端头齐整,同束内长度相对差值不应大于计算下料长度的1/5000,且其极差不得大于5mm。下料后的钢绞线在地坪上进行编束,每束内的钢绞线逐根整理顺直,并進行编号,每隔1m用22号铁丝编织、合拢捆扎。
3.4 模板制作安装
底模按现浇箱梁底面形状分块拼装,并设置相应的预拱度。预拱度按梁体两端支垫为零,跨中最大,其余梁端按二次抛物线分配的原则设置。
侧模板根据吊装拆除方便及定位线性控制需确定分块。就位时用倒链调整纵横向位置,用模板支撑杆件和底部螺栓调整高度和垂直度。各模板之间、采用Φ16对拉螺栓进行紧固和支撑。
内模板和横梁模板使用刨光木模板,外罩厚塑料。内模板安装前应进行试拼装,对模板尺寸、平整度等进行检验。内模板调整好后,分节吊装准确定位,并在箱梁腹板上设置Φ10对拉螺栓。
模板安装后应符合下列要求:拼缝严密,无错台;模板总长偏差±10mm;底模板宽度偏差0,+5mm;模板倾斜度偏差≤3‰;腹板中心线与设计位置偏差≤10mm;底模不平整度偏差≤2mm/m;腹板厚度偏差+10mm,0,底板厚度偏差+10mm,0,顶板厚度+10mm,0,桥面板中心线与设计位置偏差≤10mm。
3.5 混凝土浇筑
混凝土浇筑沿纵桥向按“斜向分段、水平分层、由低到高”的原则进行。斜向分段长度为4m;分层厚度主要考虑混凝土生产供应能力、浇筑速度、振捣能力、现浇箱梁的特点等因素,此梁分层厚度取30cm。混凝土浇筑横桥向按“先底板与腹板倒角,后底板,再腹板,最后顶板”的顺序进行,在浇筑过程中两侧腹板的混凝土高度要保持基本一致。在浇筑混凝土过程中,对于钢筋密集的支座顶部、预应力锚垫板周围及横隔梁等难于浇筑振捣密实的部位,加强振捣管理。腹板与底板交接部位浇筑时,派专人进入腹板进行振捣。
3.6 预应力筋张拉
现浇箱梁采取预张拉措施,预张拉在梁体顶板和底板各选取2~3束对称的预应力筋束,在混凝土达到设计强度的60%进行。预张拉前应拆除端模、松开内膜。预应力筋终张拉应在混凝土强度、弹性模量及龄期达到设计要求后进行。当正式张拉前应先用初始应力(0.15~0.25σk)张拉一次,测量伸长值初读数,同时做好量测伸长值的标记。预应力钢绞线张拉程序为:0→初应力→σk→持荷2min→锚固。
当纵向预应力钢束采用两端张拉时,在张拉过程中应保持两端同步,且两端的伸长量基本一致。张拉实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
预应力筋在张拉控制应力达到稳定后,方可锚固。锚固完结并经检验合格后即可切割端头多余的预应力筋。切割采用砂轮锯,不得采用电弧或气焊。切割后的预应力筋的外露长度大于其直径的1.5倍,且大于30mm。预应力筋终张拉后48h内应完成管道压浆作业。管道压浆按先纵向、再竖向、后横向的顺序进行。纵向和横向预应力管道应自下而上进行;竖向预应力管道从最低点向最高点进行。
3.7 模板拆除
箱梁侧模和内模在混凝土强度达到设计强度的70%后拆除;底模在混凝土强度达到设计强度且预应力孔道压浆强度也达到设计强度后方可拆除。模板拆除按“端模→内膜→侧模→底模”的顺序进行。
4 结束语
在低位连续箱梁施工中,满堂支架法有其特有的优势,周期时间短,施工辅助设备少,减少人力物资费用,具有良好的经济效益。随着我国交通工程设施建设,满堂支架现浇箱梁施工将被大量使用,要提高现浇箱梁的施工质量,就要抓好施工中的关键环节,不断完善满堂支架现浇箱梁施工工艺。
参考文献
[1]中铁三局集团有限公司.高速铁路桥涵工程施工技术指南[S].中华人民共和国铁道部,2011.
[2]何山.满堂支架现浇箱梁施工技术[J].山西建筑,2010,11.
[3]中铁二局集团有限公司.铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程[S].中华人民共和国铁道部,2011.