罗红霞
摘要:连续梁悬臂浇筑法主要应用于跨既有线、跨公路、河流等大跨度连续桥梁,本文主要介绍墩顶0号块施工、悬臂浇筑、边跨现浇、合拢技术、结构体系转换及线形监控施工技术与施工过程中的控制要点。
关键词:连续梁;施工技术;控制要点
一.工程概述
高林台特大桥跨阜盘高速采用(48+80+48)m预应力混凝土连续梁跨越,正线里程为DK539+504.98~DK539+682.68,其中53#、54#为主墩,52#、55#为边墩,采用悬臂灌注法施工。梁体为单箱单室、变高度结构,适应于CRTSIII型板式无砟轨道。竖墙内侧净宽9.0m,桥面板宽12.6m。中支点梁高为6.635m,顶板厚度除梁端附近外均为38.5cm,底板厚度40~100cm,按直线线性变化;腹板厚48~90cm,按折线变化。
二.施工流程及主要施工方法
0号块施工→挂篮安装及预压→梁段模板、钢筋绑扎、预应力管道安装→悬臂浇注→预应力筋张拉、管道压浆→边跨合拢段→中跨合拢段→拆除挂篮
(一)主墩0号块施工
1.支座安装与临时固结施工
检查支座产品的规格尺寸及方向尤为重要,未保证垫石面整体受压,应用小型磨光机凿毛支座就位部位的支承垫石表面,确保支座安装平整、位置准确,在支座底面与支承垫石之间应留有30mm空隙,采用重力灌浆方式用无收缩高强度灌注材料进行灌浆。在墩顶上采用钢筋混凝土支座+精轧螺纹锚栓的临时固结。墩顶临时固结结构在桥墩墩顶面上横桥向前后两侧设置两条4块(墩梁间全支撑)的C50钢筋砼支撑座。边跨合拢后,拆除临时支墩。
2.支架布置及预压
按照混凝土重量的110%等效荷载进行充分预压,采用堆码钢筋的方法按0号梁段钢筋混凝土重量的60%、80%、100%、110%分级加载。在模拟加载过程中,施工荷载按浇筑混凝土重量的5%计算,一并加载进去,以便更接近实际情况。然后采用与加载方法相反的程序进行卸载。
3. 0号块模板施工
未节省工期,0号块底模采用大块组合钢模,外侧模可用挂篮侧模桁架及整体侧模,箱内腹板及横隔板采用大块钢模、梗肋、腹板端模采用木模上钉镀锌铁皮,模板采用吊车提升安装,拼装接头用螺栓连接,拼缝平齐,缝隙嵌双面胶棉条。
4. 0号块钢筋施工
由于0号块预应力管道密集,在施工钢筋时,要严格控制波纹管道的线型和位置,保护波纹管道完整性。在施工完成灌注混凝土前,在波纹管内穿入塑料管,施工完成后时随时抽拉,确保波纹管漏浆能及时得到处理。箱梁内部构造钢筋复杂,波纹管较密,钢筋安装与管道相抵触时,只能适当调整钢筋位置,不得切断钢筋。
5. 0号块混凝土施工
混凝土灌注为质量控制点,在灌注前,应仔细检查模型安装情况,在箱梁模型全部安装完毕,且所有连结螺栓、紧固件螺栓、紧固件、泄水管孔道预留装置等均已安装整修完好,模板上的杂物、积水清除干净。砼浇筑前在波纹管内插入外径较波纹管内径略少的PE管,以防砼浇筑过程中波纹管破裂砼堵塞预应力管道,浇筑过程中一定要确保振捣棒不能损坏波纹管。
(二)悬臂施工
1. 挂篮施工
为检验挂篮整体性能是否满足施工要求,确保施工预留拱度准确,对挂篮进行分级压载试验。挂篮行走采用反扣轮和轨道,先将轨道铺设好,用钢板垫高调平,然后用精轧螺纹钢筋和联结器将其锚固在梁体的精轧螺纹钢筋上,对于轨道局部不平的地方,用打磨机将其打磨平,然后用黄油把轨道涂光滑;待前一段施工完毕,挂篮即可行走。挂篮拆除时边跨两对挂篮在边跨合拢段附近直接解体,拆除后吊车吊至地面,拆除顺序和安装相反;中跨挂篮在中跨合拢施工完成后拆除,拆除之前先将挂蓝后行至0号块处,在主墩附近进行拆除。
2.箱梁悬臂浇筑
悬浇相邻段间的钢筋连接采用焊接时,焊接时必须注意不能损坏预应力管道。上、下层钢筋间距太大时,应在两层之间设置架立钢筋。当钢筋和预应力管道在空间发生干扰时,优先保证位置顺序为纵向预应力筋、横向预应力筋、竖向预应力筋、普通钢筋。在钢筋施工过程中如发生钢筋空间位置冲突,可适当调整其布置,但应确保钢筋的根数和净保护层厚度。
(三)边跨现浇
本边跨直线现浇段采用墩梁支架现浇,墩梁基础采用条形基础。根据本工程边跨直线现浇段的施工条件,考虑采用墩梁支架施工,将松散人工填土挖去,用3:7的灰土换填,换填厚度不小于50cm。推土机平整,压路机压实,确保满足地基承载力。碾压完成后下挖50cm,做条形基础。支架采用钢管柱支撑,在支架基础四周挖好排水系统。之后同样对支架进行预压。
(四)合拢段施工
为节省工期方便施工,利用合拢段一侧的挂篮和模板直接在现场改制成合拢段的吊架和模板。施工方法是先向0号块方向移动合拢段一侧的挂篮和模板适当距离,然后将另一侧挂篮主纵梁的一端穿越合拢段,使挂篮主纵梁支撑在合拢段两侧的箱梁悬臂端,形成合拢段施工吊架,挂篮底板和模板改制后,随前、后上横梁一起滑移就位。
(五)结构体系转换
连续梁桥采用悬臂施工法,在结构体系转换时,为保证施工阶段的稳定,边跨先合拢,释放墩梁锚固,结构由双悬臂状态变成单悬臂状态,最后中跨合拢,形成连续梁受力状态。
(六)线形控制
線形控制最重要的目的是确保施工中结构的安全,结构的应力状态合理,变形控制在允许范围内,并保证有足够的稳定性。定期测定混凝土弹性模量值,对挂篮及支架分级预压预压过程进行监测;在支架投入施工使用前,需进行支架的静载试验。待全桥合拢后对混凝土进行90天不间断徐变监测;对各施工阶段结构温度效应监测,获得施工过程中环境温度及各施工阶段的温度场。
三.施工控制要点
(一)施工测量
首先做好水准、导线控制网,并将控制点移至0号块墩顶中部位置,进行联测闭合。为保证箱梁标高和线形,对模板进行标高和线形反复调整,直到两者偏差都满足要求为止;模板调整完毕后,应及时将前后吊带上紧。最后在浇筑砼前、后,及时测量,确保线形受控。
(二)砼浇筑
严格控制砼原材料和配合比、采用较小水灰比和塌落度,保证砼振捣密实和连续性,砼表面应进行二次收面。喇叭口位置必须振捣到位;砼养生必须专人负责,确保养护及时到位;混凝土入模要均匀,避免大量集中入模和超高2m以上入模;砼浇筑时应加强振捣控制,尤其要注意锚垫板下的砼和腹板与底板倒角处砼振捣,保证该部位密实。
(三)预应力束管道
确保纵、横、竖三向预应力束管道位置准确,做好定位钢筋固定;管道在浇筑前,应在管内插入硬塑管作衬填,以防管道被变形。
(四)预应力张拉及压浆
预应力张拉应满足强度和弹性模量及龄期要求,张拉、压浆控制在48小时内完成,张拉时作业人员不得站在千斤顶的正前方,钢绞线张拉伸长值不得超过理论计算值的±6%;管道压浆必须一次性连续压注完成,管道压满浆体后,压浆泵还应继续保持压力不小于0.5MPa,并持压3~5min,再关闭压浆泵。
四.结束语
悬臂浇筑连续箱梁施工技术,虽然得到广泛应用,但其仍具有一定特殊性、技术性和施工难度,因此悬臂浇筑应从各道施工工序上全过程严格控制,并根据要点、重点进行严格控制,最终才能保证悬臂浇筑施工质量。