陈小玉(厦门中平工程监理咨询有限公司)
青礁互通立交桥现浇箱梁工程支架施工的质量控制
陈小玉
(厦门中平工程监理咨询有限公司)
【摘要】结合厦成高速公路厦门段青礁互通立交桥现浇箱梁工程,对现浇箱梁贝雷梁支架施工方法及控制要点进行了简要阐述,可为同类路桥工程施工提供参考。
【关键词】现浇箱梁;贝雷梁支架;质量控制;安全防护
厦成高速公路(厦门段)A3标青礁互通立交桥为三层立交,共含13座(左右幅)桥梁,包括主线桥4座,匝道桥9座,桥梁总长度6334.5m。其中J匝道桥左右幅总长1980m,O匝道桥总长1004.7m。
2.1交通疏解压力大
主线桥、O匝道、B匝道均不同程度地与现行城市主干道马青路、角嵩路交叉或衔接,对车辆通行会产生较大影响,交通疏导及跨路施工防护难度大。
2.2桥型复杂
本工程上部结构全部采用预应力钢筋混凝土连续箱梁,采用斜腹板连续箱梁,根据桥梁宽度分别采用单箱单室和单箱多室,同一座桥梁体宽度也有很大变化,如主线桥桥宽为16.75~20.5m。
根据青礁互通现浇箱梁结构形式及施工进度要求,采用贝雷支架法进行施工。
3.1贝雷支架地基处理
桥墩旁钢管支墩利用承台和混凝土预制块作基础,跨中设两个中支墩,在支墩位置进行整平、压实,压实度不小于90%,对于原地面承载力达不到要求的部位,采用换填处理。在压实好的支墩处摊铺了20cm厚5%水泥稳定层,在两侧设置了排水沟,避免雨水对支墩处的浸泡。
3.2混凝土预制块安装
混凝土条形扩大基础尺寸为1.8×1.8m,厚40cm,配两层钢筋网片。施工前在水稳层上放出混凝土块安装位置并做好标记,在安装前混凝土块底部铺设一层3cm干砂浆,确保紧密接触。
3.3钢管立柱安装
支墩采用ф42.5×0.8cm钢管,每个基础上布1根钢管,在已安好的混凝土基础上标记钢管立柱位置并测出标高,并计算出钢管立柱的高度。为确保受力均匀,在钢管顶、底焊50×50×1cm钢板,钢管立柱用吊车安装并及时用平杆和剪刀撑加固,确保竖直度偏差值不大于1%且小于0.5cm,横桥向钢管安装必须在一条线上。平杆、剪刀撑采用[8槽钢与钢管焊接牢固,竖向步距6~8m,为加强支架的稳定性,在墩位处做井字架与墩柱连接成一个整体。如图1:
图1 示意图
3.4横梁工字钢安装
用吊车平稳地将拼好的工字钢安装在钢管顶标记好的中心位置,以防钢管偏心受力。纵坡较大时,横梁应与钢管焊接以增强纵向稳定性。当部分钢管与横梁接触不紧密时,可采用薄钢板塞垫,确保每根钢管均能受力。
3.5贝雷片桁架拼装及安装
在横梁上标记贝雷片安装的位置,拼装好的贝雷片成组进行吊装,确保安装位置准确。在贝雷片上、下平杆横向用钢管扣件对夹连接,纵向间距3~5m一道,在最外一组贝雷片外侧设防滑件焊在横梁上。在靠墩边贝雷片及与桥墩柱紧贴,也可以用木楔打紧,支墩与支墩空隙间距可以增加单片贝雷片连接或增设槽钢连接增强支架纵向稳定性。
3.6木楔与横木铺设
木楔结构尺寸及安装位置要准确,每组木楔用铁丝或小铁钉固定,并与贝雷片、模木连接一起。安装后混凝土浇筑前再仔细检查,确保无误。在木楔上安放横木,根据设计要求用木楔调整横木顶标高。
3.7支架预压
⑴支架预压的目的
为检查地基承载力及支架承受梁体荷载的能力,减少和消除支架产生的非弹性变形、方木间的间隙、地基瞬时沉降等,并获取支架预压沉降观测值用来做设置预拱值的参考数据,保证支架的稳定性。
⑵支架预压的方法
针对本工程特点及不同地质情况,分别在主线桥和O、D、J匝道桥各选择1~2跨作为试验段。预压采用混凝土块和砂袋相结合的组合堆载预压方案,采用砂袋、混凝土块由中间均匀向两侧堆高至翼缘板处,分三级逐级加载,荷载量分别是60%→80%→100%G,最后在横隔板、纵向斜腹板和中腹板等部位加载至箱梁自重的1.1倍。
在逐级加载过程中,全程进行跟踪定点观测,如出现数据突变等不正常情况,则立即卸载至下一级安全预压荷载值,并调整、分析后重新加载预压,确保支架承载力安全。
加载结束后的预压过程中,由专人每天早上9点及下午4点,采用水准仪对布置在支架体系上的观测点进行变形观测,并以此计算出支架的弹性及非弹性变形等相关数据,为其它同类型地质情况的现箱浇梁支架提供预留参考值。
⑶观测点布设
观测点主要布设于每跨箱梁的5个横断面上:支点、L/4处、L/2处、3L/4处、支点,点位布置在底模胶合板上及基础顶部。观测次数为加载前、加载60%、加载80%、加载100%及加载完成后72小时内的稳定性。具体标准是:在各个不同的预压阶段,连续预压1d沉降量小于1mm/天,则视为稳定。
将沉降观测结果整理后,经监理工程师确认后方可卸载,卸载完毕后再进行一次观测,用来计算支架体系的弹性和非弹性变形量。
⑷预拱度的设置
两支墩间曲线预拱值在两支墩间设置,预拱度的最高值设在两支墩跨中,其它各点的预拱度以中间点为最高值,两支墩位置为零,按二次抛物线进行分配。
⑸箱梁混凝土浇筑
本项目箱梁混凝土的浇筑分两次进行,第一次浇筑至底板及腹板顶,第二次浇筑顶板。在混凝土浇筑过程中,测量人员均全过程进行了跟踪定点测量,以便及时发现异常状况采取措施。
当箱梁混凝土强度达到设计要求并完成了张拉、压浆,且压浆强度达到设计要求后方可拆除支架,支架拆除的顺序是:先拆除翼板模板支架→放松底板跨中支架的木楔→放松墩边支架的木楔→拆除模板、横木支→贝雷片拆除→支墩钢管、平撑、剪刀撑拆除→混凝土垫块移除→清理场地。
拆除的模板及方木应及时整堆码放,贝雷片拆除采用吊车整组拆除,先拆除连接单片或连槽钢,外侧可直接用吊车捆绑拆除(如图2),箱梁底部部位可用手拉葫芦对称将贝雷片沿着横梁拉至梁边用吊车捆绑拆除。
图2 吊车捆绑拆除示意图
拆除注意事项:
⑴支架拆除时先从跨中开始,再延伸到支点,横向对称均衡卸落,先翼缘后梁底。必须按照“从上到下,后搭先拆”的原则逐层进行,先拆非承重模板,后拆承重模板。
⑵拆除人员必须站在平稳牢固的地方,保持自身平衡,不得猛撬,严禁使用起重机直接吊除没撬动的模板。
⑶拆下的钢管、扣件应及时整理,作业人员在2m(含2m)以上高处作业必须系安全带,严禁上下同时作业。
⑷拆除人员进入岗位后,应首先检查,加固松动部位,将步层内的材料等杂物安全输送至地面后方可落架。
⑸按搭设的反程序进行拆除,不允许分立面拆除或上、下二步同时拆除(踏步式)。严格做到一步一清,一杆一清。
箱梁支架施工是本工程的控制重点和难点,通过参与本工程的全程施工,以下几点需要重点关注:
⑴在既有通车道路的上方施工箱梁,交通组织和管理是首先要考虑的问题,必须要制定切实可行的《交通疏导方案》,并获得交警部门的批准和支持,是完成桥梁施工任务的前提;
⑵本工程上跨厦门市的主要交通干道马青路,支架的安全防护措施要做到位,包括设置防撞墩、夜间反光标志标牌、隔离护栏、夜间值班人员等,均要考虑周全;
⑶支架体系的预压是一项关键的安全措施,它不仅可以检验支架的安全稳定性,还可以测算出弹性及非弹性变形量,是确保施工质量和安全的重要手段,必须高度重视,认真实施;
⑷拆卸支架前,一定要对箱梁的强度、张拉压浆情况了解清楚,在确保各项指标均满足要求后方可拆除,切不可盲目进行。●
【参考文献】
[1]JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JTJ025-86公路桥涵钢结构及木结构设计规范[S].