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跨既有高速現澆箱梁支架設計與箱梁施工技術要點

作者:何誠杰來源:《企業(yè)科技與發(fā)展》日期:2019-07-11人氣:1742

隨著國家高速公路網的逐漸成型,新建高速跨既有高速施工越來越普遍,特別是新建高速公路匝道橋,由于曲線半徑大等特點,往往設計成現澆箱梁。以已完工的工程實例為背景,從支架設計、搭設工藝、箱梁施工要點等方面,介紹了跨高速現澆箱梁支架設計與箱梁施工的方法,為同類橋梁支架設計與施工提供相關參考。

1  工程概況

興寧至汕尾高速公路興寧至五華段畬江支線,起點設畬江北T型樞紐與汕昆高速興畬段相接。畬江北T型樞紐AK0+884匝道橋在興畬高速K122+891處上跨高速公路,橋梁起點樁號AK0+807,終點樁號AK0+963,跨徑組合為3×20+19+2×26+19m;其中第二聯19+2×26+19m第2、3孔上跨跨興畬高速,采用預應力混凝土現澆連續(xù)箱梁,橋寬12米,其中底板寬7米,交叉角度37.5°。

2  施工方案的選擇

A匝道橋第二聯第2跨和第3跨橫跨興畬高速,為保證通車采用門式墩支架方案,保證雙向四車道通車。門洞條形混凝土基礎設置在中分帶路緣帶和硬路肩上,充分保證行車道寬度。

3  門洞及支架搭設方案

在高速公路左右幅各設置1個通行門洞,門洞凈寬9m(0.75m安全距離+2×3.75m行車道+0.75m安全距離),計算跨徑9.8m,凈空5.5m。條形基礎采用C30砼澆筑,高度隨地形調整調平。立柱采用外徑為Ф630mm鋼護筒,壁厚8mm,橫橋向中心間距3.0m;鋼護筒上橫橋向放置雙拼45a工字鋼;縱橋向分配梁采用45a工字鋼,門洞中心線與箱梁兩端交界內間距0.4m,交界外間距0.6m,縱向45a工字鋼與橫向45a雙拼工字鋼進行點焊。45a工字鋼上搭設碗扣式滿堂支架,支架采用φ48mm×3.5mm鋼管,底板間距0.6m×0.9m,翼板間距0.9m×0.9m,橫桿步距均為120cm,頂托上縱向放置8#槽鋼,間距同支架90cm;橫梁采用10×10cm方木,間距30cm,放于縱梁上,橫梁上鋪設模板。

4  門洞及支架施工方法

4.1  地基處理

4.1.1  測量放樣

門洞條形基礎設置在高速公路硬路肩上,根據臨時墩布置要求,對臨時墩的中心線、幾何尺寸進行測量放樣,并對地面標高進行測量。

4.1.2  澆筑臨時墩條形剛性基礎

澆筑前進行高程測量,確定澆筑頂面位置,保證單幅條形基礎頂面在同一平面上。采用C30混凝土進行澆筑,在集中攪拌站統一拌制,罐車運輸至現場進行澆筑。塌落度保持140mm~180mm之間,采用插入式振搗器振搗,每層澆筑厚度為30cm。

4.1.3  預埋鋼板

為保證鋼護筒與條形基礎的良好連接,在條形基礎頂面預埋80×80×1cm鋼板,采用Ф20螺紋鋼錨釘進行錨固。

4.2  門洞搭設

4.2.1  工字鋼橫梁架設

門洞主受力結構為φ630鋼護筒與雙拼45a工字鋼橫梁以及45a工字鋼縱梁,工字鋼與鋼護筒之間采用焊接固定,鋼管樁頂鋪設鋼板焊縫總長大于30cm;鋼板與雙拼I45a工字鋼焊縫總長大于20cm。搭設好的鋼管樁間加固采用25#槽鋼做橫向水平連接,保證門洞主受力結構穩(wěn)定性。

4.2.2  工字鋼縱梁架設

縱梁安裝前,須先在雙拼I45a工字鋼上定位出每片縱梁的位置,焊上鋼筋作為定位,確保安裝位置準確。縱梁采用點焊,將其固定在雙拼I45a工字鋼上。

4.3  支架搭設

4.3.1  滿堂支架搭設順序

在牢固的混凝土基礎上橫向、縱向彈線定位→擺放底托→豎立桿搭設并扣緊→安裝縱、橫向橫桿,并與立桿扣緊→裝第二層及以上支架→加設剪刀撐→安裝頂托→在頂托上居中安裝縱向槽鋼→鋪設橫向方木。

4.3.2  支架安裝

根據立桿及橫桿的設計組合,從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。一般先全部裝完一個作業(yè)面的底部立桿及部分橫桿,再逐層往上安裝,同時安裝所有橫桿。立桿和橫桿安裝完畢后,安裝剪刀撐,保證支架的穩(wěn)定性。剪刀撐通過扣件與支架連接,安裝時盡量布置在框架結點上,縱向在兩側及腹板位置按4~5米設置一道剪刀撐;橫向在1/2跨、1/4跨及橫隔梁位置按4~5米設置一道剪刀撐。每道剪刀撐與地面交角45°~60°,從底到頂連續(xù)設置。支架頂部、底部及中部每三層各設一道水平剪刀撐,應在水平面上與縱橫水平桿形成45°~60°夾角交叉斜桿,并與立柱或水平桿用旋轉扣件相連。掃地水平桿離底墊木的距離和立桿頂端的自由長度控制在30cm以內。

5  現澆箱梁施工技術要點

5.1  梁板澆筑

箱梁按照每跨進行澆筑,具有澆筑方量大、時間長的特點。A匝道橋現澆箱梁混凝土總方量為1151m3,分兩節(jié)澆筑,單節(jié)分底腹板和頂板兩次澆筑,澆筑時間均為18~24小時,時間從早上8點開始。

箱梁腹板施工時,混凝土必須分層澆注,分層振搗。混凝土振搗時,振動器靠自重插入混凝土中,振動15s后,確保周圍100mm內能泛漿,緩慢拔出振搗器,以免產生空洞。振搗器插入下層混凝土深度控制為5~10cm;移動距離控制在有效振動半徑的1.5倍范圍;混凝土停止下沉,不冒氣泡、泛漿、表面平坦,表面混凝土振搗密實。混凝土澆注過程中,控制好混凝土初凝時間,澆注上層時,下層不初凝。

混凝土澆注采用對稱澆注方法,使支架和模板對稱受力,箱梁分二次澆注,第一次澆注到腹板頂部位置,高出交界面2cm,第二次為腹板頂部以上位置。

混凝土澆注完畢后,待達到初凝時及時養(yǎng)生,為了達到溫水養(yǎng)生效果,在混凝土面鋪設麻袋,并澆水養(yǎng)生。特別注意前期養(yǎng)生。

5.2  預應力張拉

0→0.25σk→0.5σk→1σk (持荷5min,測伸長值,校核伸長值)→回油自鎖錨固,測總回縮量。

張拉時按兩側同步均勻對稱分級張拉,張拉級數分25%σk,50%σk,100%σk三級,張拉至設計控制應力時,持荷5min,測量100%σk時鋼絞線伸長值和錨夾片外露量。然后回油整機復位,進行下一束張拉?,F澆箱梁的張拉順序為:N2→N1→N3,左右腹板對稱張拉。

5.3  壓漿

壓漿前,吹入壓縮空氣清除管道松散微粒,壓漿使用活塞式壓漿泵,壓力為0.5-0.7Mpa。漿液拌和至少2min,稠度宜控制在14-18s之間。壓漿時,應由最低點的壓漿孔壓入,并且使水泥漿由最高點的排氣孔流出,直到流出的稠度達到注入的稠度。當另一端溢出的稀漿同原漿時,關閉出漿口繼續(xù)壓漿,保持1分鐘,關閉壓漿閥,待無水泌出后,再減壓、拆卸壓漿閥。

6  結語

箱梁施工完成后拆除模板,底板平順,翼板線型較好,腹板、底板砼色澤均勻,表明砼施工質量控制得當。量測箱梁縱橫坡度、高程均滿足設計要求,表面支架搭設滿足要求。該橋梁已建成通車一年,通過復測無變形現象,相關施工方案和設計方案可為類似橋梁施工提供參考。



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