桥梁工程中悬浇施工技术的应用

2020-06-20 09:19
工程技术研究 2020年9期
关键词:支设底模挂篮

张 辉

(中交第三航务工程局有限公司江苏分公司,江苏 连云港 222042)

简单来看,悬浇法是从两侧向中间施工,利用工作平台悬臂浇筑混凝土,并且施加预应力,从而完成整个梁体的施工。悬浇法的技术优点是使用的设备和支架少,可以节约材料成本费用,而且桥下交通不受限制,能满足正常的航运或行车需求。悬浇法施工期间,从各个工序着手进行全面管控,才能实现预期控制目标。以下结合施工实践进行探讨。

1 工程概况

以西泇河大桥为例,该新建工程位于270省道邳州北段。桥梁采用变截面的单箱、单室、连续箱梁,长度共计402m,主跨尺寸为42m+70m+42m;引桥采用预制箱梁,跨度为30m。结合工程要求和现场情况,决定采用悬浇工艺。

2 0#块浇筑施工技术要点

2.1 工艺流程

0#块施工工艺流程如图1所示。

图1 悬浇法0#块施工工艺流程图

2.2 技术要点

(1)设置临时支撑和作业平台。临时支撑预埋在承台上,联合钢管立柱的钢绞线,促使箱梁、承台紧密结合起来,对抗不平衡力矩。为保证箱梁0#块浇筑期间的稳定,两端采用斜撑的方式加固,如图2所示。

图2 0#块支架方案示意图

(2)铺设底模。底模铺设时,应确保:①模板的边缘要光滑、齐平,相互拼接严密,在模板内侧使用海棉条进行填塞;②模板和钢管的相交部位使用海棉和密封胶,提高密封程度,避免漏浆;③在底模和支座接触的地方,容易出现漏浆现象,应进行密封处理,保证支座清洁;④在底模顶部设置观测点,用于观测沉降变化,并且测量标高数值。

(3)砂袋预压。支架、底模支设后,受自重、环境、温度的影响,会发生一定的弹性变形。目前施工中为消除变形,一般采用预压法,在砂袋荷载作用下,促使弹性变形提前完成,重量按照钢筋混凝土自重的1.2倍计算。实际操作时,如何布置砂袋是关键,要结合0#块的重量分布特点,而且不能遮挡观测点。砂袋加载后,观测支架和底模的沉降值,时间一般控制在4h。

(4)绑扎钢筋。钢筋在使用前,第一步是除锈除尘,保证钢筋外表干净。绑扎前,复核钢筋的型号、直径、数量,检查绑扎顺序和间距、尺寸,确保和图纸设计一致;接头处理、搭接长度要严格执行规范。钢筋绑扎后,和图纸设计相比照,并评估牢固性能。必要时可采用电焊法,能提高关键部位的牢固性。

(5)安装波纹管。波纹管采用金属材质,和钢筋绑扎同时进行,两项工作互相协调。使用定位钢筋,可以确定波纹管的位置,方便后续施工作业。定位钢筋的设置间距,在直线段是1.0m,在曲线段是0.5m。在孔道最高处,预留出压浆时的排气孔,和波纹管接触的地方要使用胶带缠紧,防止发生漏浆现象。

(6)支设侧模和芯模。侧模、芯模支设时,要点包括:①根据梁体的坡度变化,及时调整内外腹板的高度;②使用碗口支架作为芯模顶板的支撑,支架下的垫块要和梁体混凝土标号一致;③制作封头板时,结合图纸设计开槽口,用来摆放钢筋、波纹管。

(7)绑扎顶板钢筋。侧模、波纹管、芯模安装完成,及时进行验收,合格后即可绑扎顶板钢筋,技术要点和底板、腹板相同。

(8)浇筑混凝土。浇筑混凝土前,检验各项预先工序,重点是模板标高、预埋件位置。浇注顺序:底板→腹板→顶板。考虑到混凝土体积大,采用分层分段浇筑法,将每一层混凝土的厚度控制在30cm以内。要求一次浇筑完成,不能出现冷接缝,覆盖薄膜或土工布,委派专人洒水养护。

(9)张拉和压浆。混凝土养护过程中,当养护时间7d以上,强度达到要求(一般为设计值的95%),就可以张拉预应力,对张拉力、引伸量进行控制。以张拉力为例,严格按照设计值分级控制,在梁段的两端同时张拉,完成后及时压浆封锚。

(10)拆除模板。预应力张拉完成后,就可以拆除模板和支架,遵循先支后拆的原则,先拆除不受力的部位,再拆除受力的部位,拆除顺序:芯模→顶托→底板型钢。

3 1#~8#块施工技术要点

3.1 工艺流程

1#~8#块采用挂篮法施工,施工流程:第一步,挂篮拼装;第二步,1#块底模预压,消除弹性变形;第三步,调整底模的标高;第四步,绑扎底板和腹板钢筋,同时安装波纹管;第五步,支设芯模,并调整标高;第六步,绑扎顶板钢筋,同时安装纵向波纹管;第七步,浇筑混凝土,委派专人养护;第八步,张拉预应力,及时压浆封锚;第九步,对标高和线形进行观测。

3.2 技术要点

(1)施工准备。机械设备入场后,进行集中检修,避免带病运行;以挂篮施工为核心,合理配置人员和材料,开展挂篮施工技术培训。

(2)挂篮组装。由于该工程箱梁体积大,挂篮的设计和组装均由专业单位完成,进行现场试验。

(3)挂篮预压。挂篮安装后进行压载,时间控制在4h。设置沉降观测点,集中在主梁、翼缘、底板等部位。施工时,根据支架和挂篮的弹性变形实测值、温差引起的变形值、预拱度值,进行现场调整。

(4)绑扎钢筋并安装模板。钢筋和模板施工作业同0#块一致。

(5)浇注混凝土。浇注混凝土和养护作业同0#块一致,其中1#~8#块对称浇注,促使挂篮尽快变形,防止混凝土出现裂缝。

(6)张拉预应力。张拉和压浆作业同0#块一致。(7)前移挂篮,达到下一个梁段进行施工。

4 边跨现浇段施工技术要点

在主桥上,边跨现浇段有2处,施工流程:第一步,地基平整和处理;第二步,搭设支架,检验强度和稳定性;第三步,砂袋预压,消除弹性变形;第四步,支设梁段的底模和侧模;第五步,绑扎底板和腹板钢筋,同时安装波纹管;第六步,支设芯模和翼缘板底模;第七步,绑扎顶板钢筋,同时安装纵向波纹管;第八步,浇注混凝土,委派专人养护。

其中,搭设支架是一个技术要点,该工程采用满堂支架。采用自锁式碗扣支架,立杆步距为60cm×60cm,横杆步距为120cm,立杆、横杆同步搭设。根据设计箱梁底标高和弹性变形,反算出顶托高度,并结合纵坡调整标高,如图3所示。

图3 现浇段支架横断面示意图

5 合拢段施工技术要点

在主桥上,跨中合拢段有1处,施工流程:第一步,支设合拢段吊架;第二步,压载配重;第三步,焊接钢性支撑;第四步,绑扎钢筋;第五步,支设模板,同时安装波纹管;第六步,浇注混凝土,委派专人养护;第七步,拆除外锁定钢接杆;第八步,张拉合拢束,及时压浆;第九步,拆除吊架。

施工期间,注意事项包括如下几个方面:①箱梁悬臂施工时,控制环境温差,可使用土工布进行覆盖,养护时注意保温、保湿,避免出现质量缺陷。②合拢段浇筑前3d,均要24h测量温度变化,绘出时间—温度变化曲线,从中选择温度最低的时段,作为混凝土的浇注时间,一般是凌晨1~3点。③合理配置人员和运输车辆,提高浇筑效率,将浇筑时间控制在2h内。④边跨和中跨合拢时,在悬臂端配水袋,实现均衡受力;混凝土浇筑的同时,即可去除水袋。⑤合拢段上的预埋件位置要准确,方便合拢段锁定钢接杆焊接,保证焊接质量。⑥为了提高浇筑质量,混凝土拌制时,可使用微膨胀混凝土。

6 结束语

大跨度桥梁在施工中,悬臂浇筑法的应用比较常见,不仅有诸多技术优点,而且能提高综合效益。文章结合工程案例,介绍了主要工序的技术要点,总结了相关注意事项,以实现质量控制目标。

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