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桥梁现浇箱梁新型模块式钢管支架施工技术要点

2021-07-31张士强

工程技术研究 2021年11期
关键词:横杆立杆压浆

张士强

中交一航局第一工程局有限公司,天津 300451

1 工程概况

广东某高速BK0+521.822匝道桥上部结构工程,箱梁顶、底宽度分别为10.5m、5.6m,梁高为2.4m,设置五联100m现浇连续箱梁。施工采用的是较前沿的新型模块式钢管支架施工技术,逐跨依次将现浇工作落实到位。

2 施工方案及基本流程

(1)施工方案。新型模块式支架采用的是现阶段业内较为主流的安德固60系列承重架,结构组成方面,杆件为Q345B材质,管径分别为φ60.3mm、φ48.3mm,以设计要求为准,采取热镀锌处理措施。立杆选用的是规格为φ60.3mm×3.2mm和φ65mm×3mm连接套管,杆上有U型卡槽,以焊接的方法与横杆、斜杆连接,还有横杆、斜杆等相关装置。箱梁腹板下方为塔架结构,该处横杆步距为1000mm。箱梁中横杆下部支架立杆按700mm的间距依次设置,并按相同的间距控制标准设置支座处的立杆,其他立杆间距均为1500mm。在顶托上部沿横断面设14#工字钢(主龙骨),并在上方布设规格为100mm×100mm的方木。

(2)基本施工流程。按如下流程有序完成支架的搭设作业:现场清理→测量放样→摆放底座→安装底杆→安装基础横杆→找平→安装标准立杆→安装横杆斜拉杆→搭设标准架体→安装可调顶托→布置主钢梁→布置横向钢梁→安装防护栏→铺设踏板→自检→验收。

3 施工技术要点

3.1 地基处理

地基处理后需具有平整性与稳定性,经技术分析后,采用30cm厚的石渣+10厚的cmC20混凝土面层方案。对实测的天然地基承载力加以判断,要求其达到100kPa以上,否则不满足稳定性要求。利用石渣进行处理后(厚度按30cm控制),对地基进行贯入试验,根据实测值对处理效果做出判断,即实测值需达到300kPa以上。具体的地基处理要点有以下三个方面。

(1)基坑处理:挖除施工范围内的松土以及扰动土层,取适量砂砾及碎石土,用于分层回填、压实,保证压实度达到90%以上。

(2)基底处理:经基坑处理后,清理施工范围内的杂物并整平;启用重型压力机,利用该设备碾压,直至压实度不小于90%;局部地基高度差异较大,处理该部分时可以剥除松土,并采用开挖台阶的方法,台阶高度级差控制标准为60mm或120mm,与此同时,要求水平宽度达1m或根据需求适当加宽处理。

(3)垫层及面层处理:重点处理范围为支架布设区域以及外廊2m范围内,采取摊铺石渣垫层的方法,厚度为30cm,辅以碾压措施。石渣垫层维持稳定后,在上方浇筑10cm厚的C20混凝土,形成面层结构。

值得注意的是,为切实提高支架地基的安全性,在地基处理施工过程中,要求混凝土面层高出地面部分0.2m,超出支架边界外0.5m以上。面层设1%横坡,目的在于提高排水效率,以免发生积水现象;在地基四周修筑排水沟,以高效排出雨水,遇雨水无法顺利排出的情况时,在水沟端部开挖合适尺寸的积水坑,适配水泵,在该设备的辅助下排水。新型模块式支架需满足稳定性要求,对此需确保单杆承载力足够大。此外,加强对地基的处理,使其具有平整、稳定的特点,并在该处搭设支架,确保支架在后续施工中可正常使用。

3.2 支架搭设

(1)组织测量放线工作,以便给支架搭设提供参照基准。分别为各立杆底部配套底座,按照立杆、横杆、斜杆的顺序依次安装各杆件。其中,横杆与立杆的垂直度为关键控制指标,要求各自的偏差均在5mm以下。

(2)支架搭设环节,加强对水平框直角度的检测与控制,及时纠偏。随拼装进程的推进,达到3~5层时,利用经纬仪检测横杆的水平度及立杆的垂直度,前者的要求为共处相同的平面,后者的要求为实测偏差在0.5%以下。密切关注支架的实际高度,待其超过4.5m时,出于稳定性考虑,配套水平剪刀撑,利用该装置加强防护。

(3)在底层增设纵横杆,作为扫地杆使用,该装置距地面最大为350mm,不可超过该值。支架搭设成型后,根据设计要求在墩顶测放高程控制点,在立杆处适配可调托撑,以便在后续可灵活调整支架的高度,使其满足施工对于支架高度所提出的要求。

3.3 支架预压

支架搭设工作落实到位且通过检验后,进入预压环节,目的在于消除非弹性变形,同时对弹性变形有更为深入的认识,根据实际情况进行灵活控制,确保支架在施工全流程中均具有稳定性。预压环节,可利用专用水袋开展预压工作。首先确定箱梁投影范围内钢筋混凝土的自重,再取该值的1.2倍,将所得结果作为预压荷载的控制标准,遵循逐级依次加载的原则。

预压环节需具有均匀性与对称性,采取精细化控制措施,尽可能避免加载偏差过大的情况,否则易发生支架倾覆现象。加载全流程中,每结束一级的加载后,观测12h,期间及时采集数据并完整记录,根据实测数据对预压施工效果做出判断,需保证各测点的沉降量均稳定在2mm以下,若无误则组织后一级加载。

为满足支架预压期间的观测要求,分别在底板中心、边缘处设3个观测点,在两侧翼缘根部设2个观测点。全流程的加载工作均落实到位后,检测并记录测点24h内的沉降量,经数据汇总与计算后,求取均值,若该值在1mm以下,则表明支架预压效果良好,满足要求,可以进入卸载环节。若实际结果与设计要求存在差异,则详细分析成因,根据实际情况采取具有针对性的处理措施,再次组织预压作业,经检测后若实际结果满足要求,则可以进入后续施工环节。

3.4 混凝土浇筑

根据现浇箱梁支架施工的基本要求,选用C20混凝土材料,提前组织配合比试验,确定混凝土达到最佳性能状态下的配合比,根据该配合比精准称量质量达标的材料,予以拌和,经过一定时间的搅拌后,使材料均匀混合,满足要求则出厂,及时投入使用。必要时可掺入缓凝剂,加入此类材料的目的在于延缓混凝土的凝固时间,给施工争取充足的时间。

混合料拌和作业得以完成的关键在于得到拌和设备的支持,因此在正式作业前需详细检查拌和设备,判断其运行的稳定性及精度等是否符合要求,若实际情况不满足要求,则及时做出调整,直至可以正常生产混凝土。其中,计量系统为关键组成,需要提前对其进行详细的检查,以免因原材料取用量不合理而影响混凝土的质量。

在混凝土生产前,还需详细检查各原材料的质量,例如骨料的含水量、粒径等,按顺序依次掺入各类原材料,予以充分搅拌,使混凝土均匀。坍落度是衡量混凝土质量的关键指标,以14~16cm较为合适,此状态下的混凝土可以用于现浇箱梁的施工,有助于提高施工质量。混凝土浇筑施工现场图如图1所示。

图1 混凝土浇筑施工现场图

3.5 压浆封锚

压浆封锚是现浇箱梁支架施工中的核心环节,加强对此环节施工技术的控制十分重要。技术人员需严格遵循技术规范以及试验标准,精准控制灰浆的强度和稠度,保证其可以满足要求。压浆封锚期间,选用52.5级硅酸盐水泥,辅以其他材料,水灰比值以0.4为宜,可掺入适量膨胀剂,利用此类材料改善混合料的性能,使其能够满足现场施工对于混凝土质量的要求。

设备方面,选用活塞式压浆泵,全过程中注浆压力稳定在0.5~1.7MPa,具体根据孔道的长度灵活调整,长度较大时可以适当增大压力,从孔道一端压入,待另一端开始出浆后则可以停止该处的压浆作业。

4 结束语

综上所述,在桥梁现浇箱梁施工中,新型模块式支架施工技术取得了广泛应用,对于后续类似的桥梁工程,全体工程人员需要对该项技术形成准确的认识,做好技术优化以及质量控制工作,以此保证桥梁工程的整体施工质量。

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