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京沪高铁某高速站桥段现浇连续梁支架法施工

2015-03-28邓子仪

山西建筑 2015年2期
关键词:腹板现浇张拉

邓子仪 李 钢

(中交一航局第一工程有限公司,天津 300450)

京沪高铁某高速站桥段现浇连续梁支架法施工

邓子仪 李 钢

(中交一航局第一工程有限公司,天津 300450)

结合京沪高铁无锡高速站桥段现浇连续梁的工程实例,针对地质情况和施工区域影响,分析比选了该类施工方法最优的支架方案,并详细讨论了支架预压的基本步骤,在箱梁施工方面,论述了各工序的施工方法,给出了有效控制混凝土质量的施工建议。

现浇连续梁,支架,箱梁,钢筋

0 引言

随着我国城际间交通量的日益增长,高速铁路桥梁的建设不断增加,其施工要求时间短、资金少、交通连续性好,因此现浇预应力混凝土连续梁被广泛运用于全国各地的高速公路建设中。本文拟结合京沪高铁无锡高速站桥段现浇连续梁的工程实例,浅析预应力现浇连续梁支架法的施工工艺,以便为采用现浇连续梁支架法施工的桥梁工程提供参考。

1 工程概况

京沪高铁无锡高速站桥段共有现浇连续梁8处共38孔,梁宽12 m,梁高3.05 m~6.2 m不等,单孔箱梁重量900 t~3 000 t。该工程特点包括:混凝土重量大,对地基承载力要求高,而该桥段所处位置的地质较差,地基加固处理难度大;无锡高速站现浇梁全部为无砟梁,对梁面标高要求高;现浇箱梁混凝土量大,如何控制好混凝土施工质量及支架安全是关键。

2 支架施工

2.1 支架方案的比选

高速站桥址区位于平原地区,第四系覆盖层厚度较大,地基岩土层大部分较稳定,地表除分布沟塘外,无滑坡、崩塌等不良地质现象,场地浅部分布有淤泥质土,属高压缩性土,欠固结性,力学性能差,分布不连续。无锡高速站桥段施工区域内多为下部桩基施工时留下的泥浆池,经回填覆盖并晾晒后为表面硬皮,底部松软的弹簧土。

综上所述,若采用碗扣式脚手架施工,难以避免产生较大的不均匀沉降,甚至危及工程安全及难以保证工程质量。考虑到以上原因拟采用贝雷梁作梁式支架整体现浇的方法施工。

2.2 支架设计与安装

考虑到贝雷梁力学性能及现浇梁底模挠度变形要求,在标准32 m及34 m跨度的现浇梁间设两道支架,支架间间距9 m,如图1所示。支架基础采用打设静压桩并在桩顶浇筑条形基础,采用钢管支撑横梁并在横梁上布设贝雷梁的施工方案。根据地质情况及上部荷载情况计算,以L1现浇梁为例,静压桩采用250 mm×250 mm混凝土方桩做基础,每根静压桩承载力为50 t,每排支架下布设9根,静压桩基本布设如图1所示。

L1型连续梁均采用支架现浇,下面介绍支架现浇方案。由于该地质条件普遍较差,支架基础采用静压桩,在静压桩上浇筑混凝土条形基础形成整体刚性受力结构,在基础上预埋钢板,焊接φ630钢管,钢管上布设砂桶,砂桶顶放置横梁,在横梁上安装贝雷片。两墩之间等距布设两排钢管,根据梁宽不等,每排布设5个钢管支撑。每拼好一孔,及时安排支架预压,预压需逐孔进行,以消除支架的非弹性变形,并监测弹性变形情况,掌握资料,进行数据分析。支架搭设完经检查验收合格后,进行分配梁底模板安装施工,并用沙袋对支架进行荷载预压。

为观测条形基础沉降量,从0到120%的荷载总重分级加载,加载完成后观测监控支架下沉量,直至连续三天累计沉降值不超过3 mm时方可分级卸载。

3 箱梁施工

3.1 模板系统

箱梁制作的首期工作是模板的设定与安装。在该工程箱梁的制作中,外模板采用钢木混合模板,在圆角处采用钢模板,其余采用竹木模板,并用脚手架作为支撑系统。箱室的模板分两次制安,按箱梁外形尺寸加工好模板后先安装侧帮再安装顶板模板。模板用碗扣脚手架支撑并设水平托调节高度,为防止内模上浮,内侧模用8号铅丝与底板主筋绑紧,并在底板处根据底板混凝土厚度设同强度混凝土预制块支承。模板及下部脚手架等施工均使用吊机配合人工完成。施工中需要特别注意支架的稳定性,以防止浇筑混凝土时造成内模移动、塌陷。箱梁模板的布置如图2所示。

3.2 钢筋加工与安装

箱梁钢筋型号、规格较多,加工应分类堆放,并挂设标明尺寸形状的标识牌加以区分。对于首批加工的钢筋,加工成型后应与大样图对照,核实无误后再批量加工,施工过程中应核对加工数量。箱梁钢筋采用吊机吊运,现场绑扎成型,焊接钢筋时要用防火材料隔垫,以免焊接火花灼伤模板。钢筋绑扎严格按标记布设,底腹板焊缝应设置在梁长的1/4处。

预应力钢筋管道布设采用坐标法定位并应保证线性流畅,当与普通钢筋位置重合时可适当调整普通钢筋绑扎位置,但不可随意切割钢筋,顶板钢筋绑扎应注意挠度及沉降观测点的留设,留设位置以便于后期观测为宜。

预应力管道成型应采用良好材质的波纹管,并在每一步的施工过程中加以保护,确保在钢绞线穿束前管道畅通。钢绞线采取单孔整体穿束,穿束前应梳理顺直并每隔1 m用8号铅丝绑扎1道。每孔钢绞线数量多、长度大,且梁体距离地面较高。应先在预应力孔道内预留牵引绳,人工配合卷扬机整束穿束,施工过程应缓慢进行。

3.3 箱梁混凝土浇筑

箱梁混凝土浇筑按如下步骤:先腹板底部及倒角,浇至倒角顶面时改浇底板,然后是腹板,最后是顶板。待底板混凝土浇筑完达到初凝状态时,然后进行腹板混凝土浇筑。由于连续梁梁高为6.2 m,在浇筑腹板时,必须安装串筒,将混凝土自由下落高度控制在1.0 m以内,防止混凝土离析和对侧模板产生较大冲击力。腹板混凝土采用水平分层法浇筑(分层厚度不大于30 cm),两侧灌注要交替进行,确保截面混凝土上升高度一致。在混凝土浇筑时,混凝土振捣采用插入式振捣棒;一般部位采用φ50振捣棒,钢筋间距较密及波纹管等部位,采用φ30振捣棒进行振捣。在浇筑箱梁顶板混凝土前要在腹板上沿桥的纵向每隔3 m~5 m以箱梁顶板标高为顶标高,立焊1根直径12 mm的钢筋,再以立筋为支点,焊接纵向角钢作为控制顶板标高的标准。混凝土浇筑过程中,用4 m长铝合金靠尺沿这四道纵向钢筋和侧模对混凝土面进行找平。

为控制好箱梁混凝土质量,作者建议注意浇筑过程中的如下事项:

1)浇筑底板混凝土时,不能一次浇到设计高度,必须预留5 cm,以防浇筑腹板时混凝土流入导致底板超厚。

2)由于箱梁高度大,在腹板与底板接合处的底板钢筋上挂三层铁丝网,减少浇筑腹板时混凝土流入底板数量。

3)由于箱梁底板顶面纵向呈圆弧形,梁端头高差较大处,浇筑混凝土时每隔50 cm设一道横向挡板,减少混凝土往低处流的数量。

3.4 预应力施工

箱梁采用纵、横、竖向三维预应力体系。纵向、横向为预应力钢绞线,采用自锚式拉丝体系锚具,竖向为高强精轧螺纹钢筋,管道形成全部采用金属波纹管成孔。预应力初张拉时,腹板索在梁体混凝土强度和弹性模量达到设计值60%后进行初张拉,张拉控制应力为850 MPa。预应力终张拉在梁体混凝土浇筑7 d后进行,张拉前应确保梁体混凝土强度和弹性模量达到设计值。预施应力采用双控措施,应力值以油压表读数为主,钢束伸长量进行校核。张拉采用两端同步(单端张拉除外),左右对称进行,最大不平衡束不得超过1束。预应力张拉顺序采用纵向、横向、竖向。纵向预应力筋张拉顺序是先张拉腹板预应力束,再张拉顶板和底板预应力束,由外向内左右对称张拉。横向预应力钢绞线张拉顺序是张拉时从中间向两边张拉,每次张拉不少于2束。竖向张拉顺序是对称张拉,每次张拉不少于4束。张拉完成后,在48 h内采用真空辅助压浆工艺进行管道压浆。

3.5 箱梁模板拆除

模板拆除应在箱梁混凝土达到一定强度,而且梁体内外温差不大于25 ℃的条件下进行。应避免混凝土过早接触空气,急剧降温导致开裂现象的出现。模板拆除的顺序应为模板支立顺序的反方向进行,应避免表面混凝土以及模板的损伤。值得注意的是,在模板及相关杆件脱离混凝土约束后才能进行模板吊运施工。

4 结语

本文以京沪高铁无锡高速站桥段现浇连续梁的工程为例,通过分析现浇连续梁支架法施工工艺,给出了如何控制好混凝土质量的施工建议,为采用现浇连续梁支架法施工的桥梁工程提供参考。

[1] 姜 涛.高墩多跨连续梁梁式支架法施工的支架设计[J].山西建筑,2007,33(36):325-326.

[2] 李长福.跨路连续梁采用梁式支架法施工方案[J].中国科技信息,2006(2):100-101.

On cast-in-place beam support method construction at some expressway station bridge section along Beijing-Shanghai Express Railway

Deng Ziyi Li Gang

(CCCCFirstHarborEngineeringCo.,Ltd,Tianjin300450,China)

Combining with the cast-in-place beam support method construction at some expressway station bridge section along Beijing-Shanghai Express Railway, the paper analyzes and compares the optimal support scheme for the construction method according to the geological circumstance and construction region, mainly discusses the basic steps for the support preloading, indicates the construction methods for procedures from the box girder construction, so as to provide some construction suggestions to have the effective control over the concrete quality.

cast-in-place beam, support, box girder, reinforcement

1009-6825(2015)02-0168-03

2014-11-09

邓子仪(1979- ),男,工程师; 李 钢(1982- ),男,工程师

U445

A

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