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关键词:支架法;现浇连续梁;关键工序;技术控制
福厦铁路北起福建省福州市,南达厦门市,全长约275公里。中铁十九局集团二公司管段全长69.97km,主要工程包括隧道15座、总长13738m,桥梁33座、总长12236m,路基长度51.1 km等。本文就特大桥支架法现浇连续梁施工进行介绍。
1 普通连续梁
大北溪特大桥跨工业园区道路(32+48+32)米连续梁、龙江特大桥跨既有公路(32+48+32)米连续梁、尖山中桥(12+16+12)米连续刚构及仓霞五线中桥(16+24+16)米连续刚构,设计采用满堂支架现浇施工。根据桥梁的净空跨度和施工现场的交通要求,现浇支架采用WDJ碗扣型多功能脚手架组成。
2 异型连续梁
大北溪特大桥第32~37孔为主线与福厦上下行联络线交汇范围并跨滨江公路设 (2×32+56+3×32)m异型连续梁,采用支架法施工。第34孔跨公路为保证既有路畅通,采用64式军用梁和83式轻型军用墩拼装支架,支架临时墩墩距4~8m,横梁安设在军用梁上,其上安装模板,临时中间墩基础采用砼,两端墩直接在桥台承台面上支立。军用梁之间用连接槽钢和钢枕连成整体,中间支点处用专用撑杆加强;第35-37孔在水中也采用无缝钢管作立柱和贝雷梁组合进行施工,施工时在跨中加设钢管桩临时支墩,在承台、跨中钢管桩临时支墩上搭设钢平台,之后将钢管立柱支撑在钢平台上,支架采用组合钢管作立柱,承重部分由纵向贝雷梁和横向工字钢组成,组合钢管立柱用槽钢联成整体,在横向工字钢上面设置砂筒供落架使用;第32、33孔支架采用满堂碗扣式脚手架。
底模采用组合钢模板,侧模采用定型钢模拼装而成,钢筋在钢筋加工场地加工成半成品,在现场绑扎成型。混凝土采用泵送入模的方式。
3 工艺流程
3.1 支架法现浇连续梁工艺流程
支架基础施工→拼装支架→安装底模板→安装外侧模板→绑扎底腹板钢筋→安装波纹管→穿钢绞线→安装内模→绑扎顶板钢筋→灌注砼→养护→拆内模→初张拉→拆侧模→终张拉→压浆封锚→拆支架。
3.2 异型连续梁支架现浇施工工艺流程
灌梁平台架设→预压及支架标高调整→底模安装→绑扎钢筋、安装预埋件、 波纹管及预应钢束、检测和监控设备安装→侧模安装→绑扎梁顶板钢筋→浇筑梁体砼→养生→拆除外模→钢绞线束、波纹管清孔→张拉→压浆→封端→落架→拆底模→桥面系施工。
4 关键工序及技术控制
4.1 地基处理
地基视地表土情况掺加5%~8%的石灰,平整静压。必要时换填处理,分层碾压。地基处理后要求密实度达到90%以上,地基承载力达到0.2Mpa以上。支架地基比原地面高15~20cm,外侧设排水沟。基处理好后,整体浇筑C20砼,养护至少3天后方可搭设支架。
4.2 脚手架的施工
现浇支架主要包括基础、钢排架、支撑模板的横梁等构件。钢排架的基础应满足承载力要求,落梁支墩采用自制的钢结构组焊件组拼,支撑模板的横梁为型钢,横梁下安装螺旋支撑与钢排架连接。
支架搭设完毕后需经过预压试验后,预压荷载为梁重加施工荷载。预压后测出钢排架的弹性变形和地基全部变形。
4.3 预压及预拱度的设置
支架搭设完毕后,按梁体重量的1.2倍先进行预压以消除支架的非弹性变形。然后按照箱梁设计图和预压结果,设置预拱度。
4.4 箱梁模板支立和钢筋绑扎
4.4.1底模拼装及线形控制
现浇梁底模采用大块模板在膺架分配横梁上拼装,设计模板时减少模板接缝,提高底板表面砼的外观质量。在拼装模板前对垫石标高进行测量,对于不符合设计标高和标准要求的垫石进行处理,安装支座后在墩台垫石上做出梁体的中心线和端线,把底模按中心线和端线固定在横梁上。
通过对梁体坡度、预拱度的计算,得出底模的标高,用水准仪测量,调节钢管排架顶部的螺栓托撑可以将高程的误差调整到±1mm 以内。
4.4.2侧模的吊装和调整
侧模吊装时由于模板较重不易对位,首先调整模板纵横向的位置,对于位置有偏差的模板用千斤顶和倒链将其调整到位。其次调整模板的高度和垂直度,梁体模板高度的安装误差为10mm,由侧模底部的螺栓调节模板的高度使其满足规范要求。用支撑杆件和倒链调整模板的垂直度。
模板位置和垂直度调整好后,将各片外模连结成整体。检查各模板接缝是否紧固密贴,并在接缝处打腻子找平接缝,然后打磨模板表面,使其光滑平整。
4.4.3底、腹板钢筋绑扎及预应力管道的安装
对后张法预应力砼箱梁的梁体钢筋绑扎顺序为:底、腹板钢筋→顶板钢筋→挡碴墙及锚柱钢筋。在绑扎底、腹板钢筋时,为满足底板底层钢筋的保护层,在底模上放置塑料垫块,散布均匀,间距不大于1m 。垫块长度方向交角为45度,左右不得垂直于梁长方向。
波纹管的定位筋根应能较好的保证预应管道的顺畅和牢固。安装波纹管以后,,以模板为参照,对预应管道的中心位置加以复核,对于横向、纵向和高度上的局部误差加以调整,使其满足设计要求。
4.4.4内模安装
内模采用组合钢模板作面板、型钢组焊框架组合结构。内模面板由制式钢模板组合而成,采用分块拆装工艺施工。内模面板与框架间用钩头螺栓相连,面板间用U行卡扣联结。
内模分节拼接完成后,用吊车将其吊入已绑好的U型钢筋笼内。内外模用对拉螺栓连接,而且在内模顶板上开30×30cm2的天窗,天窗间距2.5m,以使灌注底板砼时下料均匀方便。压板安装在内模两侧,宽度为30cm,以抵抗浇注腹板和顶板砼时砼产生的压力,使底板砼不被反压超厚。
4.4.5顶板钢筋绑扎
内模安装完成后进行顶板钢筋绑扎,钢筋绑扎同预埋件安装同步进行。防止施工人员在钢筋骨架上走动而引起钢筋骨架的变形,务必在钢筋网上加焊足够的竖向钢筋,用以加固钢筋笼。
4.5 梁体砼浇筑及养护
4.5.1砼浇筑顺序
按“变形小处先灌,变形大处后灌”的原则,梁体砼浇筑顺序从梁两端向中间逐段灌注,斜向分层,各层间浇筑时间差不宜超过1.5小时。
4.5.2砼灌注注意事项
控制砼下料速度,减少对模板和钢筋的冲击,每层砼浇筑厚度不超过20~25cm,严禁砼堆积以免影响振捣效果。砼振捣以插入式振捣为主,砼振捣时间以砼振实、表面气泡不再上返为准。但亦不少于半分钟,桥面及时赶压抹平。
4.5.3养护
梁体砼灌筑结束后采用自然养生的办法对梁体进行养护,箱梁表面用海绵被予以覆盖,洒水数以砼表面潮湿为度,当环境相对湿度小于60%时,洒水养护14天。箱梁的内室降温较慢时,适当采取通风措施。
4.5.4拆摸顺序
在砼强度达到设计强度的80%以后,方可拆除内模和侧模。对于承受荷载的底模,在梁体砼强度达到设计强度的100%,并进行张拉后,方可拆除。
4.6 预应力施工
4.6.1预应力穿束
采用人工和机械牵引相结合的方式穿钢铰线。穿钢铰线时,应随时观察和调整预先插在孔道中的波纹管的位置,以避免钢铰线端部将波纹管拉坏。
4.6.2预应力张拉
当梁体砼达到设计规定强度后,且养护龄期达到设计要求后,进行张拉。张拉步骤为:安装工作锚头、工作夹片;对每根钢绞线进行预紧;安装限位板、千斤顶、工具锚、工具夹片等; 在梁两端同时张拉;完成预应力钢丝束锚固后切断距锚头尾端的钢绞线。
4.6.3压浆封端
预应力束张拉完成后要尽早进行管道压浆,压浆时采用真空辅助压浆工艺。
梁体封端在管道压浆结束后进行,封端前梁端锚穴处应凿毛处理,并用环氧树脂涂封锚具对其进行防锈处理,然后在锚穴的四周涂以防水涂料。
封端砼采用无收缩砼进行封堵,其砼标号不应低于设计要求。
5 结语
通过对以上关键工序进行了严格的技术控制,中铁十九局集团二公司福厦铁路支架法现浇连续梁施工合格率100%,完全满足了设计要求,并为今后类似施工积累了丰富经验。
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