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跨既有高速现浇箱梁支架设计与箱梁施工技术要点

作者:何诚杰来源:《企业科技与发展》日期:2019-07-11人气:3

随着国家高速公路网的逐渐成型,新建高速跨既有高速施工越来越普遍,特别是新建高速公路匝道桥,由于曲线半径大等特点,往往设计成现浇箱梁。以已完工的工程实例为背景,从支架设计、搭设工艺、箱梁施工要点等方面,介绍了跨高速现浇箱梁支架设计与箱梁施工的方法,为同类桥梁支架设计与施工提供相关参考。

1  工程概况

兴宁至汕尾高速公路兴宁至五华段畲江支线,起点设畲江北T型枢纽与汕昆高速兴畲段相接。畲江北T型枢纽AK0+884匝道桥在兴畲高速K122+891处上跨高速公路,桥梁起点桩号AK0+807,终点桩号AK0+963,跨径组合为3×20+19+2×26+19m;其中第二联19+2×26+19m第2、3孔上跨跨兴畲高速,采用预应力混凝土现浇连续箱梁,桥宽12米,其中底板宽7米,交叉角度37.5°。

2  施工方案的选择

A匝道桥第二联第2跨和第3跨横跨兴畲高速,为保证通车采用门式墩支架方案,保证双向四车道通车。门洞条形混凝土基础设置在中分带路缘带和硬路肩上,充分保证行车道宽度。

3  门洞及支架搭设方案

在高速公路左右幅各设置1个通行门洞,门洞净宽9m(0.75m安全距离+2×3.75m行车道+0.75m安全距离),计算跨径9.8m,净空5.5m。条形基础采用C30砼浇筑,高度随地形调整调平。立柱采用外径为Ф630mm钢护筒,壁厚8mm,横桥向中心间距3.0m;钢护筒上横桥向放置双拼45a工字钢;纵桥向分配梁采用45a工字钢,门洞中心线与箱梁两端交界内间距0.4m,交界外间距0.6m,纵向45a工字钢与横向45a双拼工字钢进行点焊。45a工字钢上搭设碗扣式满堂支架,支架采用φ48mm×3.5mm钢管,底板间距0.6m×0.9m,翼板间距0.9m×0.9m,横杆步距均为120cm,顶托上纵向放置8#槽钢,间距同支架90cm;横梁采用10×10cm方木,间距30cm,放于纵梁上,横梁上铺设模板。

4  门洞及支架施工方法

4.1  地基处理

4.1.1  测量放样

门洞条形基础设置在高速公路硬路肩上,根据临时墩布置要求,对临时墩的中心线、几何尺寸进行测量放样,并对地面标高进行测量。

4.1.2  浇筑临时墩条形刚性基础

浇筑前进行高程测量,确定浇筑顶面位置,保证单幅条形基础顶面在同一平面上。采用C30混凝土进行浇筑,在集中搅拌站统一拌制,罐车运输至现场进行浇筑。塌落度保持140mm~180mm之间,采用插入式振捣器振捣,每层浇筑厚度为30cm。

4.1.3  预埋钢板

为保证钢护筒与条形基础的良好连接,在条形基础顶面预埋80×80×1cm钢板,采用Ф20螺纹钢锚钉进行锚固。

4.2  门洞搭设

4.2.1  工字钢横梁架设

门洞主受力结构为φ630钢护筒与双拼45a工字钢横梁以及45a工字钢纵梁,工字钢与钢护筒之间采用焊接固定,钢管桩顶铺设钢板焊缝总长大于30cm;钢板与双拼I45a工字钢焊缝总长大于20cm。搭设好的钢管桩间加固采用25#槽钢做横向水平连接,保证门洞主受力结构稳定性。

4.2.2  工字钢纵梁架设

纵梁安装前,须先在双拼I45a工字钢上定位出每片纵梁的位置,焊上钢筋作为定位,确保安装位置准确。纵梁采用点焊,将其固定在双拼I45a工字钢上。

4.3  支架搭设

4.3.1  满堂支架搭设顺序

在牢固的混凝土基础上横向、纵向弹线定位→摆放底托→竖立杆搭设并扣紧→安装纵、横向横杆,并与立杆扣紧→装第二层及以上支架→加设剪刀撑→安装顶托→在顶托上居中安装纵向槽钢→铺设横向方木。

4.3.2  支架安装

根据立杆及横杆的设计组合,从底部向顶部依次安装立杆、横杆。一般先全部装完一个作业面的底部立杆及部分横杆,再逐层往上安装,同时安装所有横杆。立杆和横杆安装完毕后,安装剪刀撑,保证支架的稳定性。剪刀撑通过扣件与支架连接,安装时尽量布置在框架结点上,纵向在两侧及腹板位置按4~5米设置一道剪刀撑;横向在1/2跨、1/4跨及横隔梁位置按4~5米设置一道剪刀撑。每道剪刀撑与地面交角45°~60°,从底到顶连续设置。支架顶部、底部及中部每三层各设一道水平剪刀撑,应在水平面上与纵横水平杆形成45°~60°夹角交叉斜杆,并与立柱或水平杆用旋转扣件相连。扫地水平杆离底垫木的距离和立杆顶端的自由长度控制在30cm以内。

5  现浇箱梁施工技术要点

5.1  梁板浇筑

箱梁按照每跨进行浇筑,具有浇筑方量大、时间长的特点。A匝道桥现浇箱梁混凝土总方量为1151m3,分两节浇筑,单节分底腹板和顶板两次浇筑,浇筑时间均为18~24小时,时间从早上8点开始。

箱梁腹板施工时,混凝土必须分层浇注,分层振捣。混凝土振捣时,振动器靠自重插入混凝土中,振动15s后,确保周围100mm内能泛浆,缓慢拔出振捣器,以免产生空洞。振捣器插入下层混凝土深度控制为5~10cm;移动距离控制在有效振动半径的1.5倍范围;混凝土停止下沉,不冒气泡、泛浆、表面平坦,表面混凝土振捣密实。混凝土浇注过程中,控制好混凝土初凝时间,浇注上层时,下层不初凝。

混凝土浇注采用对称浇注方法,使支架和模板对称受力,箱梁分二次浇注,第一次浇注到腹板顶部位置,高出交界面2cm,第二次为腹板顶部以上位置。

混凝土浇注完毕后,待达到初凝时及时养生,为了达到温水养生效果,在混凝土面铺设麻袋,并浇水养生。特别注意前期养生。

5.2  预应力张拉

0→0.25σk→0.5σk→1σk (持荷5min,测伸长值,校核伸长值)→回油自锁锚固,测总回缩量。

张拉时按两侧同步均匀对称分级张拉,张拉级数分25%σk,50%σk,100%σk三级,张拉至设计控制应力时,持荷5min,测量100%σk时钢绞线伸长值和锚夹片外露量。然后回油整机复位,进行下一束张拉。现浇箱梁的张拉顺序为:N2→N1→N3,左右腹板对称张拉。

5.3  压浆

压浆前,吹入压缩空气清除管道松散微粒,压浆使用活塞式压浆泵,压力为0.5-0.7Mpa。浆液拌和至少2min,稠度宜控制在14-18s之间。压浆时,应由最低点的压浆孔压入,并且使水泥浆由最高点的排气孔流出,直到流出的稠度达到注入的稠度。当另一端溢出的稀浆同原浆时,关闭出浆口继续压浆,保持1分钟,关闭压浆阀,待无水泌出后,再减压、拆卸压浆阀。

6  结语

箱梁施工完成后拆除模板,底板平顺,翼板线型较好,腹板、底板砼色泽均匀,表明砼施工质量控制得当。量测箱梁纵横坡度、高程均满足设计要求,表面支架搭设满足要求。该桥梁已建成通车一年,通过复测无变形现象,相关施工方案和设计方案可为类似桥梁施工提供参考。



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