開口薄壁混凝土箱型拱施工技術(shù)研究

羅文秀

(貴州橋梁建設(shè)集團有限責(zé)任公司)

有平衡重平面轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，是橋梁施工工藝的重要組成部分。而鋼筋混凝土箱型拱橋是山區(qū)橋梁最普遍采用的型式。為減輕轉(zhuǎn)體重量，主拱圈在轉(zhuǎn)體階段采用開口薄壁箱的斷面型式。由于重力原因，半拱澆筑時混凝土?xí)蚬澳_段流淌，半拱混凝土箱的幾何尺寸特別是底板厚度得不到保證，會影響轉(zhuǎn)動體系重心位置，增加轉(zhuǎn)體難度。薄壁箱體混凝土質(zhì)量也是保證轉(zhuǎn)體階段結(jié)構(gòu)安全和轉(zhuǎn)體重量的關(guān)鍵指標(biāo)。

根據(jù)規(guī)范及試驗段施工，確定分層分段澆筑順序、分段長度、預(yù)埋定位筋、拉桿壓模、振搗方式等。達(dá)到嚴(yán)格控制開口薄壁箱的幾何尺寸、混凝土的澆筑質(zhì)量，滿足設(shè)計要求的目的，使實際重心位置和設(shè)計理論重心位置盡量吻合，轉(zhuǎn)體階段拱圈結(jié)構(gòu)安全，確保轉(zhuǎn)體順利實施。

1 開口薄壁混凝土箱型拱橋的施工要點

(1)將開口薄壁箱分為(底板+馬蹄)及腹板兩層澆筑，(底板+馬蹄)分段長度為1 m，腹板澆筑分段長度為2 m，保證了混凝土振搗機具有效工作范圍和混凝土容許的流動范圍。

(2)采用壓模、壓模拉桿及定位鋼筋的聯(lián)合作用，有效控制漲模，保證混凝土幾何尺寸滿足設(shè)計要求。

(3)插入式振搗棒及附著式振動器聯(lián)合作用，在每段箱體預(yù)留澆筑口，保證混凝土質(zhì)量滿足設(shè)計強度要求。

2 工程實例分析

2.1 項目背景

花江大橋為董箐水電站庫區(qū)路橋復(fù)建工程，設(shè)計橋型布置為:2～13 m(鋼筋混凝土連續(xù)板)+1～140 m(箱拱)+4～13 m(鋼筋混凝土連續(xù)板)，橋梁全長242.5 m。

主跨為140 m上承式鋼筋混凝土箱型拱，主拱圈為等截面懸鏈線單箱三室箱形拱，拱軸系數(shù)為m=1.998，凈矢跨比1/5，拱圈截面高度2.3 m，寬度7.55 m。主拱圈采用有平衡重平面轉(zhuǎn)體施工，設(shè)計轉(zhuǎn)體重量為3800余噸，貞豐岸按順時針方向轉(zhuǎn)180°，關(guān)嶺岸按逆時針方向轉(zhuǎn)90°后合攏成拱。

2.2 施工工藝流程

(1)支架基礎(chǔ)處理，搭設(shè)鋼管支架鋪設(shè)底模，安裝底板鋼筋。

(2)安裝馬蹄模板，并設(shè)置定位鋼筋，定位鋼筋每箱設(shè)置兩根，間距110～130 cm，縱橋向貫通。

(3)安裝壓模及壓模拉桿，壓模拉桿每箱橫橋向設(shè)置三根，間距90～110 cm;縱橋向間距50 cm。

(4)澆筑(底板+馬蹄)混凝土，每段澆筑100 cm;澆筑兩段后，安裝腹板鋼筋及模板，腹板對拉拉桿豎向間距50～75 cm，縱橋向間距50 cm，澆筑腹板混凝土。

(5)重復(fù)1-4步至半拱拱箱澆筑完成。

3 施工注意事項

3.1 支架搭設(shè)

支架搭設(shè)前應(yīng)對地基進(jìn)行硬化處理，若巖石出露，在支架搭設(shè)范圍內(nèi)挖成臺階，按支架設(shè)計圖進(jìn)行，支架頂橫桿滿足拱圈底板標(biāo)高要求，并設(shè)置一定的預(yù)拱度。

3.2 鋼筋的制作安裝

在支架上鋪上底模和綁扎鋼筋。鋼筋預(yù)先加工完成后現(xiàn)場綁扎，鋼筋的制作和安裝必須滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)關(guān)于鋼筋加工安裝的要求。為使拱圈鋼筋籠形成穩(wěn)定的骨架，鋼筋交匯點應(yīng)采用點焊或綁扎，并確保鋼筋定位準(zhǔn)確。

3.3 模板安裝

為保證拱圈混凝土外觀質(zhì)量，拱圈外側(cè)模馬蹄部分采用特制定型鋼模，其余模板采用12 mm厚的木模。模板就位后還應(yīng)對其平面位置、標(biāo)高、節(jié)點聯(lián)系穩(wěn)定性以及保護層厚度進(jìn)行檢查，全部合格后方可進(jìn)行下道工序。在拱圈底板上安裝定位鋼筋，每個箱室縱橋向設(shè)置兩根的鋼筋，從拱腳一直延伸至拱頂。每一根定位鋼筋都要通過測量準(zhǔn)確定位。精確下料的10 cm長的鋼筋做內(nèi)襯固定在底板鋼筋上，將壓模放在內(nèi)襯上，在用拉桿經(jīng)過底板將壓模固定起承重作用的拱圈支架上，形成一個五面封口的開口箱，以保證底板的10 cm厚度不變形。

3.4 混凝土澆筑

澆筑混凝土前，應(yīng)對支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件進(jìn)行檢查，并作好記錄，符合設(shè)計要求后方可澆筑混凝土。模板內(nèi)的雜物、積水和鋼筋上的污垢應(yīng)清理干凈。模板如有縫隙，應(yīng)填塞嚴(yán)密，模板內(nèi)面應(yīng)涂刷脫模劑。澆筑混凝土前，應(yīng)檢查混凝土的均勻性和坍落度?；炷僚浜媳仍O(shè)計應(yīng)滲入早強緩凝劑，使拱圈混凝土澆筑在初凝時間內(nèi)完成，氣溫較低時應(yīng)考慮混凝土配合比的適當(dāng)調(diào)整及溫水養(yǎng)生保溫。

嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，即要保證混凝土的和易性，又要保證混凝土不能隨意流淌，坍落度控制在14～17 cm范圍內(nèi)。

混凝土分段澆筑，每段底模下居中安裝附著式振動器。

混凝土澆筑時振搗較為關(guān)鍵，在澆筑馬蹄之前用海綿將拉桿及板與板之間的縫隙封塞嚴(yán)實。用塔吊吊料斗將料送到澆筑點，邊放混凝土邊振搗，每一插點振動時間為20～30 s，每段初振后，開啟附著式振動器3～5次，每次時間10～15 s內(nèi)。振動棒振搗時注意避開模板和鋼筋骨架。

4 結(jié)語

通過花江大橋?qū)嵤?，混凝土箱型拱肋的結(jié)構(gòu)尺寸符合設(shè)計要求，實際重心位置和設(shè)計理論位置吻合一致，轉(zhuǎn)體階段拱圈結(jié)構(gòu)安全，轉(zhuǎn)體順利實施。該施工技術(shù)所需材料設(shè)備簡單，施工方便，工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)尺寸易于保證，有較高的經(jīng)濟效益和推廣應(yīng)用價值。

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［1］公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 041-2000)［S］.