易志鋒
(福建省永富建設(shè)集團有限公司, 福建 福州 350700)
目前在橋梁建設(shè)當中,大跨度現(xiàn)澆箱梁一般采用掛藍懸臂澆筑施工,而其中0號塊的施工在整個施工階段是一個非常重要的階段。本文結(jié)合龍浦大橋 0號塊的施工實踐,詳細闡述了有關(guān)0號塊的施工控制要點。
龍浦大橋位于華安縣豐山鎮(zhèn),在廈蓉高速九龍江大橋東 300米處,跨越九龍江北溪,橋梁全長427m,橋型布置為(3×30)+(4×30)+(40+70+40)+(2×30),橋梁左右分幅布置,左右幅間距0.5m,單幅橋?qū)?6m。
龍浦大橋主橋為(40+70+40)m變截面混凝土連續(xù)箱梁,單箱雙室直腹板截面,采用C50混凝土。箱梁頂板寬16m,底板寬11m,翼緣板懸臂長2.5m。
0#塊全長10米,其中墩頂段3米,懸臂段3.5米。墩頂設(shè)一道中橫隔墻,橫隔墻厚2.2米,單室隔墻上設(shè)置1.2×1.2米的橫洞。0#塊中心線梁高4.2米,端部中心線梁高3.744米。
龍浦大橋為連續(xù)梁,墩梁采用支座連接,為抵抗箱梁懸澆施工中的不平衡傾覆彎矩,施工過程中需要考慮墩梁臨時固結(jié)措施,合龍后解除臨時固結(jié)。本工程施工擬采用“體內(nèi)體外相結(jié)合”的臨時固結(jié)形式,即既在墩頂上設(shè)置臨時混凝土支座,又在承臺上設(shè)置鋼管柱與精軋螺紋鋼筋組成的拉壓支撐體系。在主墩墩頂設(shè)置C40臨時混凝土支座,其支座邊緣離墩身邊緣5cm,寬度為40cm,為便于后期鑿除,臨時支座分兩層施工,分別在墩頂面及中間設(shè)置隔層油毛氈。墩旁每側(cè)設(shè)置臨時3根φ800-10mm鋼管樁,鋼管樁中心線離墩中心線距離為3.8m。每根鋼管樁處對稱布置4根φ32mm精軋螺紋鋼筋,其下端錨入承臺1.5m,上端錨固于0#塊箱梁底板上。
臨時固結(jié)施工質(zhì)量控制要點如下:
(1)臨時支座的表面必須保證水平,墩頂面與臨時支座頂面涂抹隔離劑進行隔離,以方便將來臨時支座的解除;臨時支座的頂面與底面不得夾有雜物,以保證接觸面的平整。
(2)鋼管支撐柱上下錨固鋼筋,要安裝牢固、位置準確、錨固有效。
(3)懸臂澆筑施工期間應(yīng)對臨時支座上下固結(jié)處進行監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時處理。
(4)為減少精軋螺紋鋼受力后伸長的影響,在進行臨時錨固時需要進行預(yù)張拉,張拉力為20.5kN。
0#塊施工采用牛腿托架+鋼管柱系統(tǒng)施工,根據(jù)本橋梁的特點,0號塊的施工支架采用在臨時錨固的鋼管樁上搭設(shè)牛腿,并且在薄壁墩中預(yù)埋鋼板焊接成牛腿作為結(jié)構(gòu)承重體系,結(jié)構(gòu)主梁采用雙拼40b工字鋼,底模板縱梁采用32b工字鋼,橫向分配梁為 100×100mm木方,底模采用竹膠板,側(cè)模采用掛藍側(cè)模。0#塊最大梁高為4.2米,采用一次澆筑完成。
采用鋼管支架進行0#塊混凝土的施工,由于支架彈性、桿件連接縫隙等因素影響到0#塊混凝土質(zhì)量和梁體線性控制。0#塊承受三向預(yù)應(yīng)力及支點反力的作用,其應(yīng)力狀態(tài)比較復(fù)雜,且支架的不均勻變形使支點附近的底板、肋板的應(yīng)力容易出現(xiàn)集中現(xiàn)象。因而支架安裝完成后,還需要對其進行預(yù)壓,以保證其強度、剛度和穩(wěn)定性,并消除支架的非彈性變形,得出支架的彈性變形值大小,同時還可以檢驗托架結(jié)構(gòu)的安全性,防止安全事故的發(fā)生。
本橋箱梁為變高截面,模板的制作與安裝均具有較高的難度。既要保證模板結(jié)構(gòu)安全可靠,具有足夠的強度和剛度,又要盡量使其結(jié)構(gòu)簡單合理,在施工上能便于制作、安裝、調(diào)整、定位、拆除和重復(fù)利用。
模板采用定型鋼模板,模板接縫處采用高密度海綿條塞緊,模板表面涂刷一層脫模劑,脫模劑用量適度,并注意在混凝土澆筑以前模板的防塵處理。
模板包括外側(cè)模、翼緣模板、內(nèi)模及封端模。安裝完成后應(yīng)對模板的強度、剛度進行檢驗。模板安裝尺寸應(yīng)準確無誤。模板表面應(yīng)保證平整光潔,裝拆方便。模板安裝順序為底模→外側(cè)?!鷥?nèi)模→封端模,模板拆除順序則按照封端模→內(nèi)側(cè)?!鷥?nèi)頂?!鈧?cè)?!啄!?/p>
0號塊內(nèi)鋼筋錯綜復(fù)雜,鋼筋安裝前,應(yīng)確定好各種鋼筋的安放順序。確保鋼筋的位置、鋼筋長度、直徑大小、根數(shù)、鋼筋間距等符合圖紙及規(guī)范要求,鋼筋接頭位置應(yīng)按規(guī)范要求處理。鋼筋綁扎應(yīng)牢固,無松動,為加強鋼筋骨架的整體穩(wěn)定性,鋼筋可適當進行點焊。
預(yù)應(yīng)力管道的安裝應(yīng)與鋼筋綁扎同步進行,直線段每隔1m、曲線段每隔0.8m設(shè)置一處定位鋼筋,彎道處適當加密,確保波紋管線形滿足設(shè)計圖紙要求。對于縱向的預(yù)應(yīng)力管道,綁扎鋼筋時還要增設(shè)架立鋼筋。波紋管要預(yù)留壓漿排氣孔,孔眼均應(yīng)留在孔道最高位置處,壓漿排氣孔與波紋管相接部位要用膠帶裹緊,確保不會漏漿或混凝土澆筑時水泥漿進入。
豎向預(yù)應(yīng)力筋采取預(yù)穿束方案施工,混凝土澆筑之前,波紋管安裝完成之后,預(yù)先把預(yù)應(yīng)力鋼筋穿入波紋管道內(nèi)。
縱向預(yù)應(yīng)力筋由于管道長,線性控制要求高采用后穿束方案施工,每次混凝土澆筑前在管道內(nèi)采用襯管,等混凝土澆筑完成后拔出襯管,再穿入預(yù)應(yīng)力鋼束。
3.5.1 混凝土配合比設(shè)計
箱梁混凝土為C50普通混凝土,由試驗室按技術(shù)規(guī)范試配出符合要求的配合比經(jīng)批復(fù)后采用。
混凝土的拌制考慮泵送施工需要,出機坍落度設(shè)計為 200±30mm,泵送入模時的坍落度控制在180±30mm之間,混凝土初凝時間為6h。
3.5.2 混凝土拌制及運輸
混凝土拌制采用電腦計量強制式攪拌機,材料計量準確,拌制前要測定砂石料含水量,調(diào)整施工配合比?;炷翑嚢钑r間要保持在 2分鐘以上,但也不宜過長?;炷涟柚铺涠纫鶕?jù)配合比要求進行,同時要考慮坍落度運輸過程中損失適當增加。
混凝土運輸采用混凝土罐車運送。混凝土由拌合站運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,混凝土的和易性坍落度均要符合要求?;炷吝\到澆筑地點后如發(fā)生離析、嚴重泌水或坍落度不符合要求時,應(yīng)進行第二次攪拌。
3.5.3 混凝土澆筑
0#塊澆筑時,應(yīng)對稱平衡澆筑,混凝土由汽車泵泵送入模,橡皮管通過頂板天窗進入底板內(nèi),待底板混凝土澆筑完后,混凝土稍干后,再澆筑左中右腹板。在混凝土澆筑過程中,混凝土應(yīng)分層澆筑,每層厚度不超過30cm。在前一層混凝土初凝前要澆筑完成后一層混凝土,如超過混凝土初凝時間,則必須按施工縫進行處理。施工前應(yīng)有澆筑施工的應(yīng)急預(yù)案,以防設(shè)備故障或其它突然事故造成施工停頓,從而盡可能的避免形成施工縫。
0#塊澆筑完成后,等混凝土強度達到設(shè)計強度的 90%以上且齡期大于 10天后,方可張拉鋼束。縱向預(yù)應(yīng)力束張拉應(yīng)保持左右對稱,兩端同步。鋼束張拉順序為:先腹板鋼束后頂板鋼束,同一批鋼束應(yīng)先長束后短束。張拉 n節(jié)段縱向鋼束后,張拉 n-2節(jié)段的豎向預(yù)應(yīng)力鋼束。中隔墻橫向預(yù)應(yīng)力束在縱向預(yù)應(yīng)力束張拉完成后張拉。
預(yù)應(yīng)力張拉完成后應(yīng)對孔道進行壓漿,本工程采用真空輔助灌漿工藝進行壓漿。壓漿之前采用真空泵抽吸預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)的空氣,然后在孔道的另一端用壓漿機將預(yù)先配制好的水泥漿壓入預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)。采用此壓漿工藝由于孔道內(nèi)空氣稀少,很難形成氣泡;而且預(yù)應(yīng)力孔道與壓漿機之間存在正負壓力差,能很大程度提高孔道壓漿的飽滿度和密實度。
壓漿完成后以 0號塊作為掛藍施工的場地,之后向兩側(cè)逐段進行對稱懸臂澆筑施工。
0號塊是變截面現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工的關(guān)鍵,龍浦大橋0號塊施工全過程均滿足規(guī)范要求,質(zhì)量控制達到預(yù)期效果。施工實踐表明,本方案安全可靠,方便施工,經(jīng)濟上較為合理,可為同類橋梁的施工提供一定的參考價值。