張林鵬,曾學,黃萍,熊志朋
(江西省交通科學研究院有限公司,江西 南昌 330200)
滿堂支架常被應用于橋梁工程施工中,設置于橋梁的一聯(lián)或多跨橋下,結構的完整性較好,不存在或僅有少量的體系轉化。滿堂支架現(xiàn)澆箱梁在橋梁工程中的占比日益加大,常用于橋梁墩臺較低部位或潛水橋位制梁等工程中。為充分發(fā)揮滿堂支架現(xiàn)澆箱梁的應用優(yōu)勢,有必要對其展開深入探討,掌握相關技術原理,精準把握技術要點。
某客運專線線路全長6.18km,沿線橋梁包含9聯(lián)多箱多室截面現(xiàn)澆箱梁,頂寬26m,兩側懸臂長3.5m,梁高1.8m,中、邊腹板厚40~80cm,頂、底板厚25~45cm。箱梁在中支點、邊支點兩處設橫梁,厚度分別為220cm,150cm。根據(jù)項目現(xiàn)場實際情況,設置滿堂支架,為現(xiàn)澆箱梁施工提供基礎支持。
在橋墩間測放箱梁的投影邊線,用全站儀測放箱梁模板控制線,確定模板特征點的點位坐標;對比分析實測坐標數(shù)據(jù)與設計值,明確兩者的偏差,動態(tài)調整模板位置,直至實測結果顯示模板精準就位為止;待模板到位后,采取加固措施,切實保證模板的穩(wěn)定性。
支架搭設的基本流程為:現(xiàn)場處理→測量放樣→鋪設墊梁→安放可調底座→搭設立桿、橫桿→搭設頂部可調托撐→設置分配梁。
地基處理時,全面清理現(xiàn)場軟弱層及各類不利于施工的雜物,用壓路機碾壓、整平,然后澆筑C20混凝土,構成穩(wěn)定可靠、表面平整的混凝土硬化層,其中硬化部位的寬度不小于箱梁寬度。頂托裝置施工中,在其上方設橫向分配梁I10,然后在上方依次設10×10cm木方、鋪15mm竹膠板(模板),保證鋪設的緊密性與穩(wěn)定性。
2.3.1 底模
底模材料選用竹膠板,由多個塊體共同組成,單塊尺寸為1.22m×2.44m×15mm,按20cm的間距依次設置10cm×10cm木枋,形成背楞。
2.3.2 外模
外模選用厚度為6mm的竹膠板,底板與邊腹板連接部位設置成半徑為20cm的圓弧狀??紤]到竹膠板難以彎曲到位的情況,設置厚度為0.3mm的鐵皮,并借助鋼釘將其與竹膠板穩(wěn)定連接。
2.3.3 內(nèi)模
內(nèi)模材料選用15mm竹膠板和10cm×10cm木枋,配套腳手架以起到支撐的作用。其中,頂板底模施工中配套腳手架和I10分配梁共同支撐,在兩類支撐裝置間設可調頂托;對于內(nèi)腔腹板及倒角兩個部位,選用I10分配梁和腳手管,由此構成完整可靠的支撐骨架。
2.3.4 封端模
端模采用15mm的竹膠板,以10cm×10cm木枋為基礎材料構成骨架。以設計圖紙尺寸要求為準,在端模上切割U形槽和孔洞,使鋼筋和預應力波紋管有效伸出。
邊腹板圓弧段施工采用“鋼筋場加工胎架,運至現(xiàn)場安裝”方案。支架搭設完成后,安裝底模模板,復核標高,根據(jù)實測結果加以調整。底部圓弧段胎架吊裝工作落實到位后,將其與底板連接,然后按照順序依次將邊腹板外模、翼板腋角圓弧段及底模安裝至指定位置。經(jīng)檢查,若各部分均無誤,再對模板整體進行加固處理,切實提高穩(wěn)定性。
2.4.1 鋼筋綁扎順序
鋼筋綁扎順序為:底板、腹板、橫隔板鋼筋綁扎→腹板、底板的縱向及橫向預應力波紋管安裝及固定→頂板鋼筋綁扎及預應力波紋管固定→布設預埋件。
2.4.2 鋼筋綁扎和連接
綁扎前先全面清理鋼筋上的雜物并作調直處理,而后依據(jù)設計圖紙進行綁扎。需要注意的是,不允許對張拉底座后梁體的縱向鋼筋作截斷處理,亦不可設置接頭,否則將因預應力作用而出現(xiàn)裂縫。
在該工程中,現(xiàn)澆箱梁施工選用強度等級為C50的混凝土。澆筑前先對支架、鋼筋等已安裝裝置進行詳細檢查,確保無誤。根據(jù)箱梁結構尺寸,采取合適的方法進行澆筑,條件允許時優(yōu)先整體澆筑,以保證結構的完整性,箱梁尺寸較大時按水平分層澆筑,先澆筑至腹板上倒角下方,再完成剩余部分的澆筑。
2.5.1澆筑順序
按照“底板→腹板、橫梁→頂板”的順序澆筑混凝土,采取水平分層、左右兩側對稱的方法,每跨從低處開始逐步向高處推進。
于頂板底模處按5m的間距依次設置下料口,供混凝土澆筑施工使用。嚴格控制懸掛串筒的位置,避免過高,否則將由于距離偏大而導致混凝土離析(混凝土自由落體高度不超過2m)。底板澆筑完成后,按照原設計圖紙恢復下料口部位的模板。采取分層的方法澆筑腹板混凝土,單層厚度不大于30cm。
2.5.2 振搗
混凝土澆筑時采取振搗措施,以提高混凝土的密實性。振搗設備選用Φ50插入式高頻振搗器。嚴格控制振搗棒的作業(yè)點位,不可碰觸模板、波紋管及預埋件,否則易由于某處構件偏位而影響混凝土的成型效果。全面振搗,避免漏振、過振。
2.5.3 養(yǎng)護
養(yǎng)護是提高現(xiàn)澆箱梁施工質量的關鍵途徑,澆搗后要立即進行養(yǎng)護,于頂面覆蓋土工布,適當灑水,使混凝土保持合理的溫度和濕度,以免產(chǎn)生干縮裂縫。正常情況下,養(yǎng)護時間至少為14d。
預應力鋼束為Фs15.2鋼絞線,fpk=1860MPa,張拉控制力為0.75fpk。采取雙控方法進行張拉,以張拉力為主要控制對象,檢驗伸長量,將伸長量與理論值的誤差控制在許可范圍內(nèi)。
鋼絞線施工采用先穿法。在箱梁混凝土澆筑前進行穿束作業(yè),在此期間要加強對鋼絞線及孔道的防護??紤]到鋼絞線穿束的便捷性要求,宜采用單根穿進的方法,依次穿入。穿設時,先在頭部纏繞多層膠帶,起到防護作用,以免損傷波紋管。由專員操作穿束機,將鋼絞線束有序穿入孔道。
2.6.1 預應力張拉
(1)張拉準備。張拉前,全面檢查錨板、夾片,確認無誤后投入使用;標定千斤頂和油壓表,提高其精度;將施工所需錨具和張拉設備安裝到位,首先清理錨墊板及鋼絞線上的雜物,再將錨板、夾片、限位板等配套的輔助裝置設置到位,千斤頂采用1t的手拉葫蘆懸吊。
(2)正式張拉。以箱梁混凝土實測強度為主要分析對象,待該值達到設計強度的90%、彈性模量達到85%、養(yǎng)生時間達10d時,即可進入張拉環(huán)節(jié)。分流程有序張拉,即:0→0.1σcon→σcon(持荷5min)→錨固→回油退頂。張拉全流程中,每完成一級張拉作業(yè),要隨即測量千斤頂油缸的外露值,根據(jù)實際測量結果展開計算,用于確定預應力鋼束在張拉后的伸長量。
2.6.2 張拉順序
首先按順序完成腹板、頂板、底板3處的縱向鋼束張拉作業(yè),而后張拉頂板橫向束。按照“先長束,后短束”的順序操作。對于縱向鋼束宜采用整束張拉法。
2.6.3 封端
張拉錨固后,確定多余鋼絞線,用砂輪機予以切除,將剩余部分控制為3~4cm。錨頭端部鋼絞線間存在縫隙,用適量的水泥砂漿予以封堵??紤]到封端的密實性要求,在制備水泥砂漿時,適當摻入黏膠,并在封堵后安排養(yǎng)護。
2.6.4 預應力管道壓漿
在張拉錨固后的48h以內(nèi)進行管道壓漿,以實驗室確定的配合比為準,選取適量的原材料并拌制,將生產(chǎn)出的漿液及時用于壓漿施工,而后用適量混凝土澆筑需要封錨的部位。在封錨施工階段,需要提前做好基礎準備工作,即人工鑿毛、清理雜物、設置鋼筋網(wǎng)、支立模板,再澆筑混凝土。最后,澆筑封端混凝土。
本文對現(xiàn)澆箱梁滿堂支架法在橋梁工程建設中的應用進行了探討,提出相關施工要點,同時指出即便在相對復雜的地形環(huán)境,該方法也具有一定適用性。