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【摘 要 】本文通过瓜州互通立交A匝道桥现浇连续箱梁施工,介绍了现浇连续箱梁施工方案和依据碗扣件满堂支架现浇箱梁施工工艺流程,详细介绍了现浇连续箱梁施工过程控制技术.

【关 键 词 】现浇连续箱梁;满堂支架;预压;施工控制

瓜州至星星峡高速公路是连云港至霍尔果斯国道主干线(GZ45)在甘肃境内的重要路段,也是正在规划的国家高速公路网E30连霍高速的组成路段,是甘肃省干线公路网“四纵四横四重”主骨架的组成部分,同时也是联系甘、新两省的主要通道之一.

瓜州互通立交A匝道桥中心桩号K0+594.824,全长78.12米.桥梁纵面位于R等于2000m的竖曲线内,墩台径向布置.本桥跨径组合为16+20+20+16m,全桥采用等高度梁,梁高为1.18m.本桥上部结构采用预应力混凝土连续箱梁,桥宽15.5m,左右幅分离,单箱单室截面,箱梁采用斜腹板式.箱梁顶底板采用平行设计,其横坡与路线横坡一致.在墩顶设置1.5m宽的钢筋混凝土中横梁,在桥台梁端处设置1m宽的端横梁.墩顶采用单点支承,联端横向采用两点支承.桥墩采用独柱式,桥台为肋板式,基础均为桩基础.本桥位于R等于150m的缓和曲线、圆曲线上,由现浇箱梁形成曲线.2、3号墩分别预设向桥左侧8cm、13cm的偏移值.

施工技术控制

(1)支架基础

为了防止旧路和处理路基在压实度与稳定性方面产生较大差异,造成支架整体的不均匀沉降.对施工桥位处第一跨、第四跨进行开挖、整平、换填砂砾、碾压密实,并用15cm厚的C20素混凝土条作为支架基础.第二跨、第三跨位于高速路面上承载力完全满足要求.

(2)支架搭设

按设计方案采用满堂支架现浇施工,满堂支架采用φ48碗口支架搭设,应确保有足够的刚度、强度和稳定性.在支架基础施工完成后,对箱梁支架进行放样,确定其平面位置,在架设时按预先确定的位置,竖向钢管平面纵横间距为90cm×90cm,为了增加支架的整体性对于每根竖向钢管用纵横钢管水平相连结,水平钢管的竖向间距为60cm,为了

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确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性,每跨纵向每1.8m分别在桥墩处、1/8跨、3/8跨、跨中设置9道钢管剪刀撑,每跨横向设立5道剪刀撑.

搭设要求:竖杆每根竖直,采用单根钢管.立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定,扣紧,确保满堂支架具有足够的强度、刚度、稳定性.满堂支架搭设完毕后,应调整确定每根支架的高度(每根支架的高度按其位置处梁底高程、模板厚度和方木、木楔的厚度计算),并在钢管上做上标记,进行调整,保证整个支架的高度一致并满足设计要求.保证横向钢管与竖向钢管的扣件连接具有足够的强度来承受施工荷载.为了施工方便和安全,在0号台的外侧搭设人行工作梯,并在支架两侧设置1.2m宽的工作、检查平台.

(3)模板制作与安装

箱梁底、腹板、竖板、内腹模等全部采用厚16mm的木质胶合板.

底模安装:在顶托上安装双排钢管,架立10cm×10cm纵向方木、方木间距为25cm,方木之间用木楔、顶托螺丝调整以保证底模线形.底模胶合板直接铺钉在方木上.在铺设底模前先放置好盆式支座,并在支座位置处根据梁底的尺寸在底模上开孔,在开孔处支立梁底模板,底模根据预埋钢板的尺寸也开孔,预埋钢板与楔块的底模用高强砂浆密封.

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腹板侧模、翼板底模的安装:在底模铺设完成后,重新标定桥梁中心轴线,对箱梁的平面位置进行放样,在底模上标出腹板侧模、内腹模、翼板边线和钢筋布置的位置.腹板侧模用高强度胶合板,每隔25cm立方木、背杆木,竖向背杆木直接置于支架横向方楞木上,并用木楔楔牢.施工时必须保证模板支架的强度与刚度,箱梁侧模与翼板底模须连成一体.

内腹板也使用胶合板,为保证侧模稳固在箱梁主筋和腹箍筋上,设置一定数量的定位钢筋.准确确定模板位置,并在箱梁腹板上设置φ14圆钢对拉钢筋.内模腹板肋条间距为30cm,顶板和底板的肋条间距为40cm,顶板和底板之间设立纵向间距为40cm、横向间距为60cm的竖向方木支撑,横向设置上下两道竖向间距为60cm的横支撑,横支撑和竖支撑形成组合“#”字架,此“组合“#”字架事先钉好,内模底板和顶板设置成可活动的,在绑扎顶板钢筋之前先支好内模,待浇筑底板的时候卸掉组合“#”字架,打开内模的顶板和底板,当底板浇筑好后,合上内模底板,放入组合“#”字架固定好,最后合上内模顶板.


支架学术论文撰写与发表
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(4)支架预压

预压荷载:在铺设完箱梁底模后,对全桥支架、模板进行预压,预压荷载按新浇混凝土自重、钢筋自重和施工人员及设备荷载总和的110%考虑,具体施工时预压荷载采用箱梁自重的1.1倍,即半幅预压总荷载为760.7t.


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预压方法:预压采用砂包,即对全桥梁体半幅范围内分段(按梁跨分)用等同于梁体自重110%约760.7吨的砂包对桥梁模板、支架预压3天.在预压前、后和预压过程中,用仪器随时观测跨中1/4梁跨位置的变形,并检查支架各扣件的受力情况,验证、校核支架下沉情况.

(5)钢筋加工与绑扎

在钢筋绑扎前对底模等进行高程、平整度验收,待符合要求再开始钢筋的布置、绑扎.钢筋布置按设计图纸,在底模上先绑扎底板钢筋,安装腹板外模和翼板底模,再绑扎腹板钢筋,最后绑扎顶板及翼板钢筋.

浇筑前要仔细核对图纸(包括通用图纸),注意支座预埋钢板、预应力设备、泄水孔、护栏底座钢筋、箱室通气孔、伸缩缝等预埋件的埋置,千万不可遗漏,预埋时同样要注意各预埋件的尺寸和位置.

(6)预应力钢绞线检验与安装

预应力的施工是连续梁施工的关键,因此很有必要对预应力钢材、锚具、夹具和张拉设备进行检验.

若预应力束孔道是曲线状,用人工穿束就比较困难,通常将钢丝绳系在高强钢丝上,用人工先将高强钢丝拉过孔道,然后将钢丝绳头用12的半圆钢环与钢束头经焊接而接在一起,开启卷扬机将钢束徐徐拉过孔内,在钢束头进孔道时,用人工协助使其顺利入孔.如果在钢束穿进过程中堵塞,要立即停止,查准堵塞管位置,凿开混凝土清除管道内的堵管杂物,仍继续用卷扬机将束拖过孔道. (7)混凝土浇筑与振捣

混凝土浇筑前应对支架、模板和预埋件进行认真检查,清除模板内的杂物,并用清水对模板进行认真冲洗.浇筑过程中底板、腹板用插入式振捣器振捣,顶板部分用平板式振动器振捣,注意不要振破预应力束波纹管道,以防水泥浆堵塞波纹管,钢绞线采用先穿法,浇筑工程中要经常来回地敲击、活动钢绞束的两个端头,防止浇筑时漏浆堵塞管道.

箱梁混凝土浇筑分二批前后作业.第一批浇筑底板、腹板混凝土.当底板、腹板浇筑完成后,然后合上内模底板,固好组合“#”字架,安装内模顶板,绑扎顶板、翼板钢筋,第二批浇筑顶板、翼板混凝土.在浇筑过程中应安排各工种检查钢筋、支架及模板的变化,遇到情况及时处理.混凝土浇筑顺序为:底板、腹板→顶板、翼板.最后,待内模拆出补上钢筋后,用铁丝吊住底板,补上人孔混凝土的浇筑.

在混凝土浇筑完成后,应在初凝后尽快保养,采用麻袋或其他物品覆盖混凝土表面,洒水养护,混凝土洒水养护的时间为10天,每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度.

用于控制拆模,落架的混凝土强度试压块放置在箱梁室内,与之同条件进行养生.

(8)箱梁预应力张拉及压浆

张拉控制采用“双控法”,整个箱梁浇筑完毕,待砼强度达到设计强度的85%以上,同时养护10天后,经监理认可,两端分批张拉预应力钢绞线.张拉顺序严格按设计预应力钢束布置图,同排的钢绞束同时张拉,张拉时两端同时进行.每束钢束张拉程序为:0→10%δcon→100%δcon(持荷5分钟)→回油锚固.

张拉过程中如有滑丝、断丝、伸长量不够的情况发生,则需分析原因并处理后重新张拉.

锚具外(锚具外留3~5cm)多余的钢绞线采用砂轮切割机切除,绝对不准电、气焊焊烧割.

全部预应力钢筋张拉完成后24小时内进行孔道压浆,孔道压浆顺序是先下后上一次压完,孔道压浆后,应立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支承垫板、锚具及端面砼的污物,并将端面凿毛,设置端部钢筋网,立模浇注砼封端完成.

(9)支架卸落

当梁体混凝土强度达到设计强度90%以上且张拉压浆完毕,并得到监理指示后,方可进行支架卸落.卸架顺序:台、墩处→1/4跨径处→跨中,各次卸落之间应有一定的时间间歇,间歇时须将松动的木楔打紧,使梁体落实.卸架时尤其要注意施工作业的安全.

结语

通过现浇箱梁的施工,有以下几点在以后的施工中值得借鉴.(1)用混凝土条代替混凝土整体基础,节约了材料,减少了成本;(2)碗扣件代替钢管扣件提高了满堂支架的整体性,提高了效率,缩短了工期;(3)木胶板代替钢模板,节约了成本,提高了混凝土外观质量.

参考文献

[1]公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)

[2]连霍高速(G30)瓜星高速公路两阶段施工图

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