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【摘 要】随着我国高速公路网逐渐成型,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。文章以工程实例为背景,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方法,为同类桥梁支架设计与施工提供相关参考。
【关键词】跨高速现浇箱梁;支架设计;施工要点
【中图分类号】U448.21 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2019)02-0119-02
1 工程概况
广东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,桥梁起点桩号为AK0+807,终点桩号为AK0+963,跨径组合为3×20 m+19 m+2×26 m+19 m;其中第2联为19 m+2×26 m+19 m,第2、第3孔上跨兴畲高速,采用预应力混凝土现浇连续箱梁,桥宽12 m,其中底板宽7 m,交叉角度为37.5°。
2 施工方案的选择
A匝道桥第2联第2跨和第3跨横跨兴畲高速,为保证通车工程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9 m(0.75 m安全距离+2×3.75 m行车道+0.75 m安全距离),计算跨径9.8 m、净空5.5 m。条形基础采用C30砼浇注,高度随地形调整调平。立柱采用外径为630 mm的钢护筒,壁厚8 mm,横桥向中心间距为3.0 m;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为0.4 m,交界外间距为0.6 m,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φ48 mm×3.5 mm钢管,底板间距为0.6 m×0.9 m,翼板间距为0.9 m×0.9 m,横杆步距均为120 cm,顶托上纵向放置8#槽钢,间距同支架90 cm;横梁采用10 cm×10 cm的方木,间距为30 cm,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 浇注临时墩条形刚性基础
浇注前进行高程测量,确定浇注顶面位置,保证单幅条形基础顶面在同一平面上。采用C30混凝土进行浇注,在集中搅拌站统一拌制,罐车运输至现场进行浇注。坍落度为140~180 mm,采用插入式振捣器振捣,每层浇注厚度为30 cm。
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 cm×80 cm×1 cm钢板,采用φ20 mm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 mm钢护筒与双拼45a“工”字钢横梁及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30 cm;钢板与双拼I45a“工”字钢焊缝总长大于20 cm。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的稳定性。
4.2.2 “工”字钢纵梁架设
纵梁安装前,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→安装纵向、横向横杆,并与立杆扣紧→装第2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 m设置1道剪刀撑;横向在1/2跨、1/4跨及横隔梁位置按4~5 m设置1道剪刀撑。每道剪刀撑与地面交角为45°~60°,从底到顶连续设置。支架顶部、底部及中部每3层各设1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30 cm以内。
5 现浇箱梁施工技术要点
5.1 梁板浇注
箱梁按照每跨进行浇注,具有浇注方量大、时间长的特点。A匝道桥现浇箱梁混凝土总方量为1 151 m3,分两节浇注,单节分底腹板和頂板两次浇注,浇注时间均为18~24 h,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15 s后,确保周围100 mm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在5~10 cm;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2次浇注,第1次浇注到腹板顶部位置,高出交界面2 cm,第2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。需要特别注意前期养生。
5.2 预应力张拉
0→0.25σk→0.5σk→1σk(持荷5 min,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5 min,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: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0.5~0.7 MPa。浆液拌和至少2 min,稠度宜控制在14~18 s。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稠度。当另一端溢出稀浆时,关闭出浆口继续压浆,保持1 min,关闭压浆阀,待无水溢出后再减压、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1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。
参 考 文 献
[1]GB 51210—2016,建筑施工脚手架安全技术统一标准[S].
[2]GB 50666—2011,混凝土结构工程施工规范[S].
[3]JTG/T F50—2011,公路桥涵施工技术规范[S].
[责任编辑:钟声贤]
【关键词】跨高速现浇箱梁;支架设计;施工要点
【中图分类号】U448.21 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2019)02-0119-02
1 工程概况
广东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,桥梁起点桩号为AK0+807,终点桩号为AK0+963,跨径组合为3×20 m+19 m+2×26 m+19 m;其中第2联为19 m+2×26 m+19 m,第2、第3孔上跨兴畲高速,采用预应力混凝土现浇连续箱梁,桥宽12 m,其中底板宽7 m,交叉角度为37.5°。
2 施工方案的选择
A匝道桥第2联第2跨和第3跨横跨兴畲高速,为保证通车工程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9 m(0.75 m安全距离+2×3.75 m行车道+0.75 m安全距离),计算跨径9.8 m、净空5.5 m。条形基础采用C30砼浇注,高度随地形调整调平。立柱采用外径为630 mm的钢护筒,壁厚8 mm,横桥向中心间距为3.0 m;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为0.4 m,交界外间距为0.6 m,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φ48 mm×3.5 mm钢管,底板间距为0.6 m×0.9 m,翼板间距为0.9 m×0.9 m,横杆步距均为120 cm,顶托上纵向放置8#槽钢,间距同支架90 cm;横梁采用10 cm×10 cm的方木,间距为30 cm,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 浇注临时墩条形刚性基础
浇注前进行高程测量,确定浇注顶面位置,保证单幅条形基础顶面在同一平面上。采用C30混凝土进行浇注,在集中搅拌站统一拌制,罐车运输至现场进行浇注。坍落度为140~180 mm,采用插入式振捣器振捣,每层浇注厚度为30 cm。
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 cm×80 cm×1 cm钢板,采用φ20 mm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 mm钢护筒与双拼45a“工”字钢横梁及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30 cm;钢板与双拼I45a“工”字钢焊缝总长大于20 cm。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的稳定性。
4.2.2 “工”字钢纵梁架设
纵梁安装前,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→安装纵向、横向横杆,并与立杆扣紧→装第2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 m设置1道剪刀撑;横向在1/2跨、1/4跨及横隔梁位置按4~5 m设置1道剪刀撑。每道剪刀撑与地面交角为45°~60°,从底到顶连续设置。支架顶部、底部及中部每3层各设1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30 cm以内。
5 现浇箱梁施工技术要点
5.1 梁板浇注
箱梁按照每跨进行浇注,具有浇注方量大、时间长的特点。A匝道桥现浇箱梁混凝土总方量为1 151 m3,分两节浇注,单节分底腹板和頂板两次浇注,浇注时间均为18~24 h,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15 s后,确保周围100 mm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在5~10 cm;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2次浇注,第1次浇注到腹板顶部位置,高出交界面2 cm,第2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。需要特别注意前期养生。
5.2 预应力张拉
0→0.25σk→0.5σk→1σk(持荷5 min,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5 min,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: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0.5~0.7 MPa。浆液拌和至少2 min,稠度宜控制在14~18 s。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稠度。当另一端溢出稀浆时,关闭出浆口继续压浆,保持1 min,关闭压浆阀,待无水溢出后再减压、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1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。
参 考 文 献
[1]GB 51210—2016,建筑施工脚手架安全技术统一标准[S].
[2]GB 50666—2011,混凝土结构工程施工规范[S].
[3]JTG/T F50—2011,公路桥涵施工技术规范[S].
[责任编辑:钟声贤]