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摘 要: 采用满堂支架体系进行铁路双线连续梁整体现浇施工,其支架体系布置合理、稳定安全可靠,同时阐述施工工艺特点及控制要点。
关键词:连续梁;满堂支架; 现浇施工
一、工程概括
桥位范围内地势起伏,杂草覆盖,有农田分布,交通便利。线路于GD1K112+894.88跨越长呼天然气通道;线路于GD1K113+185.84处跨越中国联通地下光缆;线路于GD1K113+230.44跨越网通及电信地下光缆;线路于GD1K113+631.64处跨越东康快速路,线路方向与东康快速路交角为67°;东康快速路为双向四车道,设有中央分割带,净空要求5.5m. 孔跨类型:21-32m简支T梁+(40+60+40)m连续箱梁+1-32m简支T梁
桥全长:L=877.18m,在施工过程中具有3个特点:一是梁体混凝土体积大,质量吨位大,对地基承载力,支架稳定性要求比较高;二是浇注时间短,对混凝土浇注工艺,质量控制提出了比较高的要求;三是浇注混凝土前施工过程中保证波纹管完好无破损,浇注混凝土过程中不漏浆,难度较大。
二、施工技术方案
针对本桥施工特点,采用满堂支架施工,第二横跨东康路采用万能杆件、碗式扣件及轨束梁相结合搭设脚手架,道路左右预留两个车道,确保交通畅通,整联连续梁混凝土在短时间内浇注完。
1、地基处理。为保证支架及模板梁体的支撑要求,在满堂支架支设范围内对原地面进行清理、平整、碾压,压实度达到90%以上,铺30cm砂砾碾压后,压实度达到96%,然后用浇筑15cm厚的C30素混凝土作为满堂式支架基础。地基加固范围两侧均设临时排水沟。地基处理的轴线边线应与平面线行基本吻合,表面平整,与桥面纵坡保持相同的坡度。
2、支架搭设。按设计方案21#-22#边跨采用脚手架现浇施工,22#-23#东康路采用1+(6.0+3.8+6.0)m门式钢支墩上铺工字钢,做条形基础,条形基础做在既有东康路面上和路肩外,下部垫油毡用来保护路面不受污染和方面清除。两侧做脚手架法施工;23#-24#边跨采用脚手架现浇施工,地基处理完成后检算地基承载力。在连续梁施工前报地基检算及支架搭设专项方案。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60cm×60cm,腹部处支撑纵横间距加密为30cm×30cm,墩四周的纵横间距同样加密为30cm×30cm。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连结,水平钢管的竖向间距为120cm,支架顶部的水平钢管纵向(根据纵坡为弧线型)间距调整为60cm。为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性,每跨纵向间隔3m分别在桥墩处、1|4跨、3|4跨、跨中设置钢管剪刀撑,每跨横向设立剪刀撑。
搭设要求:竖杆要求每根竖直,采用单根钢管。立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定,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,应测量放样确定每根钢管的高度(每根钢管的高度按其位置处梁底高<考虑预拱度设置>减构造模板厚度和方木楞、木楔的厚度计算),并在钢管上做上标记,对高出部分的钢管用电焊机切割,保证整个支架的高度一致并满足设计要求。在支架顶部横桥向设横向钢管(以在其上直接设方木楞和木楔,铺装模板),在横向钢管扣件的下部紧设纵向钢管,要求横向钢管扣件紧贴在纵向钢管扣件之上,再在纵向钢管扣件下紧贴着增设一个加强扣件,这样就能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载荷。为了施工方便和安全,分别在21号和24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,工作梯和平台均要安装1.2m高的防护。
3、支架预压。预压荷载:在铺设完箱梁底模后,对全桥进行分孔预压,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和的110%考虑,具体施工时预压荷载采用箱梁自重的1.25倍,即半幅预压总荷载为2000t。
预压方法:预压采用单杆钢材配重,即对全桥梁体范围内分段(按梁跨分)用等同于梁体自重125%约2000t材料对桥梁支架预压7天。在预压前、后和预压过程中,用仪器随时观测跨中1/4、2/4、3/4梁跨位置的变形,并检查支架各扣件的受力情况,验证、校核施工预拱度设置值的可靠性和确定下一支架预拱度设置的合理值。
4、混凝土浇注、预应力张拉施工组织及注意事项
4.1混凝土生产
(1)混凝土拌和:所施工混凝土由一个大拌和站生产,拌和站共有两套拌和设备,额定生产能力为120立方米/小时,实际生产能力均不少于50立方米/小时,拌和站生产能力能够满足施工需要。
(2)混凝土输送泵车:通过对拌和站的生产能力和路程计算,投入10梁混凝土罐车,确保混凝土浇注在短时间内完成。
(3)输送泵车:浇注过程中同时投入3台混凝土输送泵车,其中一台作为备用,每台泵车实际浇注能力不小于20立方米/小时。
4.2施工工艺和质量控制
(1)混凝土浇筑:梁体混凝土从两端向中间连续浇筑,混凝土从腹板对称入仓,均匀布料,并采用水平分层、斜向分段、连续一次浇筑成形的浇筑工艺,水平分层厚度不大于30厘米,分多次往复运动浇筑而成,以充分振捣保证均匀密实。底板混凝土主要从两侧腹板进料,流入底板两侧,当混凝土高度在底板圆弧角以上30厘米处,且保证圆弧角处混凝土振捣密实后,再从内模顶板预留灌注口处进行补料,振捣密实后用人工抹平。
(2)混凝土入模前含气量必须控制在3%~4%,混凝土坍落度16厘米~20厘米,坍落度45分钟损失不得大于10%,混凝土入模温度严格控制在5℃~30℃。
(3)预应力钢束管道均用定位筋固定,安放后的管道必须平顺、无折角。管道所有接头长度以5d(d为钢筋直径)为准,采用大一号的波纹管套接,要对称旋紧,并用胶带纸缠好接头处以防止混凝土浆渗入,浇筑混凝土之前对管道仔细检查,主要检查管道上是否有孔洞,接头是否连接牢固、密封,管道位置是否准确。
(4)在21号墩、24号台两端搭设8米×6米操作平台,平台上搭设支架,钢绞线整盘吊到平台支架上并固定,然后将钢绞线依次穿进波纹管管道内。张拉顺序严格按设计顺序进行,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→20%δcon→100%δcon持荷5分钟)→回油锚固,采用逐级加压的方法进行,当张拉达到设计控制应力( 100%δcon)时,继续供油维持张拉力不变,持荷5分钟。计算伸长量和实测伸长量误差在±6%以内,当实测值与计算值不符合要求时,应及时查明原因,并解决后再进行下一束钢绞线张拉。
(5)预应力筋张拉完成后,48小时内完成孔道压浆工作,先用空压机吹净管道内积水,打开全部进浆孔和排气孔,纵向束从一端向另一端压浆,通长管道在1/3处设置2道三通,从一端压浆至三通出浆后,再从三通向另一端压浆,依次循环压浆,当另一端压浆孔流出的浆和压浆孔压入的浆稠度一致时,然后关闭出浆阀,继续持压2分钟,关闭压浆阀停止压浆。
三、结论
1、支架底部整体浇筑厚20厘米混凝土,增加了地基承载力,减少了弹性变形情况的发生,取得了很好的效果。
2、墩身两侧5米范围内横向剪刀撑加密,很好地保证了支架的整体稳定性。
3、底腹板设置的拉杆结构,在混凝土浇筑过程中保持模板稳定起到了关键作用。
参考文献:
〔1〕薛吉岗.客运专线铁路混凝土的耐久性指标及施工质量控制措施〔J〕.铁道标准设计, 2006(8)
关键词:连续梁;满堂支架; 现浇施工
一、工程概括
桥位范围内地势起伏,杂草覆盖,有农田分布,交通便利。线路于GD1K112+894.88跨越长呼天然气通道;线路于GD1K113+185.84处跨越中国联通地下光缆;线路于GD1K113+230.44跨越网通及电信地下光缆;线路于GD1K113+631.64处跨越东康快速路,线路方向与东康快速路交角为67°;东康快速路为双向四车道,设有中央分割带,净空要求5.5m. 孔跨类型:21-32m简支T梁+(40+60+40)m连续箱梁+1-32m简支T梁
桥全长:L=877.18m,在施工过程中具有3个特点:一是梁体混凝土体积大,质量吨位大,对地基承载力,支架稳定性要求比较高;二是浇注时间短,对混凝土浇注工艺,质量控制提出了比较高的要求;三是浇注混凝土前施工过程中保证波纹管完好无破损,浇注混凝土过程中不漏浆,难度较大。
二、施工技术方案
针对本桥施工特点,采用满堂支架施工,第二横跨东康路采用万能杆件、碗式扣件及轨束梁相结合搭设脚手架,道路左右预留两个车道,确保交通畅通,整联连续梁混凝土在短时间内浇注完。
1、地基处理。为保证支架及模板梁体的支撑要求,在满堂支架支设范围内对原地面进行清理、平整、碾压,压实度达到90%以上,铺30cm砂砾碾压后,压实度达到96%,然后用浇筑15cm厚的C30素混凝土作为满堂式支架基础。地基加固范围两侧均设临时排水沟。地基处理的轴线边线应与平面线行基本吻合,表面平整,与桥面纵坡保持相同的坡度。
2、支架搭设。按设计方案21#-22#边跨采用脚手架现浇施工,22#-23#东康路采用1+(6.0+3.8+6.0)m门式钢支墩上铺工字钢,做条形基础,条形基础做在既有东康路面上和路肩外,下部垫油毡用来保护路面不受污染和方面清除。两侧做脚手架法施工;23#-24#边跨采用脚手架现浇施工,地基处理完成后检算地基承载力。在连续梁施工前报地基检算及支架搭设专项方案。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60cm×60cm,腹部处支撑纵横间距加密为30cm×30cm,墩四周的纵横间距同样加密为30cm×30cm。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连结,水平钢管的竖向间距为120cm,支架顶部的水平钢管纵向(根据纵坡为弧线型)间距调整为60cm。为了确保满堂支架的整体强度、刚度和稳定性,每跨纵向间隔3m分别在桥墩处、1|4跨、3|4跨、跨中设置钢管剪刀撑,每跨横向设立剪刀撑。
搭设要求:竖杆要求每根竖直,采用单根钢管。立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定,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,应测量放样确定每根钢管的高度(每根钢管的高度按其位置处梁底高<考虑预拱度设置>减构造模板厚度和方木楞、木楔的厚度计算),并在钢管上做上标记,对高出部分的钢管用电焊机切割,保证整个支架的高度一致并满足设计要求。在支架顶部横桥向设横向钢管(以在其上直接设方木楞和木楔,铺装模板),在横向钢管扣件的下部紧设纵向钢管,要求横向钢管扣件紧贴在纵向钢管扣件之上,再在纵向钢管扣件下紧贴着增设一个加强扣件,这样就能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载荷。为了施工方便和安全,分别在21号和24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,工作梯和平台均要安装1.2m高的防护。
3、支架预压。预压荷载:在铺设完箱梁底模后,对全桥进行分孔预压,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和的110%考虑,具体施工时预压荷载采用箱梁自重的1.25倍,即半幅预压总荷载为2000t。
预压方法:预压采用单杆钢材配重,即对全桥梁体范围内分段(按梁跨分)用等同于梁体自重125%约2000t材料对桥梁支架预压7天。在预压前、后和预压过程中,用仪器随时观测跨中1/4、2/4、3/4梁跨位置的变形,并检查支架各扣件的受力情况,验证、校核施工预拱度设置值的可靠性和确定下一支架预拱度设置的合理值。
4、混凝土浇注、预应力张拉施工组织及注意事项
4.1混凝土生产
(1)混凝土拌和:所施工混凝土由一个大拌和站生产,拌和站共有两套拌和设备,额定生产能力为120立方米/小时,实际生产能力均不少于50立方米/小时,拌和站生产能力能够满足施工需要。
(2)混凝土输送泵车:通过对拌和站的生产能力和路程计算,投入10梁混凝土罐车,确保混凝土浇注在短时间内完成。
(3)输送泵车:浇注过程中同时投入3台混凝土输送泵车,其中一台作为备用,每台泵车实际浇注能力不小于20立方米/小时。
4.2施工工艺和质量控制
(1)混凝土浇筑:梁体混凝土从两端向中间连续浇筑,混凝土从腹板对称入仓,均匀布料,并采用水平分层、斜向分段、连续一次浇筑成形的浇筑工艺,水平分层厚度不大于30厘米,分多次往复运动浇筑而成,以充分振捣保证均匀密实。底板混凝土主要从两侧腹板进料,流入底板两侧,当混凝土高度在底板圆弧角以上30厘米处,且保证圆弧角处混凝土振捣密实后,再从内模顶板预留灌注口处进行补料,振捣密实后用人工抹平。
(2)混凝土入模前含气量必须控制在3%~4%,混凝土坍落度16厘米~20厘米,坍落度45分钟损失不得大于10%,混凝土入模温度严格控制在5℃~30℃。
(3)预应力钢束管道均用定位筋固定,安放后的管道必须平顺、无折角。管道所有接头长度以5d(d为钢筋直径)为准,采用大一号的波纹管套接,要对称旋紧,并用胶带纸缠好接头处以防止混凝土浆渗入,浇筑混凝土之前对管道仔细检查,主要检查管道上是否有孔洞,接头是否连接牢固、密封,管道位置是否准确。
(4)在21号墩、24号台两端搭设8米×6米操作平台,平台上搭设支架,钢绞线整盘吊到平台支架上并固定,然后将钢绞线依次穿进波纹管管道内。张拉顺序严格按设计顺序进行,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→20%δcon→100%δcon持荷5分钟)→回油锚固,采用逐级加压的方法进行,当张拉达到设计控制应力( 100%δcon)时,继续供油维持张拉力不变,持荷5分钟。计算伸长量和实测伸长量误差在±6%以内,当实测值与计算值不符合要求时,应及时查明原因,并解决后再进行下一束钢绞线张拉。
(5)预应力筋张拉完成后,48小时内完成孔道压浆工作,先用空压机吹净管道内积水,打开全部进浆孔和排气孔,纵向束从一端向另一端压浆,通长管道在1/3处设置2道三通,从一端压浆至三通出浆后,再从三通向另一端压浆,依次循环压浆,当另一端压浆孔流出的浆和压浆孔压入的浆稠度一致时,然后关闭出浆阀,继续持压2分钟,关闭压浆阀停止压浆。
三、结论
1、支架底部整体浇筑厚20厘米混凝土,增加了地基承载力,减少了弹性变形情况的发生,取得了很好的效果。
2、墩身两侧5米范围内横向剪刀撑加密,很好地保证了支架的整体稳定性。
3、底腹板设置的拉杆结构,在混凝土浇筑过程中保持模板稳定起到了关键作用。
参考文献:
〔1〕薛吉岗.客运专线铁路混凝土的耐久性指标及施工质量控制措施〔J〕.铁道标准设计, 2006(8)