连续梁整体支架法浇筑施工技术

(整期优先)网络出版时间:2023-04-25
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连续梁整体支架法浇筑施工技术

孙孟德

中铁十局集团第七工程有限公司 陕西 西安 710065

【摘要】本文结合济莱高铁港沟跨京沪特大桥(32+48+32)m连续梁实例,对悬臂灌注法施工的大跨度连续梁采用满堂支架法进行施工取得了不错的效果,本文主要介绍了连续梁采用满堂支架法整体进行施工的工艺技术。

【关键词】连续梁 整体浇筑 施工工艺

济莱高铁为市域高铁,其跨济南市规划路为(32+48+32)m连续梁,连续梁部位高压线、石油管线错综复杂,受迁改拆影响,连续梁工期滞后,严重影响后续运架梁工序。为确保连续梁按期浇筑完成,消除对运架梁的影响,本联连续梁采用支架法整体一次性浇筑,安全、快速、保质的完成了连续梁施工,为同类项目提供参考。

一、工程概况

1.工程概述:港沟跨京沪高速特大桥2~5#墩设计为跨越规划路连续梁,单箱单室,且变高度、变截面、直腹板,梁长114m。中间跨8m梁段及边墩端部12m梁段等高,梁截面高度3.1m;主墩处梁高为4.0m,其余梁段梁底下缘按二次抛物线Y=3.05+0.95x2/172(m)变化,x=0~17m。箱梁顶宽12.2m,底宽6.7m。全桥顶板厚38cm;底板厚35~60cm;腹板厚45~85cm。梁体在支座处设横隔板,全联共设4道横隔板。

2.周边环境:连续梁区域地势平坦,连续梁主跨跨越规划路,主跨及边跨区域为建筑垃圾、生活垃圾等,高压线、石油管线横跨梁区。

3.支架形式:桩基础+满堂支架+贝雷梁法。

图1:32+48+32m连续箱梁

二、连续梁施工

1.地基处理

因支架底部为8-10米建筑垃圾层,因此采取钻孔桩基础+条形基础进行地基处理。经支架反力计算桩身直径1.0m,桩身长度30m,桩身设计钻入土层厚度自上而下分别为填土层10m、膨胀土层17m、灰岩层3m,条形基础尺寸为15×1.5×0.8m(长×宽×高),混凝土标号采用C35,双面配筋设计,施工时桩基础需伸入条形基础10cm。

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2钻孔桩及条形基础图布置示意

2.支架搭设

经计算,支架从上往下为15mm厚竹胶板底模→10cm×10cm纵向方木→I10工字钢横梁→Ф60×3.2竖向盘扣架→I10工字钢横梁→贝雷梁→双拼I45a工字钢横梁→条形基础→Ф1000mm钻孔桩基础,其中腹板下方木间距取10cm,在底板下间距取20cm;I10工字钢横梁间距取90cm、120cm;盘扣架立杆在腹板下横距取60cm,在底板及翼缘板下横距取90、120cm。盘扣架立杆在0~3#块底、腹板渐变段纵距取90cm,在边跨现浇块底、腹板渐变段纵距取90cm,在标准梁段处纵距取120cm;水平杆标准步距取150cm;桩基及条形基础是做完毕后安装贝雷梁及工字钢横梁。

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⑴贝雷梁安装

①将贝雷梁分片拆分,采用吊车先将工字钢调至条形基础上,确定好位置再进行贝雷吊装;

②贝雷梁吊装前,由测量人员首先测量支座中线、贝雷梁安装边线,并进行标识;

③技术人员对基础标高经复核无误后,开始架设贝雷梁;

⑵盘扣支架安装

立杆采用Ф60×3.2mm管材,盘扣架立杆在腹板下横距为60cm,在底板及翼缘板下横距为90、120cm。盘扣架立杆在0~3#块底、腹板渐变段纵距为90cm,在边跨现浇块底、腹板渐变段纵距为90cm,在标准梁段处纵距为120cm;水平杆标准步距为150cm。

水平杆标准步距为50~150cm;水平杆采用Ф48×2.5mm管材;竖向斜杆采用Ф48×2.5mm管材,于每两跨满布设置;水平斜杆采用Ф48×2.5mm管材,顶、底部均需进行设置。

⑶横、纵分配梁安装及铺设底模

横、纵梁作为分配梁可将结构荷载、支架荷载和施工荷载分配至现浇梁盘扣式满堂支架立杆的作用,在顶托调整好后铺设钢横梁,横梁采用I10工字钢,I10工字钢应尽量选用整根材料,否则应将两横梁处进行可靠焊接。

横梁安装完成后,安装10cm×10cm纵桥向方木,腹板下间距为15cm,底板下为20cm。横、纵向分配梁交叉处使用铁丝加固。在纵桥向10cm×10cm方木安装完成后,根据箱梁位置铺设1.5cm厚竹胶板底模。

3.支架预压

支架搭设结束后,铺设底模,接着先进行支架预压。通过预压,检验支架安全性,测量弹性变形,消除非弹性变形;预压材料采用预压块,预压荷载取梁体自重的110%。支架预压变形观测断面纵向间隔8m,每个观测断面上设左、中、右3个观测点。拆除压重后开始调整施工预拱度,梁体模板预拱度主要包括恒载和活荷载作用下的支架弹性变形以及预应力、砼收缩徐变等作用下的梁体变形。其中,梁体自重及施工机具与人员荷载作用下的支架弹性变形按预压实测值设置,其余变形按设计单位提供的预拱度设置。

4.支座安装

安装支座前,先检查支座相关资料,同时复核墩台结构物位置,确保支座安装顺利,支座安装前不得随意拆卸,支座支撑四角高差严格控制在2 mm以内。梁体张拉之前拆除支座连接钢板,同时安装支座防尘罩。支座安装前,先组装支座并临时锁定,吊装完毕后复核支座标高及纵横向中心线,检查支座连接情况,严禁松动支座上、下钢板连接螺栓。支座安装后同步进行重力式灌浆。

5.侧模、内模板安装

现浇梁侧模及内模均采用15mm厚竹胶模板,应有足够的强度、刚度、稳定性,能承受混凝土浇筑自重、侧压力及其它施工荷载,侧模版一般应置于底模板上面,以减少模板接缝,侧模与底模接触面要严密,防止漏浆。内模与外模间设置撑杆和拉杆,保证模板位置安装准确。

6.钢筋绑扎

在梁段侧模安装完成后,进行钢筋绑扎。梁段钢筋绑扎顺序为底板筋→腹板筋→顶板筋。钢筋在梁内绑扎,帮扎钢筋应严格控制间距,底板钢筋及时做好保护层垫块,上下层钢筋应设置马镫,安装钢筋时同步安装预应力波纹管,同时进行加固定位,钢筋与预应力筋位置重合时,优先保证预应力筋位置,波纹管接头处应进行细致检查,以防堵塞。

7.混凝土浇筑及养护

因混凝土整体浇筑,浇筑量大、时间长,以防架体变形导致梁体混凝土开裂,对混凝土配合比应进行专项设计,且增加缓凝剂,砼初凝时间控制在13小时左右,配合比尽可能降低水泥用量。

混凝土浇筑时用两台泵车对称布料,先浇筑底板,通过顶板设置天窗下料,人工配合,对底板八字角及底板往上30cm的混凝土应特别注意加强振捣,以防出现质量问题。浇筑腹板时为防止底板混凝土挤出,先浇筑底板混凝土,坍落度控制在160~200mm。两侧内模对称下料,浇筑分层厚度控制在30cm左右,防止内模上浮。顶板混凝土浇筑应防止触碰波纹管,浇筑时现将腹板位置处浇筑平整,然后再从翼板两侧想中间浇筑,顶板混凝土应严格控制顶板混凝土标高,确保表面坡度、平整度符合要求,且严禁振捣棒触碰波纹管,浇筑完成等待约2h后开始人工收面。顶板砼在振捣平整后即进行第一次抹面,待砼初凝前进行二次抹面。砼初凝后,夏季采用洒水、覆盖养护,冬季采取覆盖保温养护,养护不少于14天。

8.预应力张拉及压浆

在混凝土龄期不小于5天,且强度及弹性模量达到60%的时候按照设计要求进行初张拉;在混凝土强度、弹性模量达到设计值的100%、且不小于14天龄期后进行第二次张拉至设计值,然后张拉剩余钢束;现浇梁预应力张拉完毕后,应尽快进行压浆,压浆应在张拉完成后2h内完成,封端前先凿毛梁体端面,封端钢筋网与梁体钢筋进行连接,最后封模板浇筑混凝土。

9.支架拆除

待孔道压浆强度达到设计值后,方可进行模板和支架拆除。现浇梁盘扣式满堂支架拆除顺序为:顶托松动→模板拆除→纵向分配梁拆除→横向分配梁拆除→顶托拆除→水平杆拆除→立杆拆除→扫地杆拆除→场地清理。

10.质量保证措施

(1)对于支架因严格做好预压工作,消除非弹性变形,防止混凝土浇筑后出现支架沉降导致混凝土开裂。

(2)对夏季施工,大体积混凝土浇筑作业应在傍晚进行,以减少入模温度。

(3)模板加固牢固,底模与侧模间间隙应采取措施进行封堵,确保严密,防止漏浆影响梁体外观。

(4)实测摩阻系数,对预应力控制值进行调整。

三、实施效果评价

本联连续梁采用支架整体现浇后,3孔同时进行支架、钢筋模板安装、混凝土浇筑作业。通过工期对比,采用整体现浇法可缩短工期68天。因此对于工期较为紧张的采用悬臂灌注法进行施工的连续梁,可考虑采用整体一次性现浇工艺,一是可较多的投入资源,开展多工作面施工,三跨可同步施工,梁体模板可提前加工,大大节省工期;二是对于预应力张拉,采用整体浇筑法仅仅等强一次,挂篮悬臂灌注法需要进行多次等强,耗时较长。

(32+48+32)m连续梁工期对比表

序号

悬灌法

支架现浇法

备注

项目

工序用时(天)

工序用时(天)

项目

1

桩基

6

6

桩基

2

承台

8

8

承台

地基处理

3

墩身

10

10

墩身

4

0#段

40

20

支架搭设,底模安装

5

挂篮安装、预压

10

6

支架预压

6

悬灌梁段

48

20

模板安装钢筋绑扎

7

边跨合拢

12

2

砼浇筑

8

中跨合拢

13

7

预应力张拉、压浆

9

合计

147

79

合计

四、结束语

对于该连续梁采用整体一次性浇筑工艺,克服了因征拆因素导致的工期滞后,确保了施工工期,未对后续铺架工序造成影响,且连续梁整体线型得到了有效的控制。综合上述对今后存在类似情况的连续梁,考虑到成本、工期、资源配置等,完全可借鉴采用整体施工工艺,可取得不错的社会、经济效益。

参考文献

【1】王海松 连续梁大体积0#块整体现浇成型施工技术

【2】宋子贤 现浇预应力混凝土连续梁施工技术

【3】刘海鹰 支架现浇混凝土连续梁施工技术