浅谈主线跨大桥主桥现浇箱梁施工

浅谈主线跨大桥主桥现浇箱梁施工

邹敏

江苏恒基路桥股份有限公司

【摘要】随着我国公路科学工程技术的进步和飞速发展,对于桥梁建设的工艺要求也在不断变化和提高。新的工艺必然可以取代老工艺办法,大跨度的主桥现浇箱梁的施工技术被广泛应用。本文主要结合青洋路1标快速化公路建设工程用文字和图表相结合的箱梁设计方式对青洋路主线跨大桥和青洋路主桥现浇箱梁的施工工艺和方法作一些深入的探讨。

【关键词】跨大桥；现浇箱梁；施工

1、工程概况

1.1工程概况

主线跨武进大道大桥起点桩号设计为k6+764.281,终点大桥的桩号设计为k7+422.805,桥梁设计全长658.524m。武进大道桥梁与主线跨武进大道的斜交角度76.142︒。武进大道主桥上部采用(40+65+40)m预应力钢筋混凝土变截面现浇连续箱梁跨越武进大道。引桥箱梁下部结构采用箱梁墩顶外扩的花瓶型柱式墩、组合式的u型桥台、钻孔灌注桩等为基础。武进大道主桥箱梁上部采用支架现浇方式施工,引桥上部采用支架预制箱梁安装方式施工。

1.2主要施工方法

主线跨武进大道大桥主桥现浇箱梁支架采用满堂碗扣支架搭设施工。其中边跨支架在地基处理及主墩立柱施工完成后施工，9#～10#墩右幅污水井处利用下穿通道混凝土支撑梁满铺覆盖。中跨支架在下穿通道暗埋段施工完成并施工至水稳后进行支架搭设。

1.3施工平面布置

主线南横跨武进大道大桥跨越武进大道,交通网络组织布置采用双线环岛公路方式通行,支架现浇施工部分区域道路采用围挡封闭施工,钢筋拌合集中于施工区钢筋拌合加工中心进行。钢筋混凝土均由"三场"施工区拌合楼集中进行拌合,采用钢筋混凝土拌合运输车直接运送混凝土至现场。在HDPEk5+000桥队施工驻地提供1处500KVA管的施工养护电源,采用HDPE55牵引管通过地埋电缆接入牵引线至支架上桥梁施工现场一级电箱,通过地埋电缆套PVC管沿外侧支架上牵引桥电缆接入至二级电箱。桥梁施工养护用水采用现场施工开挖的地下水井进行施工养护。

主线跨武进大道大桥主桥施工平面布置图

2、现浇箱梁施工技术方案

2.1施工安全、技术交底

在本工程实施方案经过有限公司项目总工程师、专家委员会评审和项目总监事会批准并正式实施后,项目总工将立即根据工程规范和执行本方案的要求负责编制各分项作业的施工安全、技术交底,然后对岗位主任工程师、桥队队长、技术主要负责、安全员、施工班组主要负责人进行安全交底;对岗位主任工程师、技术负责对分项作业施工人员进行工种安全交底。

2.1.1施工测量

根据全国单桥多路联测的闭合导线测量点,水准测量导线检测点,进行全国多桥联测闭合控制导线的水准测量和测试放样。其中的测量基准精度必须达到能够充分满足全国路桥结构设计及其规范的基本要求。

2.1.2配合比设计及原材料的检测

主桥主体采用一级c50高标号拌和砼,砼由建设项目部专用拌和机与楼及砼集中施工拌制,原材料必须按符合国家有关规范的技术要求在目部试验室室内进行综合安全性能的检测,合格后方可正式投入使用,试验室技术主任根据国家规范目部拌和楼及砼提高配合性价比的总体设计技术要求对目部拌和楼及砼上的工作人员资料进行了合格交底。

2.2施工流程

地 基 处 理

支 架 搭 设

材料准备及运输进场

预 压

模 板 制 作

钢筋、钢束下料加工

铺设侧模、底模

安装梁体支座

绑扎底腹板钢筋及波纹管穿束

安装内侧模

浇筑底腹板混凝土

内芯模顶板安装

绑扎顶板钢筋及波纹管穿束

浇筑顶板混凝土

养 生

张拉、压浆、锚固

拆 除 支 架

2.3现浇箱梁施工

2.3.1地基处理及排水

支架的搭设使用区域支架位于青洋路与武进大道平交口的位置,依据设计施工图进行支架设计,9#~10#墩、11#~12#墩为道路绿化带,9#~10#墩对基层进行混凝灰土填筑,面层结构采用c20混凝土。11#~12#墩由于地处老路,地基的承载力满足要求,故不需要做混凝土处理。

(1)9#～10#墩

采用原有土地面层将混凝土面层翻松并用预掺6%的石灰土面层进行斜坡填筑,面层材料采用15cm厚的10c20混凝土,路面及主体纵坡坡度采用双向横向斜坡,横坡坡度为1.5%。两侧及排水沟底均分别设置50cm宽的弧形排水沟,两侧及排水沟底处均采用0cm7.5砂浆钢筋混凝土防水抹面,纵坡为0.5%。

9#～10#墩地基处理及排水图

(2)11#～12#墩

现浇箱梁支架标准段位于钢筋混凝土的老路上,我们公司本部目前已通过对老路面箱梁支架进行了弯沉试验和稳定性检测,地基的承载力满足现浇箱梁支架的搭设和施工要求,故不进行标准段的地基承载力处理。

2.3.2支架体系设计

通过对市场支架壁厚的调查，结合本单位承建的武进大道、长虹西路项目中关于支架壁厚的调研成果，支架壁厚按3.0mm考虑。经计算，支架布置形式如下：

为了保证现浇箱梁施工期间人员的通行,在现浇桥梁内外侧分别增设一横向间距为60cm、120cm的碗扣式立杆脚手架作为桥梁和人员通道的支架。

底板处支架纵立面布置图

2.3.3测量放样

地基支架的处理工作完成后,由测量站工作人员按照地基支架布置的平面图用智能全站仪器显放出各条地基支架纵横线的位置控制交叉点,并用智能墨斗进行弹线,每条纵横线的交叉点即为支架、底托立杆的位置;在每根底托立杆上分别设置编号并显示所有粘贴在支架上的立杆。

2.3.4支架搭设

剪刀撑平面布置图

方木平面布置图

2.3.5支架检查与验收

支架的搭设工作完成后,对支架的布局、剪刀撑的设置、碗扣的拧紧情况、立杆的垂直度等主要内容对支架进行了验收。(具体详见6.7检查与验收中支架的搭设工作完成后对整架的验收表)

2.3.6支座安装

支座的产品安装:移动支座用户进场后,核对临时移动支座的产品包装与临时移动连接支座产品的包装标牌以及包装配件是否完全基本相符,并仔细包装检查临时的移动连接支座产品包装配件是否完好。不同品种安装方式类型的电器支座及其安装位置应同时分开放置存放。在准备进行产品支座的整体安装前,在根据产品所在地对应的产品支座进行安装用的钢板上还应写明产品支座进行安装的具体墩位及产品支座整体摆放的位置方向等各项相关基本信息。

用墨斗笔画线可以弹出横在支座两侧纵横线方向的一条中心线。纵横向上的中心线均为贯穿整个主体支座锚栓垫体的大理石面,以方便对支座锚栓垫和支座的具体安装操作情况及时进行仔细校核。

用汽吊将下钢板支座全部吊装至一个安装方便的位置。吊装时,注意使下钢板支座的中心线摆放位置方向与支座的设计一致。

待支座上的现浇钢筋混凝土浇筑工作完成后,及时拆除框架支座上下梁之间的连接螺栓,以免影响和约束上下梁的整体位移。

2.3.7支架预压、卸载

支架的搭设工作完成后,进行了工字钢和方木的支架铺设。工字钢支架位于顶托之上的支架采用10#工字钢支架横桥向布设,在支架工字钢与顶托间的缝隙处加入少量木契或板条等,使支架工字钢位于顶托支架中心的位置,确保工字钢支架顶托的立杆支架轴心有一定的受力。工字钢支架的搭设并安装经验收测试合格后方可开始进行工字钢支架的预压,预压工作采用砂袋方式进行,采用高压蒸汽吊方式上载。

为更好地满足预压箱梁施工的要求,我公司施工部根据实际的情况可以选择逐个单孔进行箱梁预压。预压箱梁加载由跨中向两侧对称进行预压加载。最大预压加载按箱梁设计的要求进行布置,最大预压加载按主梁自重的120%计,预压荷载的强度根据自重和箱梁荷载的变化而有所变化。

支架预压分级加载表

预压前,预压沉降工作过程中及支架卸载后的每次预压沉降观测工作均需及时做好检查和记录(具体情况详见6.7检查与验收中支架预压沉降观测工作记录表),及时地分析预压沉降影响因素,计算得出非钢支架的弹性变形和钢支架的弹性变形的测量,作为非支架施工技术指标高质量控制的重要依据。

2.3.8模板制作与安装

①底模板的安装:底模板安装采用1.5cm厚竹胶板,面板的尺寸一般为2.44m*1.22m,长边横桥向两侧布置,应注意拼接孔与底模缝口通直。在墩处拼接时应用小块竹胶板与底模进行组合拼接,在底模伸缩缝处应将底模外口与翼板修直,且在底模支座处因有横隔梁需特制翼板,留足一定的距离使各个拼接孔与底模缝口形成拼接通线。

②腹板外侧模及翼缘板的安装:待底模及翼缘板安装完成后便可开始进行侧模的安设,侧模及翼缘板表面采用外侧模竹胶板,背后外侧模上采用间距25cm的10*10cm方木跟一根竖向钢管进行加固,方木外侧模上设置横向钢管并用铁丝进行绑扎固定,同时在腹板外侧模上根据箱梁高度分别加设2~5道横向的斜撑,并分别将底模板支撑于每道横向的钢管上用楔形扣件进行连接。若底模板存在一定的缝隙,采用在横向钢管与方木间分别塞入一个楔形的支撑件以推进侧模板向底板拼缝靠近,使得外侧模竹胶板与一块底模板紧密进行拼缝贴合,另一块侧模与翼缘板底模之间拼缝处理采用边包底模式两块与翼缘板侧模之间、侧模与翼缘板底模处的拼缝采用乳胶粘贴的海绵条进行底模板的拼缝处理。

③中空钢腹板内侧三角模板的加工安装:模板采用优质的山竹胶板特殊加工工艺制作,横向双排三角钢板安装设置5*10cm方木。芯模钢管加固系统采用一根间距90cm的大型竖向双排无缝钢管,采用ф12mm的钢拉杆与双排钢管进行连接。

④芯模的安装:芯模采用优质竹胶板加工制作,背后两道纵向钢管中部采用5*10cm方木进行加固,方木外侧设置一道两道竖向的钢管并与之用铁丝进行绑扎固定在背后两道竖向的钢管上,同时钢管外侧设置两道支架对横向钢管及顶撑进行加固。在背后两道横向的钢管中部外侧设置两道竖向的钢管以确保在齿块混凝土模板浇筑的过程中齿块模板的稳定,芯模侧模板齿块立设模板固定好后,对张拉下部分顶板齿块的混凝土模板及支架进行了安装(因芯模分前后两次浇筑顶板齿块混凝土,为了保证上齿块顶板混凝土的稳定性,顶板齿块在第一次混凝土浇筑前,事前预埋部分的顶板齿块混凝土钢筋,在第二次浇筑部分顶板齿块混凝土时一起进行二次浇筑)。

⑤顶板箱梁下口支架箱梁箱桥模板的施工安装:箱梁是在施工完成上口箱梁底板和腹板下口钢筋混凝土的施工浇筑后,再自行开始施工铺设箱梁顶板下口箱梁以及下口箱桥模板,箱梁下口顶板箱桥下口箱梁模板以箱梁满堂扣件式不锈钢管梁和脚手架箱梁为主体基础所焊接形成的箱梁支撑体系。

2.3.9混凝土浇筑

在全桥底、腹板的钢筋,预应力钢筋管道和底、腹板钢筋模板均完成了施工并检验合格后,即正式开始了进行混凝土的箱梁浇筑。主桥箱梁混凝土的浇筑为一联通长浇筑,过程中主桥箱梁的底、腹板和箱梁的顶板浇筑主要分两阶段的进行。第一阶段先继续浇筑箱梁的底、腹板;第二阶段继续浇筑顶板。箱梁混凝土的浇筑是采用两台汽车驱动的水泵(43米及65米)从箱梁跨中向墩顶倾斜方向的浇筑。根据现场的情况,浇筑的速度以及能够在确保箱梁混凝土初凝前已经完成的整体箱梁浇筑的速度为主要前提进行现场的控制。

浇筑过程中底板、腹板用插入式振捣器进行振捣,顶板部分用插入式振捣器和平板式预应力振动器进行振捣,注意不要振破预应力振动束形成的波纹管道,以防水泥浆堵塞了波纹管。振捣器每一位置振捣工作的时间以能够保证混凝砼顶部获得了足够的密实度为准,但是不得过振,一般要连续振捣至砼不再下沉、无气泡冒出、顶面平坦且泛浆为止。

顶板浇筑时,采用φ20钢筋设置轨道,人工滚筒将轨道拉平,再用2遍木抹子收面后,采用混凝土钢筋磨面机将砼磨面整平。自制竹胶板面拉毛砼初凝前在竹胶板上垂直于行车方向搓毛。浇筑顶板采用工人自制竹制长板凳和拉毛器,使用长板凳两个,板凳的大腿采用底面积30cm*30cm的竹胶板为底,拉毛时工人沿着长板凳按规定的断面一次拉毛到位,拉毛深度2-3mm;等砼初凝后予以覆盖工人养护,覆盖时工人不得随意破坏、污染混凝土砼的表面,必要时可以采用自制长板凳辅助,防止在浇筑混凝土砼表面上工人留有脚印。

混凝土的对标高(包括截面尺寸)的要求要严格控制,在横梁底板、顶板采用长钢筋的基础上用短钢筋做控制点,顺桥向每5m左右设置1个控制点,并对其进行加密,横桥向每4.5m左右在横梁上设置一个控制点(横梁和底板按每箱混凝室的横断面设置2个点进行控制)。横梁和顶板在进行浇注的过程时候一定要尽量采用φ20钢筋做浇注轨道,用滚筒进行找平,保证其的平整度要求满足混凝土设计的要求。

3、结束语

总之,本桥在设计和施工的过程中对箱梁支架浇筑工程、钢筋浇筑工程、混凝土钢筋浇筑工程施工等关键的工序中采取了有效的质量控制措施。在对本桥现浇的箱梁支架进行设计和施工的过程中,积极保证和提高了施工的效率和质量,按照工程合同的文件和工程要求精心的管理流程来进行组织和施工,使得工程能够保质保量顺利完成。