沈 輝
(徐州市公路工程總公司,江蘇徐州 221003)
大橋全長2147.2m,寬26m,主橋上部結(jié)構(gòu)為(65+105+65)變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,采用分離式單箱單室,箱梁底寬6.75m,兩側(cè)懸臂3.0m,全寬12.75m。主橋箱梁0#塊長9.0m,采用支架現(xiàn)澆施工。
由于主橋墩身較高,河道水深且通航船只較多,從安全性考慮,不宜采用落地支架施工0#塊,故決定采用空中托架施工0#塊,具體做法:在主墩身上每側(cè)預(yù)埋3組雙拼32b工字鋼,位置為墩身頂面以下56cm,預(yù)埋在墩身內(nèi)50cm,在每根工字鋼下面293cm位置對應(yīng)預(yù)埋共1塊尺寸為350×800mm的鋼板,拆除墩身模板后,在鋼板上焊接斜撐與預(yù)埋的雙拼32b工字鋼形成三角形承重托架。承重托架、縱坡調(diào)整梁采用雙拼32b工字鋼,橫橋向承重梁均采用雙拼40b工字鋼。托架上設(shè)置砂筒,用于調(diào)整縱坡,使底模標高符合設(shè)計箱梁底板線型需要。砂筒采用Φ380mm×10mm鋼管制作,在壓力機上預(yù)壓密實,并檢驗安全性。
(1)翼板下28b工字鋼受力驗算:經(jīng)計算符合要求。(2)橫向雙拼40b工字鋼受力驗算:經(jīng)計算符合要求。(3)三角托架受力驗算。三角托架橫梁斜撐均采用雙拼32b工字鋼,經(jīng)計算滿足要求;壓桿穩(wěn)定驗算:經(jīng)計算滿足要求。(4)支架斜撐預(yù)埋鋼板錨固筋驗算。鋼筋握裹力計算:經(jīng)計算錨固筋的安全性滿足要求;U鋼筋焊縫驗算:采用雙面焊縫,焊縫長度200mm,焊縫寬度15mm,焊縫厚度10mm。滿足鋼筋與鋼板搭接焊縫寬度不小于0.5d,焊縫長度不小于0.35d的要求。經(jīng)計算錨固筋的安全性滿足要求。
(1)托架預(yù)壓的目的。為了檢驗0#塊承重托架的承載力、安全性和穩(wěn)定性,消除其非彈性變形,檢查測定彈性變形值。(2)托架預(yù)壓的方法。在主墩頂對應(yīng)托架軸線位置各預(yù)埋3束×5根抗拉強度標準值fpk=1860Mpa的Φ15.2mm高強度低松弛鋼絞線(錨固端位于墩身內(nèi),采用P錨固定),束間間距為140cm,張拉采用1100kN穿心式千斤頂,配備OVM工具錨和工具夾片。通過兩層雙拼56b工字鋼傳力梁將壓力傳給三角形托架,從而對托架施加一個向下的作用力。通過前面計算結(jié)果,得出兩側(cè)三角托架預(yù)壓力為599.28*4=2397.12KN,每根鋼絞線承受應(yīng)力=2397.12×1000/(15×139)=1150MPa,小于1860×0.75=1395MPa。(3)預(yù)壓結(jié)構(gòu)受力驗算。①預(yù)壓小橫梁(雙拼56b工字鋼),經(jīng)計算滿足要求。②預(yù)壓主橫梁(雙層雙拼56b工字鋼),主梁采用兩組雙拼56b工字鋼上下焊接而成,焊縫沿梁長方向焊滿,保證上下兩組工字鋼的整體性,經(jīng)計算滿足要求。(4)預(yù)壓施工。在托架安裝好后,安裝設(shè)施進行預(yù)壓,經(jīng)計算,每個1100kN千斤頂張拉力為2397.12/3=799.04kN。預(yù)壓前在0#托架上兩支點處標上紅漆作為觀測點,用水準儀測其原始高程。預(yù)壓過程中按0→15%→30%→50%→80%→100%控制力進行逐級加載,采用百分表或千分表測量支架變形情況。經(jīng)查閱有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)變形試驗資料,鋼結(jié)構(gòu)在加載后的變形一般在10min左右即可完成,張拉至100%控制力后暫定持荷預(yù)壓30min,每5min進行一次補足張拉力并對觀測點進行一次觀測,以連續(xù)3次的累計變形在2mm以內(nèi),即可認為支架的剛度、強度和穩(wěn)定性滿足澆筑0#梁段的需要。然后按加載順序反向卸載,并依次用百分表或千分表進行托架變形觀測,根據(jù)變形觀測結(jié)果分析得出彈性變形值和非彈性變形值,根據(jù)變形值最后調(diào)整模板高程。(5)注意事項。在加載和卸載過程中,要派專人隨時檢查托架的各接點、焊點牢固性,隨時檢查托架的穩(wěn)定性;測量人員必須認真、細心的觀測,準確得出結(jié)論。
在每個主墩上的托架預(yù)壓完成后,托架部分按預(yù)壓測定的彈性變形值,并按鋼支架每個間隙考慮1mm變形,綜合起來作為標高預(yù)拋高值。墩頂采用多層木方支撐,按經(jīng)驗數(shù)據(jù)每個間隙考慮2mm預(yù)拋高值。在底板鋼筋、腹板和橫隔梁鋼筋安裝好后,安裝內(nèi)模,內(nèi)模加工成半成品組件,運到現(xiàn)場組裝,采用10×10cm木方及竹膠板,內(nèi)模支架采用Φ4.8cm鋼管支撐,下端用鋼筋“十字架”焊于底板底層鋼筋,上﹑下端應(yīng)用墊塊墊實,立桿鋼管套在“十字架”上,上端用頂托絲調(diào)節(jié)頂板高程。對拉桿絲采用Φ18mm圓鋼。背帶采用8#槽鋼,進行對拉,拉桿緊固力滿足要求。端模安裝至關(guān)重要,它直接影響到縱向預(yù)應(yīng)力頂板束、腹板束、張拉角度,塊件長度,波紋管道軸線與錨板端面垂直,均要符合圖紙設(shè)計規(guī)范要求,控制好0#塊總體長度9m、頂板寬度12.75m和底板寬度6.75m。
0#塊鋼筋型號較多,采取在鋼筋加工場內(nèi)加工成半成品,分類堆放并掛上標識,運到現(xiàn)場進行安裝。鋼筋安裝分兩次進行,第一次是安裝底板鋼筋、橫隔梁鋼筋及腹板鋼筋;第二次是在安裝內(nèi)模后,安裝頂板鋼筋,其間注意安裝預(yù)應(yīng)力波紋管及縱、橫向精軋螺紋粗鋼筋。
鋼筋安裝過程中注意預(yù)埋波紋管,焊好定位筋,加強錨下螺旋筋錨下鋼筋網(wǎng)、倒角加強筋、對拉勾筋的安裝質(zhì)量控制,還應(yīng)認真安裝保護層墊塊,注意安裝預(yù)埋件﹑泄水孔﹑通氣孔以及預(yù)留施工用的臨時錨桿孔。
澆筑順序為先底板、橫隔梁和腹板,最后澆筑頂板。分層澆筑厚度一般控制在每層不超過30cm,混凝土振搗主要使用Φ50型插入式振搗器。為了防止墩頂邊界位置因不均勻沉降產(chǎn)生裂縫,應(yīng)先澆筑主墩兩側(cè)支架頂箱梁混凝土,然后再向墩頂推進。在頂板上開設(shè)天窗,混凝土通過天窗送入底板。腹板及橫隔梁及兩側(cè)開洞澆灌,支座上方等鋼筋網(wǎng)片密集處混凝土振搗,采用Φ35型插入式振搗器振搗,確保振搗密實。0#塊澆筑總方量為234.525m3,一次性澆筑成型。箱梁頂面在混凝土初凝前進行收光,并搓成毛面,及時覆蓋透水土工布保濕養(yǎng)生。
因為0#塊施工C50高標號混凝土初期水化熱比較大,為避免混凝土的溫度應(yīng)力過大而使砼產(chǎn)生裂縫,擬采取以下措施:在0#塊橫隔板預(yù)埋三排冷卻管,同時另設(shè)置兩根測溫管,均采用Φ48mm鋼管,豎向設(shè)置。冷卻管居中設(shè)置一排,排間距80cm,同排管道之間間距50cm,如與縱向預(yù)應(yīng)力管道有沖突時注意避開。澆筑后視情況盡早開始通水降溫,初定通水冷卻時間為澆筑后72小時,設(shè)專人進行進行測溫管內(nèi)水溫測量,每小時測量一次。若連續(xù)12h監(jiān)測溫管內(nèi)水溫與環(huán)境氣溫之差不超過15℃,且停水1h內(nèi),測溫管內(nèi)水溫與環(huán)境溫度之差不超過20℃,則可以停止冷卻管通水。
懸澆箱梁0#塊托架施工技術(shù)較為成熟,但施工過程中仍需注意控制各項細節(jié),確保計算準確無誤,各個環(huán)節(jié)均能按上述要求做到位。通過對邳州張樓京杭運河特大橋懸澆箱梁0#塊的施工經(jīng)驗,切實體會到0#塊施工的重要性及技術(shù)上存在的難度,工作中每一個細小環(huán)節(jié)都嚴格控制,認真檢查、落實各項技術(shù)指標。
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[3]徐錫用,李春宏.大跨徑懸澆箱梁澆筑技術(shù)與質(zhì)量控制[J].公路與汽運,2013(4).