李培
摘要:滬寧城際鐵路客運專線九曲河特大橋全橋長1641.155m,其中0#臺~6#墩為預(yù)應(yīng)力道岔連續(xù)梁,組合為32.05m+4*32.7m+32.05m,梁體結(jié)構(gòu)采用等高度連續(xù)箱梁,截面形式為單箱雙室截面。本文著重概述該橋道岔連續(xù)箱梁的施工技術(shù)情況。
關(guān)鍵詞:城際鐵路;現(xiàn)澆連續(xù);道岔箱梁;施工技術(shù)
1 工程概況
九曲河特大橋位于江蘇省丹陽市云陽鎮(zhèn)境內(nèi)既有滬寧鐵路下行線左側(cè),中心里程:DK94+583.783,全橋孔跨布置為1×31.6m簡支梁+6×32m連續(xù)梁+3×31.6m簡支梁+1×(32+48+32)m連續(xù)梁+(5×31.6m+1×23.6m+2×31.6m+2×23.6m+4×31.6m+3×23.6m+4×31.6m+1×23.6m +16×31.6m)簡支梁。鐵路線間距:4.6m,設(shè)計等級為250 km/h客運專線。其中道岔梁頂板全寬12.2m,中心處梁高2.59m,箱梁采用斜腹板型式,頂板厚34cm,底板厚30~70cm、腹板厚40~70cm,箱梁頂、底、腹板局部加厚,箱梁主體采用C50高性能混凝土澆筑共計2256m3。
2 總體施工規(guī)劃
本道岔梁分三大階段施工,第一階段主要完成0#臺~6#墩的基礎(chǔ)、下部結(jié)構(gòu)、臨時墩、支座墊石等前期準備工作,第二階段完成中間段支架、模板、底板預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工、頂板預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土施工及張拉,第三階段施工剩余的2段支架、模板、底板預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土、頂板預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土及張拉封錨。
3.1支架施工方法
(1)臨時墩管樁采用長度6m,φ500預(yù)應(yīng)力管樁,施工機械采用靜力壓樁機,根據(jù)樁機上水平儀器調(diào)平機臺同時用經(jīng)緯儀觀測監(jiān)控下樁垂直度。沉樁速度控制在2m/min內(nèi),以免對原狀土擾動過大造成液化現(xiàn)象,影響地基與樁面間摩擦力。
(2)其工藝流程:基槽開挖→清理→驗槽→墊層混凝土澆筑→測量放線→基礎(chǔ)鋼筋綁扎→支模板→基礎(chǔ)混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護。
(3)鋼管立柱采用φ530mm,δ=10mm的Q235鋼管內(nèi)灌C30微膨脹細石混凝土作為立柱,立柱與混凝土基礎(chǔ)及立柱與工字鋼橫梁之間安放20mm鋼板,工字鋼采用I30b型,鋼板與鋼管焊接,立柱頂鋼板與工字鋼之間放置可調(diào)30cm的砂箱,施工時必須保證鋼管垂直度和鋼板水平。
(4)貝雷梁縱向每隔3m用10號槽鋼作為橫向聯(lián)系,把貝雷片聯(lián)成整體,使每排貝雷片受力均衡。
(5)方木接頭必須錯開重合搭接,不得對接。模板拼縫緊密、平順、無錯牙,全橋統(tǒng)一方向設(shè)置,并置于方木中間。鋼模與竹膠板底板連接處必須平順不得有錯臺,如有縫隙必須刮膩子填充。
3.2預(yù)壓
預(yù)壓是對地基及支架的穩(wěn)固性控制中最關(guān)鍵的一環(huán),連續(xù)梁施工出現(xiàn)安全質(zhì)量問題往往是在預(yù)壓環(huán)節(jié)未做好引起的。通過比選,我們采用適用于吊車吊裝,并方便在連續(xù)梁上周轉(zhuǎn)使用砂袋預(yù)壓。
(1)預(yù)壓總荷載按上部結(jié)構(gòu)總重1.2倍荷載進行,在上砂袋時應(yīng)按照砼澆注順序進行預(yù)壓,避免橫向偏壓,影響支架穩(wěn)定。過程采用三級加載,第一次加載為滿載的50%,第二次加載為滿載的80%,第三次加載為滿載的100%,卸載則按加載的相反順序進行。
(2)觀測點設(shè)置為:沿縱向在箱梁每跨的1/4截面、1/2截面、3/4截面設(shè)觀測點,沿橫向于橋梁中心及左右端點處,加第一次加載后觀測所有觀測點,2小時候再觀測一次,沒有異常進入第二次加載,第二次加載完成后觀測所有觀測點,2小時后再觀測一次,無異常后進入第三次加載,第三次加載完成后進入正常觀測期,觀測期為不少于3天且不再沉降為止(每6小時一次),若連續(xù)3D觀測結(jié)果在2MM以內(nèi),則可以認為支架變形基本穩(wěn)定。
(3)預(yù)壓結(jié)束卸載后,應(yīng)根據(jù)彈性變形量確定梁體預(yù)留拱度值,預(yù)留拱度應(yīng)計算支架彈性變形、梁體自重下沉等因素,對局部模板標高以及不穩(wěn)固的模板進行調(diào)整。
3.3鋼筋、波紋管安裝
箱梁鋼筋安裝的順序:底板底層鋼筋→底板管道→腹板鋼筋、管道→底板上層鋼筋→頂板下層鋼筋、橫向管道→頂板上層鋼筋→頂板縱向管道→檢查鋼筋、管道。波紋管安裝與鋼筋安裝同步進行。波紋管定位采用“#”型鋼筋定位,每80cm布置一道,在平彎和豎彎處加設(shè)防崩鋼筋,每30cm一道。安裝完畢后將塑料內(nèi)襯穿入,確?;炷翝仓蠊艿罆惩ā?/p>
3.4混凝土工程
混凝土分兩次澆注,第一次澆筑底板、2/3腹板,第二次澆筑剩余的腹板、頂板及翼板。澆筑順序:按底板角部→底板→腹板→頂板→翼板的順序進行澆筑。
底板砼先對稱澆注靠近腹板兩側(cè)砼,砼從腹板進入,將混凝土由底部擠向底板中心,完成部分底板混凝土澆筑,中間不足部分砼從模板預(yù)留孔中下料補足。梁體管道較多,灌注時要注意保護波紋管不受損壞,在錨墊板處要特別注意混凝土灌注質(zhì)量,保證混凝土的密實度,否則將影響預(yù)應(yīng)力的張拉。
3.5預(yù)應(yīng)力張拉工程
3.5.1張拉操作程序
張拉操作工藝流程如下:安裝工作錨→安裝千斤頂→安裝工具錨→初張拉應(yīng)力(10%σk,做伸長值測量記號)→量測初始伸長值→σk→測量最終伸長值→持荷5min→千斤頂回油→夾片自行錨固→測量總回縮量及夾片外露量。錨固時應(yīng)一端先錨,另一端張拉力不足時,補足設(shè)計拉力錨固。
3.5.2處理預(yù)應(yīng)力損失的方法
造成預(yù)應(yīng)力損失的因素共有孔道摩阻、錨具回縮、混凝土壓縮、預(yù)應(yīng)力筋松弛、混凝土干縮、徐變等六種,其中混凝土干縮損失、徐變損失兩種不易控制,其損失值影響相比其它幾種也較小,可忽略不計。對其它四種處理的方法為:
(1)孔道摩阻損失:在張拉錨固前先不上夾片,反復(fù)單張拉數(shù)次可有效的降低孔道摩阻系數(shù)。
(2)錨具回縮損失:一是選用機械頂錨的錨具及張拉機具,二是適當減小錨環(huán)與限位板之間的間距,但調(diào)整時不能調(diào)整過大,否則錨具回縮損失雖然減小,但錨口損失增加,得不償失。
(3)混凝土壓縮損失:在不影響結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的前提下,通過調(diào)整張拉順序控制,原則是先長后短、對稱施壓,一次完成。
(4)松弛損失:及時飽滿的壓漿并使水泥漿迅速達到設(shè)計強度。
3.6壓漿
夏季施工最高氣溫不宜高于35℃,否則應(yīng)選擇在夜間或采取相應(yīng)措施后壓漿,壓漿必須自下向上,以及設(shè)置適當數(shù)量的排氣孔,同時確保證壓漿的密實度。
3.7支架拆除
第一階段預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿并封錨完畢后可拆除中間3、4兩孔支架,拆除時先放掉砂箱里的干砂,使支架與連續(xù)梁完全脫離,然后自上往下遵循先支后拆,后支先拆的原則進行。
4 線形控制方案
(1)線形控制的目的
根據(jù)計算結(jié)果與設(shè)計計算結(jié)果對比,調(diào)整梁段預(yù)拱度值和立模標高,求出偏差系數(shù),確保成橋線形符合設(shè)計要求,以達到線形控制的目的。
(2)線形控制的內(nèi)容主要包括
① 箱梁施工撓度觀測與標高控制。
② 箱梁中軸線觀測及平面控制。
③ 基礎(chǔ)、支架沉降及橋墩彈性壓縮變形觀測。
(3)線形控制的方法
① 軸線及橋墩位里程、高程均根據(jù)全橋控制網(wǎng)點進行兩次以上復(fù)測。
② 設(shè)置橋墩沉降觀測點。
(4)梁段測點設(shè)置
① 測點的使用期為整個箱梁的施工過程,故應(yīng)保證預(yù)埋測點質(zhì)量并加以保護,不得損壞和覆蓋.
5 施工經(jīng)驗
通過對張拉過程中預(yù)應(yīng)力損失的各種原因的具體分析,特別是針對孔道摩阻損失、錨具回縮損失、混凝土壓縮損失、松弛損失四種主要因素采取了行之有效的處理措施,保證了梁體的張拉質(zhì)量。
6 結(jié)束語
通過對本橋現(xiàn)澆道岔箱梁施工過程中的各項工序科學合理的控制,使本道岔箱梁的外觀線型、內(nèi)在質(zhì)量等完全達到了設(shè)計和規(guī)范的要求,取得了較好效果。
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