悬浇连续箱梁0#块托架施工技术

2022-09-11

一、工程概况

古龙山大桥主跨上部结构为65m+3×120m+65m五跨C50预应力砼变截面悬浇刚构连续梁, 单箱单室箱形截面, 箱梁高度、底板厚度均按1.5次抛物线变化, 箱梁单个T构共分为15个节段悬臂浇筑, 其中0#块长14米, 高7米, 底宽7米, 顶宽12米, 共设4道1.2米宽的横隔板, 0#块混凝土方量为320m3, 钢筋总量为52T, 0#块总量为860T。

主梁为纵、横、竖三向预应力结构:纵、横向预应力体系为高强度低松弛钢绞线, 纵向预应力束锚固在主梁截面及锚固块上, 横向预应力束锚固在主梁悬臂板端部。竖向预应力体系为专用二次张拉OHM/OHPM锚固体系, 布置在腹板内。所有预应力束孔道采用塑料波纹管制孔。

二、梁段0#块施工方案

为避免因龄期差产生的裂缝等不利状况, 故主墩墩身施工完成后, 即开始0#块的施工。0#块采用牛腿支架施工, 0#块外形尺寸大, 混凝土数量多, 钢筋数量多, 自重大;梁顶板、腹板、翼板内预应力管道密布, 振捣困难, 一次整体浇筑困难, 为了确保0#块的施工质量和施工安全, 拟采用托架分次浇筑方案。第一次计划浇筑至中性轴附近, 以控制施工裂缝, 故拟先浇筑底板和部分腹板, 高度为3.5米, 第二次浇筑剩余腹板和顶板, 高度为2.0米。

0#块C55混凝土由项目部的混凝土拌合站供应, 混凝土由搅拌车运输到主墩底部, 由设置在塔吊上的大功率混凝土输送泵泵送至墩顶工作面。混凝土采用分层浇筑法, 分层厚度约30cm, 混凝土浇筑顺序由0#块中心向前、后两端方向浇筑。先浇筑底板、第一次腹板, 再浇筑第二次腹板、顶板和翼缘板。

三、梁段0#块施工方法

T构0#块位置管道密集, 预埋件及预留孔多, 结构和受力情况复杂, 故应该特别注意。

施工顺序为:托架预埋→托架安装→底模制作安装→底板、腹板、横隔板钢筋制作安装→腹板预应力束、波纹管安装定位→安装监控预埋设施→冲洗底模→内模安装→外模安装→顶板普通钢筋绑扎→顶板波纹管安装定位→安装喇叭口 (锚垫板) →冲洗底模、端头模板固定→加固模板→预埋件安装→混凝土浇筑及养护→纵向预应力筋张拉→横向预应力筋张拉→竖向预应力筋张拉→隔板预应力筋张拉→压浆→拆模→拼装挂篮→进入悬臂浇筑梁段施工。

四、托架与模板的设计方案

1. 托架作业方案

墩顶托架由预埋于墩身内的预埋件、纵横梁和斜撑组成, 托架构造简单, 受力明确, 重量轻, 刚度大, 拼装、拆除方便。托架是固定在墩身上部以承担0#块支架、模板、混凝土和施工荷载的重要受力结构, 其设计荷载考虑:混凝土自重、模板、支架重量、人群机具重量、风载、冲击荷载等, 托架采取自支撑体系构件设计。墩身施工时, 按要求在墩身相应位置预先埋设爬模爬锥, 然后利用爬锥安装托架, 然后销轴连接接斜支撑杆和弦杆。刚度需要经过受力计算。采用型钢加工制造, 加工精度需要满足设计要求。在钢桁架件上铺设分配梁, 在分配梁上铺设底模。底模卸落装置利用砂箱或木楔块。0#块施工托架见图如下所示:2.模板设计方案

0#块模板主要采用整体钢模板和组合模板:外模采用6mm大块定型钢模板, 内模及横隔板模板采用墩身空心墩内模钢模板及竹木模板组合拼装而成, 外用背肋加强定型;内外模之间用对拉螺杆进行定位。外端变截面段由底模标高调整, 底模采用6mm大块定型钢模板拼组而成。模板的缝隙应填塞严密, 表面涂刷脱模剂。

3. 托架、模板的安装、拆除

(1) 利用塔吊就位, 人员站在工作脚手架上, 在塔吊、导链的配合下, 将单片托架调整就位, 并在临时固定后进行焊接, 全部安装到位后进行整体连接。安装托架时要将托架顶部调整到同一个平面上, 以便于支架安装、并保证托架的均匀受力, 确保安全。

托架安装完毕后进行支架的安装, 安装过程中要严格检查托架、支架顶面标高是否符合设计标高, 与预埋件联接是否牢固, 焊缝长度、厚度是否足够, 不符合要求的要及时改正。

(2) 托架、支架安装完成后安装底模板, 安装时首先在支架上划出立模边线, 用塔吊、导链配合, 调整底模到位, 然后将两片外侧模安装就位后将其固定在支架上, 并应设置必要的拉杆及内撑杆将其连成整体。

(3) 待横隔板进入洞顶以下部位的全部底板、腹板、横隔板钢筋绑扎完成后即可安装外侧模板。

(4) 待底腹板和横隔板的全部钢筋绑扎和预应力管道固定后, 将竹胶模板吊入箱内安装固定, 并按照施工需要预留进人和振捣孔。

(5) 待顶板的全部钢筋和外侧模板安装调试好后, 由上至下安装固定端模。

综上, 0#块托架、支架、模板的安装顺序为:托架安装→支架安装→平台步行板、栏杆、安全网安装→底模安装→横隔板进入洞顶以下部位的底板、腹板、横隔板钢筋绑扎→外模安装→腹板和横隔板剩余钢筋的绑扎和预应力管道固定→内模安装→顶板的顶板钢筋绑扎→端模固定。而拆除顺序与安装相反。

五、钢筋制作及预应力管道安装

1. 钢筋制作

将钢筋制作成半成品, 分类堆放整齐, 并采取防雨、防潮等防锈保护措施。经监理工程师验收合格后, 运至墩位现场安装。运输过程中, 注意保证钢筋顺直、不变形。根据现场的实际情况, 钢筋安装可进行平行作业, 以加快施工进度。

2. 预应力管道安装

安装预应力管时, 应注意所有预应力管道要用定位钢筋准确定位, 安装牢固, 波纹管下口与固定端锚具密封好, 施工过程中防止波纹管变形、穿孔, 造成管道漏浆和堵管。

3. 施工工艺

施工工艺主要为:

钢筋绑扎的顺序为:底板—腹板—顶板。

钢筋下料、加工在钢筋工场内完成, 要求严格按审核后的图纸加工, 如有疑问及时反映, 待疑问澄清后再进行下料加工。加工成型的钢筋运至墩位后由塔吊吊运至墩顶, 然后在墩顶进行绑扎。

钢筋成型过程中, 尽量不采用点焊, 否则很容易烧伤模板的表面, 影响模板的使用寿命, 且容易损坏波纹管。箱梁内部构造钢筋复杂, 波纹管较密, 钢筋安装与管道相抵触时, 适当调整钢筋位置, 不能切断钢筋。为保证钢筋保护层的厚度, 钢筋与模板之间梅花形布置与梁体同标号的砼垫块。

六、梁段0#块混凝土浇筑和养护

1.0#块的浇筑

砼浇注前要对支架、模板标高、位置、尺寸、强度和刚度等进行全面复核检查, 对接缝的密封、钢筋尺寸和预埋件的数量、位置和保护层厚度等设计要求进行复查, 并做好记录, 将复查结果填表上报, 经监理工程师审核签认后, 即可进行零号块砼浇筑。

浇筑顺序:先对称的浇筑底板, 从两侧腹板处向中央推进, 以防发生裂纹, 平衡对称施工。底板浇筑完以后, 将表面的模板及与腹板和横隔板相交处的模板固定后, 开始浇筑腹板两侧及横隔板, 要严格对称的浇筑, 每次浇筑均应一次连续浇筑完毕, 不得中断, 混凝土采用分层浇筑法, 每层宜30~40cm厚。梁体砼表面应平整、密实, 预应力部位不得有蜂窝、麻面、露筋的现象, 轴线偏位允许偏差为10mm, 标高偏差为±10mm。

2.0#块的养护

每次砼浇筑完后, 施工缝要认真凿毛, 并将浮渣清洗干净。砼初凝后立即进行养护, 用浸湿的粗麻布袋覆盖, 并经常洒水, 每天洒水的次数以保证砼表面经常处于湿润状态为度。养护的时间一般为7天, 可根据温度、空气湿度和水泥品种及掺用的外加剂酌情考虑。砼在养护期间或未达到一定强度之前, 防止遭受振动。模板的拆除应根据砼的强度和模板的受力特性及按非承重模板先拆, 承重模板后拆的原则进行。