現澆連續(xù)梁貝雷梁柱式支架法施工技術

唐 林

貝雷梁柱式支架是現澆梁施工中常用的一種支架形式,尤其在重荷載、高墩柱、跨度大的情況時,是一種較為經濟安全的支架形式。

1 工程概況

京滬高速鐵路跨S101連續(xù)梁,全梁長113.3 m,上部結構為(32.65+48+32.65)m預應力混凝土連續(xù)箱梁,箱梁為單箱單室結構,箱梁底寬5.4 m,頂寬12.0 m,翼緣板寬2.65 m。連續(xù)梁混凝土為1 438 m3,重量約為3 750 t,屬特殊結構的高性能混凝土。

該連續(xù)梁橫跨S101,墩高18 m,根據該梁的地理環(huán)境和等截面連續(xù)梁的結構特點,采用貝雷梁柱式支架法施工。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

2.2 施工要點

2.2.1 支架地基處理

根據該梁設計特點,48 m跨下采用5排螺旋管立柱支承,32 m跨下采用4排螺旋管立柱支承,每排立柱放置7根直徑530 mm的螺旋管,每排立柱之間間距約為2.5 m(可根據實際梁寬進行調整)。其中,每跨梁下靠近墩柱的兩排螺旋管直接立于承臺上,位于跨中的螺旋管,在每根螺旋管位置下方對應施工高壓旋噴樁。然后在旋噴樁位置立模澆筑條形混凝土基礎,條形基礎寬度1 m,長度13 m(可根據實際梁寬調整),為避免條形基礎底部開裂,在條形基礎底部設鋼筋網片來增加基礎的抗拉能力。另外,澆筑條形基礎時在螺旋管底座周圍預先埋設豎向鋼筋,后期立螺旋管時與之連接起到加固穩(wěn)定螺旋管的作用(見圖2)。

2.2.2 支架搭設

根據該梁設計,48 m跨跨中3排立柱間距為10 m,32 m跨跨中2排立柱間距約為6 m,立柱間縱向用[10的槽鋼加工成桁架連接,橫向用∠7.5的角鋼連接加固成一個整體。支架從下到上布置順序為:立螺旋管→螺旋管頂縱向并排放置 4根75 cmⅠ32工字鋼(后期拆模時起落梁作用)→每排螺旋管上橫向并排放置3排Ⅰ32工字鋼→縱向搭設13片雙排貝雷梁→貝雷梁上橫向間距50 cm～60 cm左右放置Ⅰ18的工字鋼→縱向間距30 cm布置10 cm×10 cm方木→梁寬范圍內鋪設1.5 cm竹膠板作為底模,見圖 2,圖 3。

2.2.3 支架預壓

支架搭設完畢后,按設計高程鋪設梁體底模,按圖紙尺寸安裝梁體側模。采用1.2倍(梁體重量+模板重量)的袋裝砂石,分級加載預壓。在支架主要部位設變形觀測點,每加卸一級荷載觀測一次,準確觀測讀取各點數值,計算出支架彈性變形值。

2.2.4 模板安裝及調整

梁體底模采用在Ⅰ18的工字鋼上面鋪設縱向間距30 cm方木,然后在方木上鋪設竹膠板。側模采用竹膠板和方木作為模板,側模下方用碗扣式支架作為模板的支撐,并設置部分剪刀撐。

安裝控制高程、軸線位置、凈空尺寸、垂直度、平整度檢測的順序反復檢查調整,并觀測整體模板曲線的線性尺寸,消除模板拼裝誤差,直至線形達到規(guī)定的要求。

2.2.5 鋼筋綁扎、波紋管和預應力鋼絞線安裝

鋼筋在鋼筋加工廠統(tǒng)一加工成型,綁扎分兩步進行,先綁扎腹板鋼筋,后綁扎底板鋼筋。在綁扎鋼筋過程中事先將井字形波紋管定位卡按設計的坐標位置與梁體鋼筋焊接。井字形波紋管定位卡就位后,開始安裝波紋管,按設計尺寸將波紋管穿入定位卡內。波紋管接頭用大一號的管段連接。波紋管就位后,嚴禁硬物撞擊或在附近進行電弧焊,以免造成波紋管變形或損壞。端部的錨墊板與波紋管中心線必須垂直,墊板中心孔位誤差應小于1 mm。

2.2.6 內模安裝

鋼筋綁扎和預應力鋼絞線安裝后進行箱梁內模板安裝。內模模板采用竹膠板和方木組合模板,支架采用鋼管腳手架支撐連接為整體,支架下端使用φ 90的同強度混凝土墊塊作為支撐,間距70 cm～80 cm。內外側模板之間通過φ 20圓鋼拉桿以及對拉螺栓進行固定,檢查調整好各部位尺寸后與底板模板進行連接。

2.2.7 混凝土整體澆筑及養(yǎng)護

梁體混凝土設計強度等級為C50,設計要求三跨連續(xù)梁必須整體澆筑。為此,選配了緩凝型混凝土。經測定緩凝時間達18 h,混凝土出料坍落度為18 cm～22 cm。混凝土澆筑時,按照先底板,后腹板,頂板分條,腹板分層的施工方法進行施工。

注意事項:1)在整個混凝土澆筑過程中,注意保護好波紋管道和鋼筋骨架不被踏踩破壞。2)在澆筑腹板混凝土時,由于泵送混凝土坍落度較大,其內側底部極易翻漿,在底板面初平后約10 min～15 min再進行清理,以避免腹板根部混凝土出現沉陷裂紋。3)在底腹板澆筑完成后,按高程控制線進行底板表面混凝土二次整平收面。同時,用手動倒鏈拉動鋼絞線,防止水泥漿堵塞波紋管孔道。4)混凝土澆筑完畢,做好跟蹤養(yǎng)護,用土工布覆蓋,灑水次數以使混凝土表面潮濕為宜,夏季白天一般每2 h灑水一次、夜間每4 h灑水一次。5)在混凝土澆筑過程中應對支架體系的變形情況連續(xù)進行觀測。

2.2.8 鋼絞線張拉

張拉程序:0→20%σcon→100%σcon→校核伸長值→103%σcon(持荷5 min)→錨固。張拉注意事項:1)按設計的鋼絞線張拉力復核伸長值,實際伸長值與理論伸長值之差不超過±6%。2)張拉前設備應嚴格按規(guī)范要求進行標定,由計量認證單位出具檢定報告。3)嚴格按照設計順序進行張拉,左右對稱進行,最大不平衡束不超過1束;兩端同時張拉,使兩端伸出量基本一致。4)張拉過程中配備專職技術人員,全過程測量梁體外觀變化。

2.2.9 壓漿

壓注灰漿采取從孔道一端壓注的方法,當灰漿自管道中部排氣孔冒出后,將排氣孔堵塞,一直壓注到另一端冒出與規(guī)定流動度相同的漿體后關閉出漿閥門,待壓力達到0.5 MPa時壓漿泵停機,保持不小于0.5 MPa且不小于3 min的穩(wěn)壓期后關閉進漿孔閥門。壓漿注意事項:1)壓漿順序先下后上,同一管道壓漿應連續(xù)進行,一次完成。從漿體攪拌到壓入梁體的時間不應超過40 min。2)壓漿應在終張拉完畢后48 h內完成管道壓漿。3)壓漿時漿體溫度應在5℃～30℃之間,壓漿及壓漿后3 d內,梁體及環(huán)境溫度不應低于5℃,否則應采取養(yǎng)護措施,以滿足要求。

2.2.10 支架拆除

三跨連續(xù)箱梁施工支架拆除采取橫橋向同步,順橋向對稱的方式。按照先組裝的后拆,后組裝的先拆順序,即先拆除模板及方木支墊→橫向Ⅰ18工字鋼→貝雷梁→橫向Ⅰ32工字鋼→螺旋管橫縱連接桿→螺旋管。

3 質量標準及控制

1)貝雷梁柱式支架體系及其加固體系必須進行設計計算,其強度及剛度應符合《公路橋涵施工技術規(guī)范》的要求。支架受載后撓曲的桿件,其彈性撓度不得超過相應結構跨度的1/400。2)預應力張拉設備使用前必須進行標定,并按標定報告所示使千斤頂與油泵保持一一對應關系。張拉強度及張拉順序應符合設計要求,左右對稱進行,最大不平衡束不超過1束;兩端同時張拉,使兩端伸出量基本一致。3)梁體混凝土配合比設計時,除強度必須達到設計要求的等級外,其初凝時間要滿足三跨連續(xù)梁一次整體澆筑所持續(xù)的時間。4)箱梁模板安裝時,模板高程允許偏差不超過±5 mm,軸線偏差不超過10 mm。5)預應力鋼絞線安裝時,孔道位置距跨中4 m范圍內允許偏差±6 mm,其余部位允許偏差±8 mm。

4 結語

采用貝雷梁柱式支架施工體系,操作更為簡便、地基處理難度較小、受地勢的制約較小、不限制橋下的凈空。在支架搭設時,支架加固與模板拼裝可同步進行,節(jié)約工期。貝雷梁結構載荷能力強,抗彎剛度大,安全可靠。梁體變形小,能準確控制橋面高程,在同類工程中可以借鑒運用。

[1] 王 凡.橋梁預應力混凝土施工技術及標準規(guī)范實施手冊[M].長春:吉林電子出版社,2007.

[2] 周建忠.超長無縫混凝土結構施工技術[J].山西建筑,2007,33(11):157-158.