定型鋼模與土牛底模組合現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)

李 云

(中國路橋集團西安實業(yè)發(fā)展有限公司,陜西 西安 710075)

0 前 言

現(xiàn)澆箱梁澆筑施工方法中,支架法澆筑具有技術(shù)較簡單、施工方便、適應(yīng)性較廣等優(yōu)點,其在橋梁施工中應(yīng)用廣泛[1-5]。但是,傳統(tǒng)支架法澆筑施工存在支架使用時間長、成本較高,施工速度較慢、影響施工進度,支撐體系設(shè)計的安全性、支架及模板的制作安裝質(zhì)量不高,箱梁模板施工效率較低等問題[6-8]。

本文依托G2012線營盤水-雙塔高速公路YS8合同段工程實際,對現(xiàn)澆箱梁施工進行技術(shù)創(chuàng)新,現(xiàn)澆箱梁采用定型化格構(gòu)式鋼管支撐聯(lián)合土牛底模技術(shù)，形成了一整套定型鋼模與土牛底模組合現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)。

1 工程概況

G2012線營盤水-雙塔高速公路YS8合同段起自甘肅和寧夏交界處的營盤水,與G2012寧夏孟家灣至營盤水段在建項目終點相接,終點位于古浪泗水鎮(zhèn)的雙塔,以樞紐立交與連霍國家高速(G30)相接。起訖樁號為：K428+170,長度19.33 km,路基填土方160.3萬m3,路基填石方32.2萬m3。中橋154 m/2座,小橋、通道橋183.36 m/9座,涵洞、通道涵1439.53 m/39道,3處分離式立交,天橋3座,渡槽1處。

2 技術(shù)原理

定型鋼模與土牛底模組合現(xiàn)澆箱梁施工工法的原理是現(xiàn)澆箱梁采用定型化格構(gòu)式鋼管支撐體系,水平桿、斜桿與立柱采用盤式支架連接形式,立柱采用緊固式套管依次上下插連搭接；研究現(xiàn)澆箱梁模板與支架設(shè)計,利用有限元建立空間模型并驗算模板和支架,確保其符合要求；采用組合模板現(xiàn)澆箱梁體系,包括定型化鋼模和土牛底模,現(xiàn)澆箱梁模板內(nèi)模和端模采用單元組拼式模板體系。

利用組合鋼模的剛度進行周轉(zhuǎn)使用,提高模板周轉(zhuǎn)使用率；根據(jù)箱梁內(nèi)腔尺寸加工制作拼裝胎架、內(nèi)腔倒角尺寸將倒角位置模板加工成定型模板、內(nèi)腔模板尺寸加工環(huán)向閉合背帶并分節(jié)(節(jié)段間采用螺栓連接)形成結(jié)構(gòu)標準件。內(nèi)模結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 內(nèi)模結(jié)構(gòu)圖

3 工藝流程與操作要點

3.1 工藝流程(見圖2)

3.2 操作要點

3.2.1 基坑開挖

為提高基底承載力,控制土牛地基的沉降,開挖深度以箱梁底面設(shè)計高度往下30 cm,并配合人工找平。

3.2.2 地基處理

1)全部開挖完成后，采用靜壓壓路機對基底進行碾壓,碾壓時應(yīng)注意碾壓至墩柱附近時采用慢、穩(wěn)、兩側(cè)對稱碾壓的方式,嚴禁一側(cè)擠壓使墩柱產(chǎn)生位移。基底平整壓實后采用20 cm厚的3∶7灰土墊層進行換填處理,然后再鋪設(shè)10 cm厚的C30混凝土。

2)硬化范圍超出橋面在地面投影寬度1～2 m,以保證將橋面養(yǎng)護和雨天橋面滴水引至排水溝。

3)施工期間,要嚴格防范地表水流入基坑,造成對基坑邊坡的沖刷和對土牛的侵泡,因此,需在基坑邊坡上部同時設(shè)置一道環(huán)形的30 cm×30 cm的截水溝,將地表水截流。基坑采用1∶0.3的坡比放坡開挖,并在坡頂設(shè)置防護網(wǎng)。

3.2.3 土牛預(yù)壓

1)預(yù)壓范圍。

(1)預(yù)壓觀測點布置：①沿混凝土結(jié)構(gòu)縱向每隔1/4跨徑布設(shè)一個監(jiān)測斷面；②每個監(jiān)測斷面上的監(jiān)測點對稱布置至少5個觀測點。

(2)預(yù)壓檢測記錄：觀測前水準儀按《水準儀鑒定規(guī)程》(JLG425—2003)進行鑒定。

2)土牛地基沉降觀測：在全部預(yù)壓荷載施加完畢后記錄各測點的標高,并每間隔24小時記錄各測點標高,得出沉降差。

3)實行分跨等載預(yù)壓,預(yù)壓荷載分布見表1。

3.2.4 預(yù)拱度調(diào)整

采用鋪筑細砂調(diào)整土牛各點的標高控制各跨的預(yù)拱度,預(yù)留預(yù)拱度參考數(shù)據(jù)見表2。

表2 預(yù)留預(yù)拱度參考數(shù)據(jù)

3.2.5 模板制作安裝、鋼筋籠綁扎以及混凝土澆筑與養(yǎng)生

外模采用大塊鋼模板拼裝而成,底模在全橋?qū)挿秶鷥?nèi)采用12 mm厚的優(yōu)質(zhì)竹膠板拼裝,側(cè)模和翼模采用木模,內(nèi)模采用定型化鋼模。安裝底模(注意標高和預(yù)拱度)→中線測量→在底模上釘出外側(cè)腹板模板的壓條→安裝腹板模板及翼緣模板→安裝內(nèi)模→安裝端頭模板。

待第一次混凝土澆筑強度達到規(guī)范要求后,用高壓風(fēng)水沖洗干凈,第二次混凝土澆筑時安裝內(nèi)頂模(測量人員精確定位),模板就位后對平面位置、標高、保護層厚度(保護層墊塊)等進行檢查,全部合格后方可進行下道工序。內(nèi)模拼裝見圖3。

圖3 內(nèi)模拼裝

3.2.6 內(nèi)模拆除

箱梁混凝土澆筑完成且混凝土強度達到模板拆除要求后,松開頂托拆除橫向、縱向、豎向撐桿,擰開背肋連接螺栓拆除背肋,拆除組合鋼模(必須按順序進行拆除,一塊組合鋼模為一個斷面進行拆除),最后對橋梁下部土方進行開挖,其效果圖見圖4。

圖4 土牛挖除及效果圖

4 優(yōu)勢及特點

1)支架法施工箱梁需要大量支架、頂托底托、木方及槽鋼,且使用時間長,土牛底模施工就近取砂土填筑壓實,且砂土不需花錢購買,只需要機械使用費,節(jié)約成本。

2)土牛底模施工法采用機械施工,施工進度快,能為全橋按期完工提供保障。

3)支架法施工高空作業(yè)安全隱患多,土牛底模法施工箱梁,人員機械如同在平地上施工,沒有高空作業(yè)風(fēng)險,施工安全容易得到保障。

4)采用組合模板現(xiàn)澆箱梁體系,包括定型化鋼模和土牛底模,現(xiàn)澆箱梁模板內(nèi)模和端模采用單元組拼式模板體系,顯著提高了模板施工效率。

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