跨既有高速現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)與箱梁施工技術(shù)要點(diǎn)

隨著國(guó)家高速公路網(wǎng)的逐漸成型，新建高速跨既有高速施工越來(lái)越普遍，特別是新建高速公路匝道橋，由于曲線半徑大等特點(diǎn)，往往設(shè)計(jì)成現(xiàn)澆箱梁。以已完工的工程實(shí)例為背景，從支架設(shè)計(jì)、搭設(shè)工藝、箱梁施工要點(diǎn)等方面，介紹了跨高速現(xiàn)澆箱梁支架設(shè)計(jì)與箱梁施工的方法，為同類(lèi)橋梁支架設(shè)計(jì)與施工提供相關(guān)參考。

1  工程概況

興寧至汕尾高速公路興寧至五華段畬江支線，起點(diǎn)設(shè)畬江北T型樞紐與汕昆高速興畬段相接。畬江北T型樞紐AK0+884匝道橋在興畬高速K122+891處上跨高速公路，橋梁起點(diǎn)樁號(hào)AK0+807，終點(diǎn)樁號(hào)AK0+963，跨徑組合為3×20+19+2×26+19m；其中第二聯(lián)19+2×26+19m第2、3孔上跨跨興畬高速，采用預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，橋?qū)?2米，其中底板寬7米，交叉角度37.5°。

2  施工方案的選擇

A匝道橋第二聯(lián)第2跨和第3跨橫跨興畬高速，為保證通車(chē)采用門(mén)式墩支架方案，保證雙向四車(chē)道通車(chē)。門(mén)洞條形混凝土基礎(chǔ)設(shè)置在中分帶路緣帶和硬路肩上，充分保證行車(chē)道寬度。

3  門(mén)洞及支架搭設(shè)方案

在高速公路左右幅各設(shè)置1個(gè)通行門(mén)洞，門(mén)洞凈寬9m（0.75m安全距離+2×3.75m行車(chē)道+0.75m安全距離），計(jì)算跨徑9.8m，凈空5.5m。條形基礎(chǔ)采用C30砼澆筑，高度隨地形調(diào)整調(diào)平。立柱采用外徑為Ф630mm鋼護(hù)筒，壁厚8mm，橫橋向中心間距3.0m；鋼護(hù)筒上橫橋向放置雙拼45a工字鋼；縱橋向分配梁采用45a工字鋼，門(mén)洞中心線與箱梁兩端交界內(nèi)間距0.4m，交界外間距0.6m，縱向45a工字鋼與橫向45a雙拼工字鋼進(jìn)行點(diǎn)焊。45a工字鋼上搭設(shè)碗扣式滿堂支架，支架采用φ48mm×3.5mm鋼管，底板間距0.6m×0.9m，翼板間距0.9m×0.9m，橫桿步距均為120cm，頂托上縱向放置8#槽鋼，間距同支架90cm；橫梁采用10×10cm方木，間距30cm，放于縱梁上，橫梁上鋪設(shè)模板。

4  門(mén)洞及支架施工方法

4.1  地基處理

4.1.1  測(cè)量放樣

門(mén)洞條形基礎(chǔ)設(shè)置在高速公路硬路肩上，根據(jù)臨時(shí)墩布置要求，對(duì)臨時(shí)墩的中心線、幾何尺寸進(jìn)行測(cè)量放樣，并對(duì)地面標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量。

4.1.2  澆筑臨時(shí)墩條形剛性基礎(chǔ)

澆筑前進(jìn)行高程測(cè)量，確定澆筑頂面位置，保證單幅條形基礎(chǔ)頂面在同一平面上。采用C30混凝土進(jìn)行澆筑，在集中攪拌站統(tǒng)一拌制，罐車(chē)運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑。塌落度保持140mm~180mm之間，采用插入式振搗器振搗，每層澆筑厚度為30cm。

4.1.3  預(yù)埋鋼板

為保證鋼護(hù)筒與條形基礎(chǔ)的良好連接，在條形基礎(chǔ)頂面預(yù)埋80×80×1cm鋼板，采用Ф20螺紋鋼錨釘進(jìn)行錨固。

4.2  門(mén)洞搭設(shè)

4.2.1  工字鋼橫梁架設(shè)

門(mén)洞主受力結(jié)構(gòu)為φ630鋼護(hù)筒與雙拼45a工字鋼橫梁以及45a工字鋼縱梁，工字鋼與鋼護(hù)筒之間采用焊接固定，鋼管樁頂鋪設(shè)鋼板焊縫總長(zhǎng)大于30cm；鋼板與雙拼I45a工字鋼焊縫總長(zhǎng)大于20cm。搭設(shè)好的鋼管樁間加固采用25#槽鋼做橫向水平連接，保證門(mén)洞主受力結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

4.2.2  工字鋼縱梁架設(shè)

縱梁安裝前，須先在雙拼I45a工字鋼上定位出每片縱梁的位置，焊上鋼筋作為定位，確保安裝位置準(zhǔn)確?？v梁采用點(diǎn)焊，將其固定在雙拼I45a工字鋼上。

4.3  支架搭設(shè)

4.3.1  滿堂支架搭設(shè)順序

在牢固的混凝土基礎(chǔ)上橫向、縱向彈線定位→擺放底托→豎立桿搭設(shè)并扣緊→安裝縱、橫向橫桿，并與立桿扣緊→裝第二層及以上支架→加設(shè)剪刀撐→安裝頂托→在頂托上居中安裝縱向槽鋼→鋪設(shè)橫向方木。

4.3.2  支架安裝

根據(jù)立桿及橫桿的設(shè)計(jì)組合，從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。一般先全部裝完一個(gè)作業(yè)面的底部立桿及部分橫桿，再逐層往上安裝，同時(shí)安裝所有橫桿。立桿和橫桿安裝完畢后，安裝剪刀撐，保證支架的穩(wěn)定性。剪刀撐通過(guò)扣件與支架連接，安裝時(shí)盡量布置在框架結(jié)點(diǎn)上，縱向在兩側(cè)及腹板位置按4~5米設(shè)置一道剪刀撐；橫向在1/2跨、1/4跨及橫隔梁位置按4~5米設(shè)置一道剪刀撐。每道剪刀撐與地面交角45°~60°，從底到頂連續(xù)設(shè)置。支架頂部、底部及中部每三層各設(shè)一道水平剪刀撐，應(yīng)在水平面上與縱橫水平桿形成45°~60°夾角交叉斜桿，并與立柱或水平桿用旋轉(zhuǎn)扣件相連。掃地水平桿離底墊木的距離和立桿頂端的自由長(zhǎng)度控制在30cm以內(nèi)。

5  現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)要點(diǎn)

5.1  梁板澆筑

箱梁按照每跨進(jìn)行澆筑，具有澆筑方量大、時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。A匝道橋現(xiàn)澆箱梁混凝土總方量為1151m3，分兩節(jié)澆筑，單節(jié)分底腹板和頂板兩次澆筑，澆筑時(shí)間均為18~24小時(shí)，時(shí)間從早上8點(diǎn)開(kāi)始。

箱梁腹板施工時(shí)，混凝土必須分層澆注，分層振搗?；炷琳駬v時(shí)，振動(dòng)器靠自重插入混凝土中，振動(dòng)15s后，確保周?chē)?00mm內(nèi)能泛漿，緩慢拔出振搗器，以免產(chǎn)生空洞。振搗器插入下層混凝土深度控制為5～10cm；移動(dòng)距離控制在有效振動(dòng)半徑的1.5倍范圍；混凝土停止下沉，不冒氣泡、泛漿、表面平坦，表面混凝土振搗密實(shí)?；炷翝沧⑦^(guò)程中，控制好混凝土初凝時(shí)間，澆注上層時(shí)，下層不初凝。

混凝土澆注采用對(duì)稱(chēng)澆注方法，使支架和模板對(duì)稱(chēng)受力，箱梁分二次澆注，第一次澆注到腹板頂部位置，高出交界面2cm，第二次為腹板頂部以上位置。

混凝土澆注完畢后，待達(dá)到初凝時(shí)及時(shí)養(yǎng)生，為了達(dá)到溫水養(yǎng)生效果，在混凝土面鋪設(shè)麻袋，并澆水養(yǎng)生。特別注意前期養(yǎng)生。

5.2  預(yù)應(yīng)力張拉

0→0.25σk→0.5σk→1σk (持荷5min，測(cè)伸長(zhǎng)值，校核伸長(zhǎng)值)→回油自鎖錨固，測(cè)總回縮量。

張拉時(shí)按兩側(cè)同步均勻?qū)ΨQ(chēng)分級(jí)張拉，張拉級(jí)數(shù)分25%σk，50%σk，100%σk三級(jí)，張拉至設(shè)計(jì)控制應(yīng)力時(shí)，持荷5min，測(cè)量100%σk時(shí)鋼絞線伸長(zhǎng)值和錨夾片外露量。然后回油整機(jī)復(fù)位，進(jìn)行下一束張拉?，F(xiàn)澆箱梁的張拉順序?yàn)椋篘2→N1→N3，左右腹板對(duì)稱(chēng)張拉。

5.3  壓漿

壓漿前，吹入壓縮空氣清除管道松散微粒，壓漿使用活塞式壓漿泵，壓力為0.5-0.7Mpa。漿液拌和至少2min，稠度宜控制在14-18s之間。壓漿時(shí)，應(yīng)由最低點(diǎn)的壓漿孔壓入，并且使水泥漿由最高點(diǎn)的排氣孔流出，直到流出的稠度達(dá)到注入的稠度。當(dāng)另一端溢出的稀漿同原漿時(shí)，關(guān)閉出漿口繼續(xù)壓漿，保持1分鐘，關(guān)閉壓漿閥，待無(wú)水泌出后，再減壓、拆卸壓漿閥。

6  結(jié)語(yǔ)

箱梁施工完成后拆除模板，底板平順，翼板線型較好，腹板、底板砼色澤均勻，表明砼施工質(zhì)量控制得當(dāng)。量測(cè)箱梁縱橫坡度、高程均滿足設(shè)計(jì)要求，表面支架搭設(shè)滿足要求。該橋梁已建成通車(chē)一年，通過(guò)復(fù)測(cè)無(wú)變形現(xiàn)象，相關(guān)施工方案和設(shè)計(jì)方案可為類(lèi)似橋梁施工提供參考。

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