大桥上部结构为3×25m+3×25m+4×25m+(25+2×37+22.566)m+(31.515+31.514)m五联预应力砼连续箱梁,正线上部结构为(31.515+31.514)m一联预应力砼连续箱梁,采用搭设满堂支架进行现浇施工,跨越有车辆通行道路的桥跨,采用I32工字钢搭设“2m(非机动车道)+2×6m(双机动车道)+2m(非机动车道)”门洞,净空大于4.5m。梁部底模采用涂塑胶合板制作,侧模采用大块拼装式定型钢模,内模采用钢木组合模板,砼为商品砼,搅拌运输车运至现场,泵车泵送入模,插入式振动器捣固密实,箱梁砼分两次浇筑,第一次浇筑底板和部分腹板(腋下25cm为止),第二次浇筑剩余腹板、顶板和翼缘板,并在墩台顶处设临时工作缝。
一、施工工艺流程
连续箱梁现浇施工工艺流程见附图。 二、支架设计
现浇连续箱梁的满堂支架采用碗扣式脚手架搭设,根据梁体自重及施工附加荷载计算立杆布置间距和横杆竖向步距,基础采用现浇一层20cm厚C15级砼,上铺方木作脚手架支垫。车辆通行道路处预留门洞采用I32工字钢搭设成2m+2×6m+2m桥跨型式,预留双车道和非机动车道,基础采用现浇C15级砼而成,支墩为[25槽钢制成,支墩与道路之间采用连续整齐、牢固美观的钢围墙隔开,净空大于4.5m,碗扣式满堂支架结构见附图(无),预留门洞支架结构见附图(无)。
三、地基处理
根据支架搭设处原地面地质情况,采用原土掺石灰或换填砂砾石的方法进行处理,基底承载力要大于150KPa,支架基础周围设好排水沟,避免因排水不畅造成地基沉陷。掺灰处理前整平原地面,在含
水量合适时按8%的比例洒布生石灰粉,翻拌均匀,然后用压路机碾压密实,保证压实度达到90%以上,采用砂砾石换填前将承载力较差的原地面土清除干净,基底处理满足要求后换填砂砾石并夯实。
四、支架搭设
碗扣式满堂脚手架搭设前铺好垫木,检查脚手架有无弯曲、接头开焊、断裂等现象,无误后方可安装,按桥梁各跨不同的支架高度计算并调整好底座的螺帽位置,使螺帽顶面位于同一水平面上,可调底座与垫木间用铁钉固定,拼装时,脚手架立杆必须保证垂直度,尤其必须在第一层所有立杆与横杆安装调整完成无误后,方可继续向上拼装,否则会引起以后各层拼装困难,拼装到顶层立杆后,装上顶层可调“U”型托,并根据设计标高将“U”型托顶面调整到设计标高位置。铺设顶层顺桥向方木,在铺设时注意使两纵向方木接头处位于“U”型托可调支撑处,铺设横向方木,使用水平仪检查标高,使用木楔调整标高,无误后安装箱梁底模。横、纵向顶层方木交叉处使用扒钉做梅花状加固。必须注意横、纵向方木接头位置要错开,且任何相邻横向方木接头不能在同一竖直面上。
车辆通行道路处预留门洞,支架搭设采用人工配合汽车吊进行,钢支墩立柱提前加工好,通过砼基础中的预埋螺栓与基础连接牢固,立柱安装好后,连接立柱间的纵联,安装支墩顶部垫梁和梁跨纵向工字钢,最后铺设横向方木和箱梁底模,钢支墩的立柱安装必须保证竖直。
五、支架预压与底模标高调整
支架预压采用砂袋,消除支架的非弹性变形,预压重量为梁体自重的80%,支架搭设好后,上铺箱梁底模,吊放足够的砂袋于每跨,压前在每跨底模外侧布置观测点,定期测量相应观测点标高,当变形
稳定后,取下砂袋卸载,分析测量数据,考虑支架弹性变形后,确定可恢复弹性下沉量及不可恢复下沉量,考虑梁体设计预拱度,计算出底模预留拱度值,通过托盘及木楔调整好底模标高。预压过程中要检查支架的工作情况,杆件有无压弯或变形,方木有无压裂等。
六、模板制作与安装
箱梁底模采用涂塑胶合板制作,涂塑板铺钉在方木上,为确保箱梁线型和顺直度,外模采用大块拼装式定型钢模,内模采用木模和组合钢模相结合,用方木及钢管支撑加固,模板要有足够的强度、刚度及光洁度,模板分块、尺寸、刚度等必须令业主及监理工程师满意,脱模剂的使用必须经业主和监理认可。
箱梁侧模制作成2~3m一节,严格按设计线型进行加工制作,底模在测量定位铺放好后,人工配合汽车吊拼安侧模。内模分两次进行安装,梁体砼第一次浇筑前安放腹板内侧模板,第一次浇筑完毕,第二次浇筑前安放剩余部分内顶模,内模顶板上预留进人天窗。
七、桥梁支座安装
本桥支座均采用TPZ系列盆式橡胶支座,支座必须按设计要求制造,出厂时必须有检验证书和产品合格证,并按部颁标准进行抽样检验,合格后方能使用。支座安装前全面检查支座零件有无丢失、损坏,橡胶块与盆底间有无压缩空气等,活动支座安装前用丙酮或酒精将相对滑移面擦洗干净,并在四氟板的储油槽内注满“295硅脂”润滑剂,并保持清洁,然后将支座上、下座板临时固定好相对位置,整体吊装就位,支座安装的标高要符合设计要求,两个方向的四角高差不得大于2mm,以保证平面两个方向的水平。
八、钢筋制作与波纹管安装
箱梁钢筋分两次安装,第一次安装底板和腹板部分,待梁体第一
次砼浇筑完毕,安放好内模后安装顶板和翼缘板钢筋,钢筋骨架在加工场集中制作,运至现场,用汽车吊吊放入模,按设计图进行绑扎、焊接,同时注意波纹管定位筋的布设及预埋件的埋设,钢筋与波纹管道位置冲突时,应给波纹管道让路,按设计保护层厚度采用塑料垫块进行预留。波纹管定位严格按照设计曲线布设,采用坐标法用钢筋网片定位,钢筋网片的间距直线段1m,圆弧段0.5 m,波纹管穿设后,在定位网片处,固定牢靠,严禁在波纹管周围进行电焊作业,接头处两端波纹管应插入接头管10~15cm,以防施工中脱落,用宽胶带纸缠裹、密封,确保灰浆不能通过接头管渗入管道中,预应力管道锚具处空隙用海绵、泡沫填塞,防止漏浆。
九、砼浇筑与养护
在各项准备工作全部到位,且钢筋、模板、预应力管道、预埋件等经监理工程师检查合格后,方可进行箱梁砼浇筑。
(一)砼的浇筑
砼采用商品砼,搅拌运输车运至现场,泵车泵送入模,水平分层浇筑,插入式振动器捣固密实,梁体砼分两次浇筑成型,第一次浇筑底板及部分腹板(腋下25cm为止),第二次浇筑剩余腹板,顶板及翼缘板。
因为桥梁墩台为刚性支撑,桥跨下的支架为弹性支撑,在浇筑梁部砼时,桥墩台与支架之间将发生不均匀沉降,因此,每跨梁的砼浇筑方向应由跨中向两端进行,于桥墩台顶部设置临时工作缝,以防梁部在此处产生裂缝,待梁体砼(工作缝除外)浇筑完成,支架沉降稳定后,再浇筑工作缝处砼。另外,砼在凝固时,将发生收缩,如果一次浇筑梁段过长,则容易在梁体中产生收缩裂缝,因此设置临时工作缝以避免收缩裂缝的产生。
根据本桥的梁部设计图,一联梁体中部的临时工作缝取1.5m宽,梁端的临时工作缝取1.0m宽,这样工作缝的分隔模板可以利用内模端头部分,便于施工。工作缝的分隔模板采用木板,由梁底一直隔到桥面板顶部,并预留分布加强筋通过的孔洞。浇筑工作缝砼前将两端面浮浆清除、凿毛,用清水冲洗后,绑孔接缝处分布钢筋,然后浇筑补偿收缩砼。
以4×25m一联单线连续箱梁为例,砼浇筑顺序见附图(无),其余连续箱梁砼浇筑顺序与其类似。
(二)砼的养护
梁体砼浇筑后应立即进行养护,在养护期间,使砼表面保持湿润,防止雨淋、日晒。因此,对砼外露面,待表面收浆、凝固后即用麻袋片覆盖,并经常在模板及麻袋片上洒水,养护期不少不于设计及规范规定的时间。当日平均气温低于+5℃或日最低气温低于-3℃时,按冬期施工要求进行养护。
十、预应力束张拉
待梁体砼强度达到设计张拉强度值后,方可张拉,按设计要求和张拉顺序对钢铰线束进行单端或两端张拉,千斤顶选用YCM-250型,油泵选用ZB4-500型,油表选用0.4级精密型。
(一)施工准备
1.在具有相应资质的计量单位做好油表标定、油表和千斤顶的配套标定工作 。
2.检查波纹管道,用梭形清孔器清除孔内杂物,确保孔径及孔道畅道,若发现堵孔及时采取措施处理。
3.钢绞线在下料场集中下料编束,按长度和孔位编号,人工配合卷场机穿束,箱梁底板预应力钢绞线束在梁体砼第一次浇筑完毕后穿
束,顶板预应力钢绞线束在梁体第二次砼浇筑完毕后穿束。
4.从箱梁顶板预留天窗进入拆除内模,以便在箱室内进行相应预应力束的张拉。
(二)张拉
按照设计要求顺序分批进行张拉,张拉时要同步对称进行,张拉过程中采用张拉应力和钢绞线伸长值双控,以张拉应力为主,钢绞线伸长值作校核,张拉步骤为:0→初应力→σ
十一、孔道压浆与封锚
预应力束张拉后,孔道应尽早压浆,采用一次压浆工艺,将水泥浆从波纹管道一端压入,至另一端冒出浓浆时为止。压浆前用对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂稀释后冲洗孔道,冲洗后采用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水冲出,水泥浆采用525#硅酸盐水泥加适量减水剂配制,活塞式压浆机压入,压浆最大压力控制在1.0MPa,待孔另一端流出浓浆后,关闭出浆口,持压0.5MPa保持2min以上,关闭压浆口、卸压。孔道压浆顺序先下后上,要将集中在一处的孔道一次压完。
对需封锚的锚具,压浆后先将其周围冲洗干净并对端面砼凿毛,然后设置钢筋网、支模浇筑封锚砼,按规定进行养护。
十二、落架与模板拆除
当箱梁砼强度达到设计强度后,进行落架和模板拆除,碗扣式满堂支架落架采用“U”型托下面的可调螺帽,车辆通行道路处预留门洞支架采用砂筒进行落架。落架和模板拆除应对称、均匀、有序地进行,先拆侧模后拆底模,从跨中对称往两端拆,支架和模板拆除后,及时进行保养维修,以备再用。
十三、预留天窗封顶
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(持荷2min锚固)
天窗封顶采用吊模法施工,首先将天窗四周砼凿毛,冲洗干净,绑扎并焊接钢筋,经监理工程师同意后浇筑封顶砼,按规定进行养护。
地基处理 场地硬化 测量定位 支架搭设 安装底模 支架预压 测量、调整立模标高 安装侧模 安装支座 底板预应力管道安装 安装底板及腹板钢筋 安装腹板内模 浇筑底板及部分腹板(腋下25cm为止)砼 安装底板预应力束 安装顶板及翼缘板钢筋 预留顶板天窗 浇筑剩余腹板、顶板及翼缘板砼 砼养护 预应力束张拉、锚固 预应力孔道压浆、封锚 支架落拆及外模拆除 预留天窗封顶、清理桥面、进行下道工序 安装顶板预应力束, 箱梁内模拆除 砼养护 安装顶板内模 预应力砼连续箱梁施工工艺流程
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