桥梁建设中0号块施工工艺

桥梁建设中0号块施工工艺的探讨

摘要：本文结合某工程实例，通过对连续刚构桥0号块施工的实践，探讨桥梁建设中关于0号块的施工工艺。仅供参考。

关键词：桥梁建设；0号块施工

前言

某大桥主桥为3跨60m+100m+60m单箱单室变高度预应力混凝土连续刚构,箱底标准断面,其中0号块长10.3m,横隔板厚为1.2m。主桥27号、28号中墩采用双薄壁式墩,纵向壁厚1.2m,横向壁宽6.5m,双壁中心间距5.5m,27号、28号墩高分别为18m、17.5m;承台为低桩承台,厚3m,长14.2m,宽10.3m,每个承台下4排6φ1.5m 钻孔灌注桩群桩基础,桩长均为50m,共计48根。施工中临时变更设计标高,导致0号预埋托架无法实现。

一、施工方案

◆混凝土浇筑方案

采用两次浇筑成型方案(第1次浇筑底板和腹板,第2次浇筑顶板),顶板钢筋和波纹管在第1次混凝土浇筑完成后安装。两次浇筑出现的水平向施工缝按正常的施工缝处理即可,将腹板混凝土浇至设计高程以上2～3cm再凿毛,通过竖向预应力筋的张拉对整个结构的受力及外观均无影响。

(1)支架设计及施工

1)支架设计

支架系统总体布局如图所示。采用32根直径φ50cm、壁厚8mm、

长度12m的粗钢管搭设平台,粗钢管上焊60cm×60cm×10mm的q345钢板,下焊80cm×80cm×16mm的q345钢板。钢板与粗钢管连接的角隅处采用4块10mm厚钢板做加强板,粗钢管支承于承台上,如图所示。粗钢管位置准确安装好后,其顶面横向设置双i40a工字钢,双i40a工字钢与粗钢管顶钢板断焊连接,每道焊缝长度不小于5cm,双i40a工字钢上纵向设置i32a工字钢,i32a工字钢与双i40a工字钢断焊连接,i32a工字钢间距与其上的碗扣式脚手架立杆横向间距相对应。碗扣架立杆纵、横向步距为60cm,横杆竖向步距为60cm,立杆在腹板位置套接加密,立杆组合高度为420cm,底座采用碗扣架顶托扣在i32a工字钢上,碗扣架顶托上横向设置15cm×15cm方木,其上纵向设置10cm×10cm方木,小方木中心间距为25cm。工字钢布置如图所示。粗钢管出水面处采用的是10槽钢,设置一水平联接系固结在两薄壁墩上,并在联接系以上部分设置剪刀撑,根据材料长度及粗钢管纵横向间距确定位置和数量,剪刀撑和粗钢管的连接采取焊接的方式。0号块每次浇注混凝土,通过模板传到碗扣架立杆,再传至i32a工字钢及双i40a工字钢上。

0号块支架纵断面图

粗钢管布置图

工字钢平面布置图（单位：cm）

0号块施工支架计算。最大荷载工况下承重结构计算,0号块采用2次浇注,第1次浇注170m3混凝土,第2次浇注90m3混凝土。支架最大荷载工况出现在第1次浇注完混凝土时,支架受力包括混凝土

重(4420kn)、模板自重(1.5kn/m2)和施工荷载(1.5kn/m2)。计算得到最大挠度为1.1cm<[f]=±3cm,满足要求。经过对整个支架各部分受力的验算可知,可承受40kn的碗扣架立杆只承受17kn,受力最大的也只承受20kn;可承受500kn的粗钢管只受力220kn,受力最大的也只承受260kn,整体支架受力满足要求且具有一定的安全储备。

2)支架安装

◆粗钢管安装

支架的安装采取承台上搭设。在已浇筑完成的承台上准确定位粗钢管支立中心,用冲击钻打孔预埋直径ф28mm的短钢筋,埋入深度为20cm左右,露出承台混凝土顶面30cm左右,并将32根定位钢筋四周一定范围用水泥砂浆找平至同一高度。钢板桩围堰内支撑拆除时,是从下向上边拆边向围堰内放水,同时将定位钢筋的位置用直径ф16mm的钢筋引出水面,在粗钢管下钢板中心割孔(上钢板为满足粗钢管在浮吊安装时排气需要也要割孔),通过导向钢筋在静水状态下(钢板桩是在支架钢管安装完成后拔除)仍能保证支架钢管准确定位,根部短钢筋的作用不仅仅是定位,还可以起抗剪作用,在钢板桩拔除后流动的河砂或淤泥对钢管支架的位置及稳定性不会产生影响。

◆碗扣支架安装

在粗钢管以上部分支立墩身模板时拉筋布置除满足墩身混凝土施工的要求外,还要考虑0号段碗扣支架固定的要求。钢管支架安装完毕后,支架设计中的i40a工字钢平台、i32a垫梁及拼装碗扣脚

手架杆件中靠近薄壁墩的杆件用粗钢筋与墩身拉筋焊接,以增强碗扣支架的整体稳定性,顶托上安装纵、横向方木,拼装到顶部时按梁底高程精确控制。

◆支架预压

对安装完毕的支架进行预压,预压的重量按6m梁高的荷载等载预压,施加的荷载为砂袋,主梁处砂袋堆高为6.5m,翼缘板处砂袋堆高为0.9m。从预压的效果上来看,直接作用在承台上的刚性支架结构的弹性变形和非弹性变形都比较小且均匀,设置的8个观测点都在5mm左右。预压过程中测量包括:(1)堆载前,测量支架横梁顶标高

h1(选择几个具有代表意义的点),测量纵梁的挠度f1,做好记录;(2)堆载完成,测量支架横梁顶标高h2,测量纵梁的挠度f2;(3)堆载完成24h,测量支架横梁顶标高h3、测量纵梁的挠度f3;(4)卸载结束,测量支架横梁顶标高h4、测量纵梁的挠度f4。

◆混凝土浇筑

1)高性能泵送混凝土配合比设计

本梁体混凝土标号为c50。因工期较紧,要求4d梁体养护强度必须达到设计强度的90%以上,混凝土弹性模量达到3.15×

104mpa(3.5×104mpa的90%)以上,经反复试验选定配合。设计水灰比为0.34,砂率为37%,坍落度为120～180mm。经过试配,c50高性能泵送混凝土满足早强要求。

2)布料和振捣

混凝土浇筑顺序:总的原则是由中间向两端对称浇筑。第1次混

凝土浇筑时每一层按先底板、后腹板(横隔板)的顺序循环灌注,即将底板灌注完成后,再按横梁、腹板的顺序循环,第2次浇筑顶板和翼缘板混凝土。分次浇筑的分界线确定在腹板顶,第1次浇筑方量为170m3,第2次浇筑方量为90m3,两次浇筑间隔时间小于7d。混凝土水平运输为罐车,垂直运输为混凝土地泵泵送入模,布料方法是

在作业平台上靠摆动泵管将混凝土输送到分布的下料串筒内下料,使混凝土全作业面均匀布料,尽量缩短下料时间间隔。振捣机具主要是30型、50型振捣棒。第1次与第2次混凝土的结合面要在第2次混凝土浇筑前充分凿毛,露出新鲜混凝土面,并冲洗干净,保证

两次浇筑的混凝土充分粘结。

由于梁段过长,混凝土数量较为集中,在0号块混凝施工全过程中,支架要承受不断增加的混凝土荷载,无论0号块支架刚度有多大,承载能力有多强,其压缩变形总是随着混凝土荷载的增加而增加。整个0号块长度范围内由于下面有混凝土墩身、临时支架等,在混凝土荷载作用下所发生的变形与沉降极不均匀,容易造成已经终凝但尚不具备强度的梁体混凝土开裂;在实际施工中,也采取一些防止

混凝土开裂的措施(如增加支架模板的刚度、预压、添加混凝土缓凝剂等),但不能从根本上解决问题。0号梁块腹板范围内通常会出现一些具有明显地基不均匀下沉造成结构开裂特征的微小竖向裂纹,虽不至于影响整体结构的安全使用,但对于结构的耐久性却十

分不利。

二、结束语