城市互通立交中現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)

城市互通立交中現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)

1現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)在城市互通立交建設(shè)中的應(yīng)用隨著我國高速公路網(wǎng)的完善和城市橋梁的不斷建設(shè)，拱結(jié)構(gòu)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是在城市的互聯(lián)和建設(shè)中。2橋梁結(jié)構(gòu)烏龍村互通式立交橋是連接和分流昆(明)曲(靖)高速公路的重要橋梁,為16聯(lián)現(xiàn)澆連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu),橋梁總長1250m。其中A、B兩條匝道為主匝道橋面凈寬24m,為兩聯(lián)120m縱向預(yù)應(yīng)力后張拉結(jié)構(gòu);C、D匝道為輔道,橋面凈寬9m,分別為連接線主線通往昆(明)石(林)、昆(明)玉(溪)等高速公路以及昆明東三環(huán)和新建機場高速。通過現(xiàn)場施工實踐,將現(xiàn)澆箱梁施工過程和工藝進行小結(jié),供同行參考。3當(dāng)前連續(xù)箱梁施工3.1夯實和鋪設(shè)防水土工布現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的地基處理應(yīng)根據(jù)所要求承受荷載的大小,通過計算來確定和選擇方案,計算所選用的荷載應(yīng)考慮鋼筋混凝土梁體自重、支架模板自重和施工過程中的人員荷載和其他偶然荷載。地基處理一般可采取二灰土或碎石土換填2～1.5m深,碾壓夯實,使承載力不小于400kPa,在處理好的地基表面做一層30cm厚水穩(wěn)沙礫的同時在水穩(wěn)沙礫上鋪設(shè)一層防水土工布,以防止雨水浸泡地基。對于采取滿堂支架施工的現(xiàn)澆箱梁(一般支架高度不高),一般可以采取二灰土或者隧道棄渣(有隧道的工地)進行換填碾壓處理,使其承載力不小于250kPa,同時在處理好的地基上做一層30cm厚的水穩(wěn)沙礫,并在四周挖好排水溝,以保證雨水和其他水的順利排出,保證支架的安全;對于支架底腳下不安放方木的,可以直接在換填碾壓后的地基上澆注一層30cm厚的C20混凝土。3.2支架結(jié)構(gòu)3.2.1滿堂支架或貝雷架施工現(xiàn)澆箱梁支架類型的選擇,要根據(jù)施工的地形情況、支架的支撐高度和資金的投入來綜合考慮。對于地形平坦、支撐高度不高(15m以下)的現(xiàn)澆箱梁施工宜選用滿堂支架或貝雷架施工;地形起伏較大(山地)、支撐高度較高(15m以上)的現(xiàn)澆箱梁施工宜選用軍用梁施工(一般選用八三墩和六四梁)。3.2.2支架立桿布置采用滿堂支架施工的現(xiàn)澆箱梁,支架橫桿可采用60×90布置,60cm橫桿為橫橋向布置;90cm橫桿為順橋向布置,在隱型蓋梁處均采用60×60布置;支架立桿的橫桿布局為間隔120cm一層。支架立桿下可調(diào)下支放10cm×15cm底腳方木,橫橋向布置;支架立桿上可調(diào)上鋪設(shè)兩層方木,第一層為10cm×15cm方木順橋向布置,間距同60cm;第二層為10cm×10cm方木橫橋向布置,間距30cm。對于采用軍用梁施工的現(xiàn)澆箱梁,軍用梁的拼裝長度要根據(jù)箱梁的單跨長度拼裝,軍用墩的支立高度要根據(jù)墩柱的高度作好計算,以保證軍用梁架設(shè)后的標(biāo)高滿足現(xiàn)澆箱梁高度要求。3.2.3主梁支架搭設(shè)過車門洞的形式通常通過力學(xué)計算結(jié)合實際經(jīng)驗來選擇,但過車門洞的通車能力和通車類型,必須滿足交通法規(guī)定的限高、限寬要求。對于采用滿堂支架施工的現(xiàn)澆箱梁一般門洞搭設(shè)形式為,在跨既有線預(yù)留單車道門洞一道(限高4.5m、限寬4.0m),上部橫梁為32工字鋼,門洞左右兩側(cè)支墩分別采用30cm×30cm橫桿布局,每側(cè)搭設(shè)四排作為支撐立柱,在其上橫橋向安放10cm×15cm方木,在其上安放32工字鋼作為橫梁,在主梁部分間距為30cm;在翼緣板部分間距為60cm沿上部橫橋方向鋪一層10cm×15cm的方木,并按60×60cm布局搭設(shè)支架,支架的底腳螺旋采用上螺旋,并將上螺旋卡在方木里。對于采用軍用梁施工的現(xiàn)澆箱梁,只要搭設(shè)后的梁底凈空滿足通車要求,即可作為門洞進行通車,無須再搭設(shè)通車門洞。3.3表面涂層和壓力3.3.1竹膠板和鋼模板的鋪設(shè)現(xiàn)澆箱梁的底模模板可以采取鋼模板或竹膠板(厚度不小于1.2cm),無論是采取竹膠板還是鋼模板,在鋪設(shè)時必須使縱橫向的模板接縫在一條線上,以保證拆模后底板的美觀。在鋪設(shè)底模之前應(yīng)鋪設(shè)好縱橫向的兩層方木,并將方木和上旋的標(biāo)高調(diào)整至設(shè)計標(biāo)高。3.3.2預(yù)留沉降量的測定在底模鋪設(shè)完成后,在底模上布設(shè)觀測點,觀測點按2～3m一個斷面,一個斷面按左、中、右三個點來布設(shè)(這三個點分別為梁底板兩個腹板的邊和梁底板的中心點);在觀測點布設(shè)完成后,對底模標(biāo)高進行一次精調(diào)整,并預(yù)留1～2cm的預(yù)留沉降量;在底模標(biāo)高調(diào)整完成后,對觀測點的標(biāo)高進行測量記錄作為沉降觀測計算的依據(jù)后,方可上土預(yù)壓,預(yù)壓土的重量按鋼筋混凝土梁體總重量的100%施加,按均布荷載布置,并留出觀測點的位置。從上土開始每天早、晚對每個觀測點各進行兩次沉降觀測,作好記錄,并對每天的觀測結(jié)果進行比較,待觀測數(shù)據(jù)穩(wěn)定(沉降穩(wěn)定)三天后方可卸土,卸土后應(yīng)及時對觀測點進行測量,并記錄觀測數(shù)據(jù),作為回彈量的計算依據(jù)。沉降觀測完成后,根據(jù)預(yù)壓前的觀測數(shù)據(jù)、沉降穩(wěn)定后的觀測數(shù)據(jù)和卸載后的觀測數(shù)據(jù)進行預(yù)留沉降量和預(yù)拱度計算,確定相應(yīng)的預(yù)留沉降量,根據(jù)計算出的預(yù)留沉降量對底模標(biāo)高進行最終的精調(diào)整,使其滿足我們的標(biāo)高要求。3.4腹部和翼緣板的安裝3.4.1型鋼模板外包的選用腹板和翼緣板的模板可以采用定型鋼模板,也可以采用竹膠板進行組裝。對于定型鋼模板宜適用于曲線半徑較大或直線橋的現(xiàn)澆箱梁,對于曲線半徑較小的現(xiàn)澆箱梁采用鋼模板時,每節(jié)不宜太長,同時梁的兩個端頭的異型模板角度一定要準(zhǔn)確。竹膠板可塑性強、安裝方便、輕巧,可以適用于各種曲線半徑的現(xiàn)澆箱梁施工。3.4.2側(cè)模橫向位移對于定型鋼模板采取底模包邊模,在底模上打眼,用螺絲將底模與邊模連接在一起加固,使邊模在底模生根,為防止混凝土施工時漏漿,翼緣板底板和腹板的邊板用3m鋼管和上旋打斜撐進行加固,并用6m普通鋼管帶卡子將兩側(cè)翼緣板下的立桿向梁底板里拉,限制側(cè)模的側(cè)向位移;對于竹膠板(厚度不小于1.2cm),宜采取側(cè)模包底模(腹板模板包底模模板),翼緣板模板壓腹板模板,竹膠板的豎向背帶采用6×8方木按中對中20～30cm即可,橫向背帶用10×10cm方木在腹板上、中、下各設(shè)一道,方木接頭錯開,用上旋和3m鋼管待卡子加固于翼緣板下的立桿上,并加斜撐和剪刀撐,限制側(cè)模的側(cè)向位移。對于有橫向張拉隱型蓋梁端頭的腹板和有腹板縱向張拉的梁端堵頭模板,可以在橫梁鋼筋、腹板鋼筋綁扎完成和波紋管定位完成后安裝,同時要將張拉錨具固定在模板上,模板應(yīng)作成待有張拉槽口的異型模板。3.5鋼筋連接和預(yù)壓安裝3.5.1鋼筋骨架加工箱梁鋼筋分兩次綁扎安裝,首先綁扎安裝底板、腹板和隱型蓋梁處的鋼筋,在第一次混凝土澆注完成后再綁扎頂板、翼緣板以及預(yù)埋鋼筋。鋼筋骨架采用分段加工,后在底模上對接;骨架加工采用雙面焊,焊縫長度滿5d;骨架對接采用單面焊,焊縫長度滿足10d。底板、腹板、頂板及隱形蓋梁的鋼筋應(yīng)提前加工,后現(xiàn)場綁扎和焊接。鋼筋嚴(yán)格按設(shè)計圖進行綁扎、焊接,施工中嚴(yán)禁亂丟雜物,保持底模干凈,鋼筋焊接、綁扎應(yīng)符合規(guī)范要求,為保證混凝土保護層厚度,在主筋與模板之間錯開放置塑料墊塊,骨架側(cè)面的墊塊綁扎牢固。3.5.2預(yù)應(yīng)力管道和壓漿管道的安裝現(xiàn)澆箱梁的預(yù)應(yīng)力施工多為后張拉,所以在鋼筋的綁扎過程中必須將預(yù)應(yīng)力管道準(zhǔn)確定位或鋼絞線穿入。對于縱向預(yù)應(yīng)力后張拉,一般多為跨線現(xiàn)澆箱梁,其鋼絞線長度較長,一般采取在混凝土澆注之前先穿鋼絞線,在混凝土的澆注過程中用卷揚機來回抽動鋼絞線,以保證管道暢通。波紋管的定位要準(zhǔn)確,一般按50～100cm的間距焊置定位鋼筋,固定波紋管的位置,限制波紋管的位移?？v向張拉多為兩端對稱張拉,不存在P錨的單端張拉,梁兩端的錨具要準(zhǔn)確的定位、固定在箱梁兩端的堵頭模板上。橫向張拉由于錨具形式的不同,其張拉和鋼絞線的施工程序也不同。對于采用兩端對稱張拉的隱型蓋梁在波紋管定位完成后可以在波紋管內(nèi)穿入硬塑料管,在混凝土澆注完成初凝后將其拔除,使預(yù)應(yīng)力管道成型,在張拉之前將鋼絞線穿入;也可以將鋼絞線直接穿入波紋管,無需用硬塑料管成孔,只是在混凝土的澆注施工過程中,派專人來回抽動鋼絞線,防止波紋管漏漿堵塞管道。對于采用P錨單端張拉的隱型蓋梁,由于為一端固定,一端張拉,需將固定端帶有擠壓套的鋼絞線直接澆注在固定端的混凝土里,所以先要將帶有擠壓套的鋼絞線穿入波紋管,擠壓套限制在固定端的錨固鋼板上,使擠壓套與錨固鋼板要密貼,將錨固鋼板準(zhǔn)確定位在蓋梁的鋼筋主骨架上,同時在固定端的波紋管里安放一根排氣出漿管(最好采用質(zhì)量較好的氧氣管),使其露出梁頂板混凝土面,以便張拉完成后壓漿時排氣和出漿。P錨安裝時,要準(zhǔn)確定位約束環(huán)和錨固鋼板的位置,同時要將固定端波紋管內(nèi)鋼絞線的縫隙封堵密實,防止在混凝土澆注過程中漏漿。3.6內(nèi)模底板加工在底腹板鋼筋綁扎完成后即可進行內(nèi)模安裝,內(nèi)模可以采用定型鋼模板,也可采用竹膠板現(xiàn)場制作。在第一次混凝土澆注前內(nèi)模只安裝腹板和下倒腳的內(nèi)模,為了保證底板的振搗質(zhì)量,內(nèi)模底板不加蓋。對于設(shè)計為除縱向骨架外隱型蓋梁之間沒有橫隔梁板的整跨整體式內(nèi)模,可以提前加工好,在現(xiàn)場進行組拼和安裝;對于一跨除隱型蓋梁外,還有一道或多道橫隔梁板的多個小體積內(nèi)模,可以提前組拼成型后,用汽車吊進行整體吊裝。腹板和下倒腳內(nèi)模的加固要與腹板邊模的加固同時進行,既要保證腹板邊模的線形,又要保證腹板混凝土厚度、梁底板的幾何尺寸和保護層厚度,同時要防止內(nèi)模上浮。3.7保證底板的厚度在腹板和下倒腳內(nèi)模安裝加固完成后即可進行底腹板混凝土澆注,采取先澆腹板后鋪底板的混凝土澆注程序,既要保證底腹板和下倒腳的混凝土振搗密實,又要保證底板的混凝土厚度和平順。在第一次澆注的腹板和底板混凝土達到一定強度后,即可拆除腹板和下倒腳內(nèi)模,安裝、加固上倒腳和內(nèi)模頂板并留天窗,天窗大小已滿足頂板和上倒腳模板的拆除需要,同一跨的天窗應(yīng)錯開,且不應(yīng)在跨中位置開天窗;對帶有橫向預(yù)應(yīng)力的隱型蓋梁在翼緣板混凝土澆注時,應(yīng)在張拉槽口正上方的翼緣板處預(yù)留天窗,其長度與張拉槽口順橋向長度相符、寬度比張拉千斤頂?shù)拈L度落大,以便張拉時定位和安裝千斤頂。3.8翅膀板和屋頂板的鋼筋連接和注水翼緣板和頂板鋼筋嚴(yán)格按設(shè)計圖紙進行綁扎、焊接,符合規(guī)范要求,確保混凝土的保護層厚度。護欄預(yù)埋鋼筋位置準(zhǔn)確、間距合理。3.8.1梁頂板的安裝在進行二次混凝土澆注前應(yīng)對第一次澆注的混凝土面進行鑿毛、清洗干凈。頂板澆注過程中既要保證頂板的混凝土保護層厚度,又要控制好梁頂板的標(biāo)高;梁頂板的標(biāo)高采取4m一個斷面,一個斷面按左、中、右三個點(這三個點分別為翼緣板的兩邊和梁頂板的中心點,對翼緣板的兩個邊直接將標(biāo)高點作在模板上、中間點采取在中間縱向鋼筋骨架上焊鋼筋頭,并在其上做標(biāo)高點)進行拉線收面控制,使其滿足規(guī)范要求。砼振搗嚴(yán)格按施工規(guī)范進行,要求振至表面泛漿、不再冒氣泡、砼不再下沉為止。3.8.2加強混凝土面覆蓋梁頂板混凝土澆注完成后應(yīng)及時進行灑水養(yǎng)護,采取灑水后在混凝土面覆蓋彩條布,防止受光照和刮風(fēng)影響而引起混凝土面的收縮開裂。灑水養(yǎng)護不少于7天,以滿足混凝土強度的要求。3.9張拉和壓漿3.9.1故障及時檢修待梁體混凝土達到設(shè)計強度的80%以上時,方可進行預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)。張拉使用的液壓千斤頂和油泵必須進行標(biāo)定,標(biāo)定后的千斤頂、壓力表、油泵在使用過程必須配套使用,不得臨時調(diào)換,當(dāng)出現(xiàn)故障時,立即檢修并重新標(biāo)定。對于兩端同時張拉的縱、橫向預(yù)應(yīng)力按照設(shè)計要求順序分批進行張拉,張拉時要同步對稱進行,張拉過程中采用張拉應(yīng)力和鋼絞線伸長值雙控,以張拉應(yīng)力為主,鋼絞線伸長值作校核,張拉步驟為:初應(yīng)力→15%張拉力→30%張拉力→100%張拉力(持荷2min錨固),根據(jù)伸長量確定是否進行超張拉,超張拉的極值按6%控制。對于單端預(yù)應(yīng)力張拉(多為單墩隱型蓋梁橫向張拉),也應(yīng)采取同一豎向斷面上下的兩束鋼絞線同步對稱進行,同樣采用張拉應(yīng)力和鋼絞線伸長值雙控,以張拉應(yīng)力為主,鋼絞線伸長值作校核,張拉步驟同兩端張拉。3.9.2孔道壓漿及壓漿為了防止預(yù)應(yīng)力損失,在張拉完成后應(yīng)及時壓漿。采用真空壓漿,采用一次壓漿工藝,將水泥漿從波紋管道一端壓入,至另一端冒出濃漿時為止。在正式壓漿前應(yīng)先給孔道內(nèi)壓水,檢查孔道是否暢通。采用活塞式壓漿機進行壓漿,壓漿最大壓力控制在1.0MPa,待孔另一端流出濃漿后,關(guān)閉出漿口,持壓0.5MPa保持2min以上,關(guān)閉壓漿口、卸壓?？椎缐簼{順序先下后上,要將集中在一處的孔道一次壓完。壓漿完成后應(yīng)及時封錨,要將張拉槽口及錨具周