現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)研究
2017-07-17
0.工程概況
某高速合同段采用設(shè)計(jì)速度100km/h，整體式路基采用六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)，路基寬為 34.5m?；ネ⒔恢骶€橋中心樁號(hào)左幅為K9+504.78，橋梁全長782.08m， 右幅中心樁號(hào)為K9+517.28，橋梁全長757.08m，上部結(jié)構(gòu)主要為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。匝道橋有9座，A匝道1號(hào)橋中心樁號(hào)為AK0+355.9，橋梁全長為207.08m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁；A匝道2號(hào)橋中心樁號(hào)為AK0+650，橋梁全長為82.08m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁；B匝道橋中心樁號(hào)為BK0+913.1，橋梁全長為217.88m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、鋼筋混凝土連續(xù)箱梁；C匝道橋中心樁號(hào)為CK0+644.75，橋梁全長為710.78m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁；D匝道橋中心樁號(hào)為 DK0+418.63，橋梁全長為108.34m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土分體小箱梁；E 匝道橋中心樁號(hào)為EK0+348.28，橋梁全長為470.44m，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。
1.方案的選擇和支架的設(shè)計(jì)
1.1方案的選擇
現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工時(shí)，因橋梁的結(jié)構(gòu)型式、水文地址情況、地形地貌、機(jī)械設(shè)備及材料擁有的不同，需因地制宜地進(jìn)行現(xiàn)澆箱梁施工支架設(shè)計(jì)。針對(duì)S05標(biāo)的現(xiàn)澆箱梁數(shù)量比較多且大部分都比較高，共有 29聯(lián)，其中有一半支架高度超過 15米，最高的達(dá)到 26m，且地形處于山坡，地形起伏較大，故采用一種既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的方案是本項(xiàng)目的一個(gè)重點(diǎn)。通?，F(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工時(shí)先對(duì)地基進(jìn)行處理，然后搭設(shè)滿堂門式落地支架，在地形起伏大、地下水系發(fā)育的山谷中采用滿堂式落地支架不僅大面積進(jìn)行地基處理的難度大、費(fèi)用高，而且材料、人員的投入較大，特別是凈高大于15m的高墩現(xiàn)澆箱梁施工如采用滿堂落地支架，安全性將大大降低，且支架搭設(shè)及拆卸時(shí)危險(xiǎn)性較高，故對(duì)高墩現(xiàn)澆箱梁施工時(shí)不建議采用該支架。
1.2支墩支架設(shè)計(jì)和施工
臨時(shí)支墩支架設(shè)計(jì)和施工主要有以下幾個(gè)要點(diǎn)：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一般采用單個(gè)擴(kuò)大基礎(chǔ)或整體式擴(kuò)大基礎(chǔ)或直接把鋼管錘打進(jìn)土里靠摩擦力承受荷載三種等，由于本標(biāo)段主要在山區(qū)里，故不采用直接把鋼管錘打進(jìn)土里這種方法，這種方法一般適合于河道或不適合做擴(kuò)大基礎(chǔ)的地方。對(duì)于本標(biāo)段內(nèi)承載力較好的原狀山土可以采用單個(gè)擴(kuò)大基礎(chǔ)，而對(duì)于承載力比較低或臨時(shí)支墩位置原來為泥漿池的地方采用整體式擴(kuò)大基礎(chǔ)，這兩種基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要驗(yàn)算基礎(chǔ)承載力和抗傾覆的穩(wěn)定性。基礎(chǔ)施工時(shí)主要是做好基礎(chǔ)處理，基礎(chǔ)處理對(duì)于軟臥層較深的采用打木樁加固，對(duì)于較淺的可以采用換填石渣或砂等方法，換填后進(jìn)行壓實(shí)，壓到承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求就可施工擴(kuò)大基礎(chǔ)。
1.3鋼管樁的施工
施工時(shí)要做好三點(diǎn)，第一是保證鋼管樁的垂直度，第二是是保證軸心受壓，第三是焊好平聯(lián)，使得鋼管樁整體性更好，也更穩(wěn)定。
1.4貝雷梁的驗(yàn)算
本標(biāo)段現(xiàn)澆梁的跨度不是很大，基本跨徑在25～30m，但是由于主線橋和匝道橋共6次跨省道S116，由于省道S116的車流量很大，而且大部分都是貨車，所以為了安全考慮，跨路支架采用在路兩邊設(shè)置支墩，然后貝雷梁整跨跨路的支架方案，所以貝雷梁的驗(yàn)算只要分為兩類，一類是不跨路的，那取最大跨徑的那一跨進(jìn)行驗(yàn)算，其余的采用相同的布置方式就不用進(jìn)行驗(yàn)算也能知道其受力滿足要求，另一類就是跨路支架，對(duì)于跨路支架就必須每聯(lián)進(jìn)行驗(yàn)算。貝雷梁的驗(yàn)算主要是以強(qiáng)度和剛度來控制，即抗彎強(qiáng)度σ<〔σ〕、抗剪強(qiáng)度τ<〔τ〕和最大撓度 fmax<〔f〕。
1.5 橫坡的支架設(shè)計(jì)
貝雷梁上支架橫坡的設(shè)計(jì)，采用鋼管貝雷臨時(shí)支墩來施工現(xiàn)澆箱梁是比較常規(guī)的一種方案，但以往的做法通常是先進(jìn)行地基處理，處理完之后搭設(shè)鋼管，然后再橫向放工字鋼，工字鋼上縱向擺放貝雷，考慮到調(diào)坡和拆架的方便，在貝雷上布置工鋼或槽鋼作為分配梁，上面放門式架或碗扣架，后再裝頂托，頂托之后再裝槽鋼做分配梁，這種做法將需要大量的槽鋼做分配梁。
針對(duì)本標(biāo)段現(xiàn)澆箱梁單價(jià)不高成本壓力大，同時(shí)現(xiàn)澆比較多，為了節(jié)約成本和加快進(jìn)度，本項(xiàng)目在貝雷以上的支架設(shè)計(jì)作了改進(jìn)，從而加快了施工進(jìn)度和節(jié)約了施工成本，主要的改進(jìn)在于：貝雷上面去掉了門式架或碗扣架調(diào)坡，采用了在貝雷梁上放置槽20和上頂托來調(diào)坡，這不但可以節(jié)約貝雷梁上面的兩層分配梁和門式架或碗扣架，而且還可以節(jié)約人工和加快進(jìn)度，增加的只是鋼管樁的長度，每根最多只增加 2 米長。采用了頂托來調(diào)坡，由于頂托的長度是有限的，故對(duì)于坡度比較大的將先在貝雷梁下加鋼座或加強(qiáng)梁來墊高，從而滿足調(diào)坡要求。采用這種方法之后可以有效的調(diào)整支架橫坡和解決卸架問題。
采用頂托直接調(diào)坡拆除貝雷梁時(shí)比用門架調(diào)坡拆除貝雷梁困難，為了解決拆架困難和慢的問題，我們?cè)谑┕ぶ胁捎昧俗灾菩≤嚨姆椒▉聿鸪惱?，主要原理就是先用滑輪加工好小車，然后拆架時(shí)把它放在貝雷梁下面，通過手拉葫蘆和橫向工字鋼將貝雷梁拉到箱梁翼板處，最后再用吊車將它吊下來。通過這種辦法我們實(shí)現(xiàn)了快速拆架。
2.支架預(yù)壓和卸載
連續(xù)箱梁施工設(shè)計(jì)要求澆筑前進(jìn)行支架預(yù)壓，以消除支架非彈性變形，保證箱梁整體線形，預(yù)壓荷載按箱梁自重100%荷載預(yù)壓不少于 7 天，且最后兩天預(yù)壓累計(jì)沉降量不大于 2mm。根據(jù)預(yù)壓實(shí)測變形值來設(shè)置預(yù)拱度，預(yù)壓方法通過比較決定采用堆砂包，較為方便。
加載順序：分三級(jí)加載，第一、二次分別加總載的30%，第三次加總載的40%。預(yù)壓觀測：觀測位置設(shè)在每跨的L/2、L/4及墩部處，每組分左、中、右三個(gè)點(diǎn)，在點(diǎn)位處固定觀測桿，以便于沉降觀測。觀測采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行，布設(shè)好觀測桿后，加載前測定出其桿頂標(biāo)高。第一次加載后，每 2 個(gè)小時(shí)觀測一次，連續(xù)兩次觀測沉降量不超過3mm，且沉降量為零時(shí)進(jìn)行第二次加載，按此步驟直到第三級(jí)荷載加載完畢。第三級(jí)荷載沉降穩(wěn)定后繼續(xù)觀測，到最后兩天預(yù)壓沉降量累計(jì)不超過2mm才可卸載。卸載：卸載可采用汽車吊來卸除沙袋。注意卸載過程中要均勻卸載，不能先集中卸除某個(gè)點(diǎn)然后再卸除其它點(diǎn)。根據(jù)觀測記錄，整理出預(yù)壓沉降結(jié)果，并根據(jù)結(jié)果調(diào)整底模標(biāo)高和設(shè)預(yù)拱度。
3.總結(jié)
該標(biāo)段現(xiàn)以完成了10聯(lián)的現(xiàn)澆箱梁施工，通過現(xiàn)場的實(shí)際檢驗(yàn)，這種支架方案不但是可行和安全的，而且能加快施工進(jìn)度和節(jié)約施工成本，在質(zhì)量上箱梁縱向線形直順，橋面施工標(biāo)高與設(shè)計(jì)最大誤差都在規(guī)范要求±10mm 之內(nèi)。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
[1]徐愛華.現(xiàn)澆箱梁大跨度支架技術(shù)研究[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2009（07）.
[2]梁靈.現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁支架設(shè)計(jì)及施工[J].山西建筑，2008（27）.
