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€橋中心樁號左幅為K9+504.78，橋梁全長782.08m， 右幅中心樁號為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號橋中心樁號為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號橋中心樁號為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
1.1方案的選擇
現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工時，因橋梁的結(jié)構(gòu)型式、水文地址情況、地形地貌、機械設(shè)備及材料擁有的不同，需因地制宜地進行現(xiàn)澆箱梁施工支架設(shè)計。針對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，最高的達到 26m，且地形處于山坡，地形起伏較大，故采用一種既經(jīng)濟又實用的方案是本項目的一個重點。通常現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工時先對地基進行處理，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行地基處理的難度大、費用高，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)及拆卸時危險性較高，故對高墩現(xiàn)澆箱梁施工時不建議采用該支架。
1.2支墩支架設(shè)計和施工
臨時支墩支架設(shè)計和施工主要有以下幾個要點：基礎(chǔ)設(shè)計一般采用單個擴大基礎(chǔ)或整體式擴大基礎(chǔ)或直接把鋼管錘打進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土里這種方法，這種方法一般適合于河道或不適合做擴大基礎(chǔ)的地方。對于本標(biāo)段內(nèi)承載力較好的原狀山土可以采用單個擴大基礎(chǔ)，而對于承載力比較低或臨時支墩位置原來為泥漿池的地方采用整體式擴大基礎(chǔ)，這兩種基礎(chǔ)設(shè)計主要驗算基礎(chǔ)承載力和抗傾覆的穩(wěn)定性?；A(chǔ)施工時主要是做好基礎(chǔ)處理，基礎(chǔ)處理對于軟臥層較深的采用打木樁加固，對于較淺的可以采用換填石渣或砂等方法，換填后進行壓實，壓到承載力達到設(shè)計要求就可施工擴大基礎(chǔ)。
1.3鋼管樁的施工
施工時要做好三點，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行驗算，其余的采用相同的布置方式就不用進行驗算也能知道其受力滿足要求，另一類就是跨路支架，對于跨路支架就必須每聯(lián)進行驗算。貝雷梁的驗算主要是以強度和剛度來控制，即抗彎強度σ<〔σ〕、抗剪強度τ<〔τ〕和最大撓度 fmax<〔f〕。
1.5 橫坡的支架設(shè)計
貝雷梁上支架橫坡的設(shè)計，采用鋼管貝雷臨時支墩來施工現(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。
針對本標(biāo)段現(xiàn)澆箱梁單價不高成本壓力大，同時現(xiàn)澆比較多，為了節(jié)約成本和加快進度，本項目在貝雷以上的支架設(shè)計作了改進，從而加快了施工進度和節(jié)約了施工成本，主要的改進在于：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，故對于坡度比較大的將先在貝雷梁下加鋼座或加強梁來墊高，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，我們在施工中采用了自制小車的方法來拆除貝雷，主要原理就是先用滑輪加工好小車，然后拆架時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)計要求澆筑前進行支架預(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)壓累計沉降量不大于 2mm。根據(jù)預(yù)壓實測變形值來設(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、右三個點，在點位處固定觀測桿，以便于沉降觀測。觀測采用水準(zhǔn)儀進行，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 個小時觀測一次，連續(xù)兩次觀測沉降量不超過3mm，且沉降量為零時進行第二次加載，按此步驟直到第三級荷載加載完畢。第三級荷載沉降穩(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點然后再卸除其它點。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)場的實際檢驗，這種支架方案不但是可行和安全的，而且能加快施工進度和節(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)計最大誤差都在規(guī)范要求±10mm 之內(nèi)。 [科]
【參考文獻】
[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)計及施工[J].山西建筑，2008（27）.
