懸澆預應力箱梁施工方案
一、施工概況
昆山高架第53聯(lián)采用54.15+70+54.15m單箱單室變高度預應力砼連續(xù)箱梁,單箱底寬8.5m,兩側(cè)懸臂長4.25m,全寬17m,中支點處箱梁中心梁高4.0m,跨中箱梁中心梁高2.0m,梁高及底板厚均以二次拋物線變化。橫隔板均設置了人孔以便施工。
主橋箱梁采用三向預應力體系,分為縱向預應力束、橋面板橫向預應力束和豎向精扎螺紋鋼筋。箱梁縱向分0、1號段、懸臂澆注段、合攏段及邊跨現(xiàn)澆段,其中0、1號段12m,懸臂縱向分段長度為3.5m+5×4.0m+4.5m,合攏段2.0m,邊跨現(xiàn)澆段為18.15m。
第53聯(lián)箱梁分段見圖(1)。
主橋連續(xù)箱梁懸臂段分別獨立采用三角掛籃懸臂澆筑法施工,左、右幅依次進行,全橋共投入2套(4個)掛籃,各“T”構(gòu)同時施工。懸灌梁段均一次澆筑成型,并在底板砼凝固以前全部澆筑完畢,避免裂紋的產(chǎn)生。
0#段和1#段采用在承臺上搭設大直徑鋼管支架法現(xiàn)澆,由于體積較大,鋼筋及預應力管道較多,橫隔梁處采用予埋玻紋管,用循環(huán)水降溫以避免發(fā)生溫度收縮裂縫;整個澆筑一次成型,且必須保證澆注質(zhì)量。
邊跨現(xiàn)澆段采用搭設碗扣式滿堂支架施工,一次澆筑成型。
合攏段采用在箱梁體內(nèi)設置固結(jié)勁性骨架、安裝鋼筋及波紋管,利用單個掛籃及其模板組成的吊架法施工,在氣溫該天最底時一次澆筑成型,合攏順序為:邊跨→中跨。
二、箱梁施工順序流程
箱梁施工順序流程見圖(2)
三、主要施工方案
1、箱梁施工工藝流程
箱梁施工工藝流程見圖(3)
2、0#、1#號段施工
0、1#段為箱梁與墩身連接的隅節(jié)點,截面內(nèi)力且受力復雜,鋼筋和預應力管道密集,因此,保證0#、1#段施工質(zhì)量是箱梁施工的關鍵。
0、1#梁段設計長度12m,兩端各懸出墩身5m,混凝土工程數(shù)量為247.3m3,為保證0、1#段混凝土的整體性和良好的外觀質(zhì)量,采用在承臺上搭設支架,利用支架一次澆筑成型的方法施工。
0#、1#梁段施工工藝流程見圖(5)
2.1、施工支架
施工支架內(nèi)、外分別采用壁厚0.8CM直徑42.5CM鋼管作為支撐,鋼管底面支撐在承臺上,并與承臺預埋鋼筋焊接以提高支架穩(wěn)定性及承載力,鋼管上鋪設型鋼作為橫梁,根據(jù)模板各部位的實際受力及縱梁的型號,在橫梁上布設鋼支撐,然后鋪設縱梁。底模架在上部形成的施工平臺上,支撐內(nèi)外模架和模板。
用型鋼作分配梁,承受施工時的荷載;內(nèi)外側(cè)模的模架和模板靠搭設在分配梁上的型鋼支架支撐,為保證支架整體穩(wěn)定性,橫橋向在墩身上予埋錨固鐵板與箱梁支架鋼管連接,并在鋼管間設剪刀撐。外模采用掛籃的外側(cè)模板,內(nèi)模采用型鋼骨架表面附膠合板模板。
詳見0、1#墩布置示意圖。
支架預壓的目的是消除非彈性變形和測定彈性變形量,采用砂袋加載方式進行支架預壓。
2.2、支座
2.2.1永久支座
本橋主墩使用盆式橡膠支座,施工嚴格按照廠家說明控制好中線、水平及標高。
在墩頂預埋地腳螺栓時,按“縱橋向,墩支座中心線與主梁中心線分別重合平行”的原則,嚴格控制四個地腳螺栓的相互位置,確保支座中線與主梁中線重合。支座水平位置偏差控制在2mm內(nèi)。
2.2.2臨時支座
臨時支座采用現(xiàn)澆C50混凝土。設置位置在永久支座兩側(cè),高度按設計要求高出永久支座2mm。
2.3、模板系統(tǒng)
0#、1#梁段在支架上進行現(xiàn)澆施工,按照結(jié)構(gòu)尺寸要求控制頂面分配梁的標高,在固定平臺上分段整體拼裝模板和模架,利用吊車吊裝,精確測量定位后進行鎖定。
為保證箱梁的外觀質(zhì)量,我部模板全部采用新竹膠板作為面板。芯模和外側(cè)模均采用槽鋼制作而成的骨架片進行組合拼裝而成,封頭模采用4cm板材。外側(cè)模及芯模采用上中下三層對拉螺桿加以固定,以保證混凝土澆筑時不發(fā)生漲模。模板立好后必須經(jīng)過技術員、測量員和技術負責等驗收合格后方可澆筑,保證構(gòu)件幾何尺寸、坐標均滿足設計及規(guī)范要求。
2.4、鋼筋的綁扎順序
0#、1#段較高,在綁扎鋼筋時,搭設支架并按程序綁扎??v向預應力管道用網(wǎng)片進行固定,定位網(wǎng)片安裝與鋼筋綁扎按順序進行。其順序見圖6。
圖6 鋼筋的綁扎順序流程圖
2.5、混凝土的拌制與灌注
箱梁混凝土的設計為C50的高性能混凝土,要求三天的強度達到張拉要求強度以上,齡期強度按照配合比設計要求達到115%以上,為了減小收縮、徐變對梁體的影響,在設計混凝土的施工配合比時嚴格控制水泥用量,并保證混凝土的彈性模量達到100%要求。
混凝土采用輸送泵泵送入模,由于梁段的高度大,腹板內(nèi)鋼筋及預應力管道等密集,混凝土泵到梁頂直接泵入底板和腹板下部時無法保證灌注和搗固質(zhì)量,因而在灌注混凝土時頂板處預留天窗,天窗處架設接灰漏斗,漏斗下接錐形串筒,當施工頂板時關閉該天窗,在芯模頂分別預留40㎝×40㎝的天窗,此口同時做搗固棒的進出口,當施工到天窗高度時關閉天窗?;炷凉嘧凑涨昂髮ΨQ分段、左右同位對稱、上下水平分層的原則灌注。同時注意兩側(cè)腹板澆筑的對稱性,對腹板應進行分層振搗。特別應注意對腹板下層與底板接觸處的振搗,保證底板倒角處砼的密實。分層澆筑厚度不超過30 cm,在振搗上層時應插入下層10cm,每一振搗點要掌握振搗時間,不宜少振或過振,同時注意點的密度,間距不大于振動作用半徑。
混凝土振搗時應特別注意振動棒不得觸及預應力管道,以免造成被振變形而無法穿束。同時,特別注意錨具部位混凝土的振搗應密實。
頂板砼澆筑應注意橋面的平整度及高程,標高為現(xiàn)場測量控制,以鋁合金長尺刮平。
砼澆筑完畢,初期養(yǎng)護非常重要。在澆筑1~2小時后用土工布覆蓋,并須加強灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護周期不少于7天。
3、懸臂段施工
0、1號段施工完畢后,從2號段開始懸臂段施工。四個獨立的掛籃在T構(gòu)兩端進行對稱懸臂灌注施工。
其施工工藝流程見圖7。
3.1 三角掛籃施工
3.1.1掛籃的安裝
在0#、1#段施工完畢進行掛籃的安裝施工,施工程序如下:
A、安裝墊枕和軌道;
B、拼裝掛籃主構(gòu)架;
C、安裝前橫梁和前吊帶;
D、用吊車將橋下拼好的底模平臺吊裝就位,并與前吊帶聯(lián)結(jié),然后安裝后吊帶;
D、安裝后橫梁和后外吊帶;
E、安裝內(nèi)、外模走型梁并至1#段就位;
F、調(diào)整底模標高,設置預拱度;
G、綁扎底板鋼筋和腹板鋼筋,安裝底板和腹板縱向預應力管道;
H、安裝內(nèi)模;
I、綁扎頂板鋼筋,安裝頂板縱向預應力管道;
J、灌注混凝土;
K、養(yǎng)生、張拉、壓漿、封錨。
一、施工概況
昆山高架第53聯(lián)采用54.15+70+54.15m單箱單室變高度預應力砼連續(xù)箱梁,單箱底寬8.5m,兩側(cè)懸臂長4.25m,全寬17m,中支點處箱梁中心梁高4.0m,跨中箱梁中心梁高2.0m,梁高及底板厚均以二次拋物線變化。橫隔板均設置了人孔以便施工。
主橋箱梁采用三向預應力體系,分為縱向預應力束、橋面板橫向預應力束和豎向精扎螺紋鋼筋。箱梁縱向分0、1號段、懸臂澆注段、合攏段及邊跨現(xiàn)澆段,其中0、1號段12m,懸臂縱向分段長度為3.5m+5×4.0m+4.5m,合攏段2.0m,邊跨現(xiàn)澆段為18.15m。
第53聯(lián)箱梁分段見圖(1)。
主橋連續(xù)箱梁懸臂段分別獨立采用三角掛籃懸臂澆筑法施工,左、右幅依次進行,全橋共投入2套(4個)掛籃,各“T”構(gòu)同時施工。懸灌梁段均一次澆筑成型,并在底板砼凝固以前全部澆筑完畢,避免裂紋的產(chǎn)生。
0#段和1#段采用在承臺上搭設大直徑鋼管支架法現(xiàn)澆,由于體積較大,鋼筋及預應力管道較多,橫隔梁處采用予埋玻紋管,用循環(huán)水降溫以避免發(fā)生溫度收縮裂縫;整個澆筑一次成型,且必須保證澆注質(zhì)量。
邊跨現(xiàn)澆段采用搭設碗扣式滿堂支架施工,一次澆筑成型。
合攏段采用在箱梁體內(nèi)設置固結(jié)勁性骨架、安裝鋼筋及波紋管,利用單個掛籃及其模板組成的吊架法施工,在氣溫該天最底時一次澆筑成型,合攏順序為:邊跨→中跨。
二、箱梁施工順序流程
箱梁施工順序流程見圖(2)
三、主要施工方案
1、箱梁施工工藝流程
箱梁施工工藝流程見圖(3)
2、0#、1#號段施工
0、1#段為箱梁與墩身連接的隅節(jié)點,截面內(nèi)力且受力復雜,鋼筋和預應力管道密集,因此,保證0#、1#段施工質(zhì)量是箱梁施工的關鍵。
0、1#梁段設計長度12m,兩端各懸出墩身5m,混凝土工程數(shù)量為247.3m3,為保證0、1#段混凝土的整體性和良好的外觀質(zhì)量,采用在承臺上搭設支架,利用支架一次澆筑成型的方法施工。
0#、1#梁段施工工藝流程見圖(5)
2.1、施工支架
施工支架內(nèi)、外分別采用壁厚0.8CM直徑42.5CM鋼管作為支撐,鋼管底面支撐在承臺上,并與承臺預埋鋼筋焊接以提高支架穩(wěn)定性及承載力,鋼管上鋪設型鋼作為橫梁,根據(jù)模板各部位的實際受力及縱梁的型號,在橫梁上布設鋼支撐,然后鋪設縱梁。底模架在上部形成的施工平臺上,支撐內(nèi)外模架和模板。
用型鋼作分配梁,承受施工時的荷載;內(nèi)外側(cè)模的模架和模板靠搭設在分配梁上的型鋼支架支撐,為保證支架整體穩(wěn)定性,橫橋向在墩身上予埋錨固鐵板與箱梁支架鋼管連接,并在鋼管間設剪刀撐。外模采用掛籃的外側(cè)模板,內(nèi)模采用型鋼骨架表面附膠合板模板。
詳見0、1#墩布置示意圖。
支架預壓的目的是消除非彈性變形和測定彈性變形量,采用砂袋加載方式進行支架預壓。
2.2、支座
2.2.1永久支座
本橋主墩使用盆式橡膠支座,施工嚴格按照廠家說明控制好中線、水平及標高。
在墩頂預埋地腳螺栓時,按“縱橋向,墩支座中心線與主梁中心線分別重合平行”的原則,嚴格控制四個地腳螺栓的相互位置,確保支座中線與主梁中線重合。支座水平位置偏差控制在2mm內(nèi)。
2.2.2臨時支座
臨時支座采用現(xiàn)澆C50混凝土。設置位置在永久支座兩側(cè),高度按設計要求高出永久支座2mm。
2.3、模板系統(tǒng)
0#、1#梁段在支架上進行現(xiàn)澆施工,按照結(jié)構(gòu)尺寸要求控制頂面分配梁的標高,在固定平臺上分段整體拼裝模板和模架,利用吊車吊裝,精確測量定位后進行鎖定。
為保證箱梁的外觀質(zhì)量,我部模板全部采用新竹膠板作為面板。芯模和外側(cè)模均采用槽鋼制作而成的骨架片進行組合拼裝而成,封頭模采用4cm板材。外側(cè)模及芯模采用上中下三層對拉螺桿加以固定,以保證混凝土澆筑時不發(fā)生漲模。模板立好后必須經(jīng)過技術員、測量員和技術負責等驗收合格后方可澆筑,保證構(gòu)件幾何尺寸、坐標均滿足設計及規(guī)范要求。
2.4、鋼筋的綁扎順序
0#、1#段較高,在綁扎鋼筋時,搭設支架并按程序綁扎??v向預應力管道用網(wǎng)片進行固定,定位網(wǎng)片安裝與鋼筋綁扎按順序進行。其順序見圖6。
圖6 鋼筋的綁扎順序流程圖
2.5、混凝土的拌制與灌注
箱梁混凝土的設計為C50的高性能混凝土,要求三天的強度達到張拉要求強度以上,齡期強度按照配合比設計要求達到115%以上,為了減小收縮、徐變對梁體的影響,在設計混凝土的施工配合比時嚴格控制水泥用量,并保證混凝土的彈性模量達到100%要求。
混凝土采用輸送泵泵送入模,由于梁段的高度大,腹板內(nèi)鋼筋及預應力管道等密集,混凝土泵到梁頂直接泵入底板和腹板下部時無法保證灌注和搗固質(zhì)量,因而在灌注混凝土時頂板處預留天窗,天窗處架設接灰漏斗,漏斗下接錐形串筒,當施工頂板時關閉該天窗,在芯模頂分別預留40㎝×40㎝的天窗,此口同時做搗固棒的進出口,當施工到天窗高度時關閉天窗?;炷凉嘧凑涨昂髮ΨQ分段、左右同位對稱、上下水平分層的原則灌注。同時注意兩側(cè)腹板澆筑的對稱性,對腹板應進行分層振搗。特別應注意對腹板下層與底板接觸處的振搗,保證底板倒角處砼的密實。分層澆筑厚度不超過30 cm,在振搗上層時應插入下層10cm,每一振搗點要掌握振搗時間,不宜少振或過振,同時注意點的密度,間距不大于振動作用半徑。
混凝土振搗時應特別注意振動棒不得觸及預應力管道,以免造成被振變形而無法穿束。同時,特別注意錨具部位混凝土的振搗應密實。
頂板砼澆筑應注意橋面的平整度及高程,標高為現(xiàn)場測量控制,以鋁合金長尺刮平。
砼澆筑完畢,初期養(yǎng)護非常重要。在澆筑1~2小時后用土工布覆蓋,并須加強灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護周期不少于7天。
3、懸臂段施工
0、1號段施工完畢后,從2號段開始懸臂段施工。四個獨立的掛籃在T構(gòu)兩端進行對稱懸臂灌注施工。
其施工工藝流程見圖7。
3.1 三角掛籃施工
3.1.1掛籃的安裝
在0#、1#段施工完畢進行掛籃的安裝施工,施工程序如下:
A、安裝墊枕和軌道;
B、拼裝掛籃主構(gòu)架;
C、安裝前橫梁和前吊帶;
D、用吊車將橋下拼好的底模平臺吊裝就位,并與前吊帶聯(lián)結(jié),然后安裝后吊帶;
D、安裝后橫梁和后外吊帶;
E、安裝內(nèi)、外模走型梁并至1#段就位;
F、調(diào)整底模標高,設置預拱度;
G、綁扎底板鋼筋和腹板鋼筋,安裝底板和腹板縱向預應力管道;
H、安裝內(nèi)模;
I、綁扎頂板鋼筋,安裝頂板縱向預應力管道;
J、灌注混凝土;
K、養(yǎng)生、張拉、壓漿、封錨。

