某公路分離立交0#~5#跨為一聯現澆預應力混凝土箱梁結構,長140 m,寬28 m,為單箱5室結構,梁高2 m。
0#~5#段上部結構為現澆箱梁形式,箱梁支架采用滿堂紅碗扣支架法進行實施,地基承載力要求較高,但此聯箱梁的地質條件較差,左側為現狀海堤路,右側為復堆河,多為淤泥粘土層達17m深。該土質含水量高,孔隙比較大,具有高壓縮性、低強度等特點,地基承載力較低,為保證箱梁支架施工的整體穩定性要求,需對地基進行加固處理。采用全斷面粉噴樁加固的形式進行箱梁下軟基處理,保證地基整體承載的均勻性。
粉噴樁直徑為0.5m,樁間距1.2m×1.2m,梅花形布置,樁長12m,噴灰量60 kg/m。左右兩側箱梁邊線外各加1m的范圍,為便于墩臺樁基施工此位置不做軟基處理,在粉噴樁施工完畢后,鋪設兩步20 cm厚12%灰土并碾壓,在其上部澆筑一層15 cm厚C15混凝土找平層。
為充分驗證復合地基承載力結合粉噴樁布樁間距預壓范圍,提前制定模擬支架并進行支架基礎及支架頂的沉降觀測,橫縱方向各取5根樁范圍,即預壓平面尺寸為6m×6m,預壓支架高度按箱梁最高高度考慮,即為3m。支架幾何尺寸為6m×6m×3m。
經計算0#~5#箱梁平均自質量為2.12 t/m2,預壓載荷取自重載荷的1.2倍,即預壓載荷為6×6×2.12×1.2=91.58(t)。加載材料為 0.35m×0.35m×8 m,質量2.45 t的預制混凝土方樁,預壓單元內出現的最大載荷強度不超過預壓單元內載荷強度平均值的120%。共加載38根,按照60%、80%、100%三級分級進行加載,第一次加載22根,第二次加載8根,第三次加載8根,分別在支架上擺放四層,下面第一、二層各加載11根,向上3、4層各加載8根。測量觀測點布設在支架頂部和底板對應位置,每邊布設兩個觀測點,上下共16個。每級加載完成后,應先停止下一級加載并應每間隔24 h對支架沉降量進行一次監測。當支架頂部監測點24 h的沉降量平均值<2mm時,可進行下一級加載。預壓加載至全部載荷后,持續時間不少于7 d,連續3 d進行沉降觀測,沉降值<3mm時,可停止預壓并開始卸載,卸載應對稱、同步,卸載后計算總變形量、彈性變形量、非彈性變形量。測量結果與理論沉降量對比。根據觀測,連續3 d進行沉降觀測,沉降值<3mm,因此支架基礎合格。
現澆箱梁梁高2.0m,腹板下為0.6m,縱距非加密段為0.9m。縱橋向在墩柱兩側各l/5L+1m(L為跨徑,m)范圍內都加密為0.6m的間距。箱梁底模板采用15 cm竹膠板,竹膠板下方縱橋向鋪設10 cm×10 cm的方木,縱向方木間距為30 cm,縱向方木下方橫橋向鋪設10 cm×5 cm方木,橫向方木間距為90 cm,在箱梁橫梁處進行加密,間距調整為60 cm。
首先測出支架地面標高,然后根據結構物凈空高度,分塊進行配桿設計,以確定出各單元塊支架需整平、碾壓處理的地基標高。
從底部向頂部依次安裝立桿、橫桿。安裝時應保證立桿處于墊塊中心,一般先全部裝完一個作業面的底部立桿及部分橫桿,再逐層往上安裝,同時安裝所有橫桿。要求立桿垂直度偏差要求<0.2%,橫桿水平度要求<3%。桿件結點以碗扣鎖定,用錘子順時針錘擊上碗扣至鎖死為止。在碗扣支架搭設完畢以后,在支架立桿設置掃地桿及水平橫桿,上下端的自由長度滿足規范要求,上下托的絲扣外露量不得超過25 cm;箱梁邊腹板立桿支架加密區域加寬,增加到翼板腋角處。碗扣立桿的壁厚按照3mm進行支架驗算,按照60 cm×60 cm和60 cm×90 cm歩距搭設,通過計算能夠滿足整體受力要求。
為保證碗扣支架的穩定性,必須按設計要求安裝斜撐桿。碗扣支架配有專設的小斜桿,安裝時盡量布置在框架結點上也可采用4~6m長,φ45mm的長鋼管替代并用扣件與立桿連接。
為便于在支架上高空作業,安全省時,可在地面上大致調好頂托伸出量,再運至支架頂安裝。根據梁底高程變化決定順橋向控制斷面間距,橫向設左、中、右3個控制點,精確調出頂托標高。然后用明顯的標記標明頂托伸出量,以便校驗。最后再用拉線內插方法,依次調出每個頂托的標高,頂托伸出量一般控制在40 cm以內為宜。
頂托標高調整完畢后,即可安裝梁底縱 、橫方木,為保證結構物底板平整度及標高的準確性,在安裝底模縱方木之前,應該統一經過壓刨處理,待縱橫梁安裝完畢,最后再復測一次控制點標高,其余拉線校驗。
為消除支架的非彈性變形和因地基沉降引起的箱梁早期開裂,同時得出準確的支架拋高值。支架搭設上橫縱方木鋪設后進行超載預壓,按預壓重量確定堆載高度,采用鋼筋模擬現澆箱梁重量加載預壓。
采用箱梁自重的1.2倍重量預壓,預壓加載方法同試驗段。
縱向按跨端1/4跨、跨中布置測點,橫向在兩邊線及腹板位置布置測點,預壓前應準確測出各測點的高程。
預壓加載至全部載荷后,每隔24 h觀測一次,持續時間不少于7 d,連續3 d進行沉降觀測,沉降值<3mm時,認為支架的沉降完全,可以據此計算總的沉降量并卸載,組織進行下道工序施工。
卸載時同樣應遵循對稱原則并分層均勻。全部卸載后再觀測各點高程,比較此次高程與預壓和預壓穩定后高程的差值,計算非彈性壓縮和彈性壓縮量。以其為依據確定支架預拱度,使施工后橋體保持其設計位置準確。將觀測結果準確記錄下來。
預壓前支架頂高程=拋高值+設計預拱度值
預壓后支架頂高程拋高值=支架彈性變形實測值+設計預拱度值
根據橋梁的坐落位置、箱梁的地質條件,認真分析箱梁施工的重要環節,因地制宜采用不同的處理措施,在箱梁的具體施工中良好的進行了軟基處理及支架搭設,保證了箱梁的基礎性實施工作,通過實際驗證,沒有出現任何的質量和安全問題,保證了箱梁的施工要求。