京滬高鐵某高速站橋段現(xiàn)澆連續(xù)梁支架法施工

鄧子儀 李 鋼

(中交一航局第一工程有限公司，天津 300450)

京滬高鐵某高速站橋段現(xiàn)澆連續(xù)梁支架法施工

鄧子儀 李 鋼

(中交一航局第一工程有限公司，天津 300450)

結(jié)合京滬高鐵無錫高速站橋段現(xiàn)澆連續(xù)梁的工程實(shí)例，針對地質(zhì)情況和施工區(qū)域影響，分析比選了該類施工方法最優(yōu)的支架方案，并詳細(xì)討論了支架預(yù)壓的基本步驟，在箱梁施工方面，論述了各工序的施工方法，給出了有效控制混凝土質(zhì)量的施工建議。

現(xiàn)澆連續(xù)梁，支架，箱梁，鋼筋

0 引言

隨著我國城際間交通量的日益增長,高速鐵路橋梁的建設(shè)不斷增加,其施工要求時(shí)間短、資金少、交通連續(xù)性好,因此現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁被廣泛運(yùn)用于全國各地的高速公路建設(shè)中。本文擬結(jié)合京滬高鐵無錫高速站橋段現(xiàn)澆連續(xù)梁的工程實(shí)例，淺析預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)梁支架法的施工工藝，以便為采用現(xiàn)澆連續(xù)梁支架法施工的橋梁工程提供參考。

1 工程概況

京滬高鐵無錫高速站橋段共有現(xiàn)澆連續(xù)梁8處共38孔，梁寬12 m，梁高3.05 m～6.2 m不等，單孔箱梁重量900 t～3 000 t。該工程特點(diǎn)包括：混凝土重量大，對地基承載力要求高，而該橋段所處位置的地質(zhì)較差，地基加固處理難度大；無錫高速站現(xiàn)澆梁全部為無砟梁，對梁面標(biāo)高要求高；現(xiàn)澆箱梁混凝土量大，如何控制好混凝土施工質(zhì)量及支架安全是關(guān)鍵。

2 支架施工

2.1 支架方案的比選

高速站橋址區(qū)位于平原地區(qū)，第四系覆蓋層厚度較大，地基巖土層大部分較穩(wěn)定，地表除分布溝塘外，無滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象，場地淺部分布有淤泥質(zhì)土，屬高壓縮性土，欠固結(jié)性，力學(xué)性能差，分布不連續(xù)。無錫高速站橋段施工區(qū)域內(nèi)多為下部樁基施工時(shí)留下的泥漿池，經(jīng)回填覆蓋并晾曬后為表面硬皮，底部松軟的彈簧土。

綜上所述，若采用碗扣式腳手架施工，難以避免產(chǎn)生較大的不均勻沉降，甚至危及工程安全及難以保證工程質(zhì)量?？紤]到以上原因擬采用貝雷梁作梁式支架整體現(xiàn)澆的方法施工。

2.2 支架設(shè)計(jì)與安裝

考慮到貝雷梁力學(xué)性能及現(xiàn)澆梁底模撓度變形要求，在標(biāo)準(zhǔn)32 m及34 m跨度的現(xiàn)澆梁間設(shè)兩道支架，支架間間距9 m，如圖1所示。支架基礎(chǔ)采用打設(shè)靜壓樁并在樁頂澆筑條形基礎(chǔ)，采用鋼管支撐橫梁并在橫梁上布設(shè)貝雷梁的施工方案。根據(jù)地質(zhì)情況及上部荷載情況計(jì)算，以L1現(xiàn)澆梁為例，靜壓樁采用250 mm×250 mm混凝土方樁做基礎(chǔ)，每根靜壓樁承載力為50 t，每排支架下布設(shè)9根，靜壓樁基本布設(shè)如圖1所示。

L1型連續(xù)梁均采用支架現(xiàn)澆，下面介紹支架現(xiàn)澆方案。由于該地質(zhì)條件普遍較差，支架基礎(chǔ)采用靜壓樁，在靜壓樁上澆筑混凝土條形基礎(chǔ)形成整體剛性受力結(jié)構(gòu)，在基礎(chǔ)上預(yù)埋鋼板，焊接φ630鋼管，鋼管上布設(shè)砂桶，砂桶頂放置橫梁，在橫梁上安裝貝雷片。兩墩之間等距布設(shè)兩排鋼管，根據(jù)梁寬不等，每排布設(shè)5個(gè)鋼管支撐。每拼好一孔，及時(shí)安排支架預(yù)壓，預(yù)壓需逐孔進(jìn)行，以消除支架的非彈性變形，并監(jiān)測彈性變形情況，掌握資料，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。支架搭設(shè)完經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后，進(jìn)行分配梁底模板安裝施工，并用沙袋對支架進(jìn)行荷載預(yù)壓。

為觀測條形基礎(chǔ)沉降量，從0到120%的荷載總重分級加載，加載完成后觀測監(jiān)控支架下沉量，直至連續(xù)三天累計(jì)沉降值不超過3 mm時(shí)方可分級卸載。

3 箱梁施工

3.1 模板系統(tǒng)

箱梁制作的首期工作是模板的設(shè)定與安裝。在該工程箱梁的制作中，外模板采用鋼木混合模板，在圓角處采用鋼模板，其余采用竹木模板，并用腳手架作為支撐系統(tǒng)。箱室的模板分兩次制安，按箱梁外形尺寸加工好模板后先安裝側(cè)幫再安裝頂板模板。模板用碗扣腳手架支撐并設(shè)水平托調(diào)節(jié)高度，為防止內(nèi)模上浮，內(nèi)側(cè)模用8號鉛絲與底板主筋綁緊，并在底板處根據(jù)底板混凝土厚度設(shè)同強(qiáng)度混凝土預(yù)制塊支承。模板及下部腳手架等施工均使用吊機(jī)配合人工完成。施工中需要特別注意支架的穩(wěn)定性，以防止?jié)仓炷習(xí)r造成內(nèi)模移動、塌陷。箱梁模板的布置如圖2所示。

3.2 鋼筋加工與安裝

箱梁鋼筋型號、規(guī)格較多，加工應(yīng)分類堆放，并掛設(shè)標(biāo)明尺寸形狀的標(biāo)識牌加以區(qū)分。對于首批加工的鋼筋，加工成型后應(yīng)與大樣圖對照，核實(shí)無誤后再批量加工，施工過程中應(yīng)核對加工數(shù)量。箱梁鋼筋采用吊機(jī)吊運(yùn)，現(xiàn)場綁扎成型，焊接鋼筋時(shí)要用防火材料隔墊，以免焊接火花灼傷模板。鋼筋綁扎嚴(yán)格按標(biāo)記布設(shè)，底腹板焊縫應(yīng)設(shè)置在梁長的1/4處。

預(yù)應(yīng)力鋼筋管道布設(shè)采用坐標(biāo)法定位并應(yīng)保證線性流暢，當(dāng)與普通鋼筋位置重合時(shí)可適當(dāng)調(diào)整普通鋼筋綁扎位置，但不可隨意切割鋼筋，頂板鋼筋綁扎應(yīng)注意撓度及沉降觀測點(diǎn)的留設(shè)，留設(shè)位置以便于后期觀測為宜。

預(yù)應(yīng)力管道成型應(yīng)采用良好材質(zhì)的波紋管，并在每一步的施工過程中加以保護(hù)，確保在鋼絞線穿束前管道暢通。鋼絞線采取單孔整體穿束，穿束前應(yīng)梳理順直并每隔1 m用8號鉛絲綁扎1道。每孔鋼絞線數(shù)量多、長度大,且梁體距離地面較高。應(yīng)先在預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)預(yù)留牽引繩，人工配合卷揚(yáng)機(jī)整束穿束，施工過程應(yīng)緩慢進(jìn)行。

3.3 箱梁混凝土澆筑

箱梁混凝土澆筑按如下步驟：先腹板底部及倒角，澆至倒角頂面時(shí)改澆底板，然后是腹板，最后是頂板。待底板混凝土澆筑完達(dá)到初凝狀態(tài)時(shí)，然后進(jìn)行腹板混凝土澆筑。由于連續(xù)梁梁高為6.2 m，在澆筑腹板時(shí)，必須安裝串筒，將混凝土自由下落高度控制在1.0 m以內(nèi)，防止混凝土離析和對側(cè)模板產(chǎn)生較大沖擊力。腹板混凝土采用水平分層法澆筑(分層厚度不大于30 cm)，兩側(cè)灌注要交替進(jìn)行，確保截面混凝土上升高度一致。在混凝土澆筑時(shí)，混凝土振搗采用插入式振搗棒；一般部位采用φ50振搗棒，鋼筋間距較密及波紋管等部位，采用φ30振搗棒進(jìn)行振搗。在澆筑箱梁頂板混凝土前要在腹板上沿橋的縱向每隔3 m～5 m以箱梁頂板標(biāo)高為頂標(biāo)高，立焊1根直徑12 mm的鋼筋，再以立筋為支點(diǎn)，焊接縱向角鋼作為控制頂板標(biāo)高的標(biāo)準(zhǔn)?；炷翝仓^程中，用4 m長鋁合金靠尺沿這四道縱向鋼筋和側(cè)模對混凝土面進(jìn)行找平。

為控制好箱梁混凝土質(zhì)量，作者建議注意澆筑過程中的如下事項(xiàng)：

1)澆筑底板混凝土?xí)r，不能一次澆到設(shè)計(jì)高度，必須預(yù)留5 cm，以防澆筑腹板時(shí)混凝土流入導(dǎo)致底板超厚。

2)由于箱梁高度大，在腹板與底板接合處的底板鋼筋上掛三層鐵絲網(wǎng)，減少澆筑腹板時(shí)混凝土流入底板數(shù)量。

3)由于箱梁底板頂面縱向呈圓弧形，梁端頭高差較大處，澆筑混凝土?xí)r每隔50 cm設(shè)一道橫向擋板，減少混凝土往低處流的數(shù)量。

3.4 預(yù)應(yīng)力施工

箱梁采用縱、橫、豎向三維預(yù)應(yīng)力體系?？v向、橫向?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼絞線，采用自錨式拉絲體系錨具，豎向?yàn)楦邚?qiáng)精軋螺紋鋼筋，管道形成全部采用金屬波紋管成孔。預(yù)應(yīng)力初張拉時(shí)，腹板索在梁體混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值60%后進(jìn)行初張拉，張拉控制應(yīng)力為850 MPa。預(yù)應(yīng)力終張拉在梁體混凝土澆筑7 d后進(jìn)行，張拉前應(yīng)確保梁體混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值。預(yù)施應(yīng)力采用雙控措施，應(yīng)力值以油壓表讀數(shù)為主，鋼束伸長量進(jìn)行校核。張拉采用兩端同步(單端張拉除外)，左右對稱進(jìn)行，最大不平衡束不得超過1束。預(yù)應(yīng)力張拉順序采用縱向、橫向、豎向。縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉順序是先張拉腹板預(yù)應(yīng)力束，再張拉頂板和底板預(yù)應(yīng)力束，由外向內(nèi)左右對稱張拉。橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉順序是張拉時(shí)從中間向兩邊張拉，每次張拉不少于2束。豎向張拉順序是對稱張拉，每次張拉不少于4束。張拉完成后，在48 h內(nèi)采用真空輔助壓漿工藝進(jìn)行管道壓漿。

3.5 箱梁模板拆除

模板拆除應(yīng)在箱梁混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度，而且梁體內(nèi)外溫差不大于25 ℃的條件下進(jìn)行。應(yīng)避免混凝土過早接觸空氣，急劇降溫導(dǎo)致開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。模板拆除的順序應(yīng)為模板支立順序的反方向進(jìn)行，應(yīng)避免表面混凝土以及模板的損傷。值得注意的是，在模板及相關(guān)桿件脫離混凝土約束后才能進(jìn)行模板吊運(yùn)施工。

4 結(jié)語

本文以京滬高鐵無錫高速站橋段現(xiàn)澆連續(xù)梁的工程為例，通過分析現(xiàn)澆連續(xù)梁支架法施工工藝，給出了如何控制好混凝土質(zhì)量的施工建議，為采用現(xiàn)澆連續(xù)梁支架法施工的橋梁工程提供參考。

[1] 姜 濤.高墩多跨連續(xù)梁梁式支架法施工的支架設(shè)計(jì)[J].山西建筑,2007，33(36):325-326.

[2] 李長福.跨路連續(xù)梁采用梁式支架法施工方案[J].中國科技信息,2006(2):100-101.

On cast-in-place beam support method construction at some expressway station bridge section along Beijing-Shanghai Express Railway

Deng Ziyi Li Gang

(CCCCFirstHarborEngineeringCo.,Ltd,Tianjin300450,China)

Combining with the cast-in-place beam support method construction at some expressway station bridge section along Beijing-Shanghai Express Railway, the paper analyzes and compares the optimal support scheme for the construction method according to the geological circumstance and construction region, mainly discusses the basic steps for the support preloading, indicates the construction methods for procedures from the box girder construction, so as to provide some construction suggestions to have the effective control over the concrete quality.

cast-in-place beam, support, box girder, reinforcement

1009-6825(2015)02-0168-03

2014-11-09

鄧子儀(1979- ),男,工程師; 李 鋼(1982- ),男,工程師

U445

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