彭程
(長沙市軌道交通集團有限公司,長沙410000)
長沙軌道交通1 號線一期工程中信廣場站—尚雙塘站區間和尚雙塘站—尚雙塘車輛段為高架區間,區間高架橋沿著長沙市主干道芙蓉南路綠化帶向南敷設,箱梁橋面寬度為9.6m,梁底寬4.1m,支架采用鋼管柱加貝雷梁組合形式,鋼管柱支撐基礎采用混凝土條形基礎。根據現場施工條件場地小,在吊裝梁體模板時難度大,周轉循環施工工作量大,在現場種種不利于施工條件下,采用了鋼管柱貝雷架現澆梁模板原位移動施工工法,梁體模板進行了改裝并增加了滑移小車,通過在支架上滑移前進,減少機械調運的工作量及延緩了施工工期。
工法特點包括:(1)施工方法簡便,易于操作,加快了施工進度;(2)模板走行方便,降低吊車作業使用頻率,降低了高空作業施工難度,增加安全性;(3)受施工空間限制小,減小征地拆遷等煩瑣前期施工準備工;(4)本工法與滿堂支架現澆法、移動模架(造橋機法)相比,克服了滿堂支架拼裝煩瑣及施工周期長的缺點,同時比移動模架施工具有造價低的優點。
2.2.1 施工工藝流程
施工工藝流程:地基處理→支架拼裝→模板安裝→預壓→預拱度設置→梁體澆筑→原位脫模及過孔→預應力施工→拆除底板。
2.2.2 地基處理
鋼管柱基礎采用混凝土條形基礎。根據箱梁梁面寬度、橋址地質資料,設置條形基礎尺寸,根據箱梁鋼管柱受力檢算書布置混凝土基礎位置、確定基礎的配筋情況。混凝土條形基礎上應預埋吊裝吊環,方便混凝土條形基礎重復使用。
鋼管柱貝雷梁支架由鋼管柱、貝雷梁分配梁工鋼組、貝雷梁桁架、模板分配梁工字鋼、鋼模及走形裝置組成組成。鋼管柱直徑、壁厚、貝雷梁分配梁工鋼組、底模分配梁尺寸型號根據支架檢算書確定;貝雷梁桁架采用321 型貝雷片組裝。
模板設計要滿足施工的剛度、平整度要求,且應設計走形裝置,安裝位置要合理。每套外膜配備2 套底板。模板安裝要求:保證模板系數的整體穩定;配件必須安裝牢固,支撐桿下的支撐面應平整墊實,并有足夠的受壓面積,支撐桿應著力于支撐橫梁上。
支架搭設完成并鋪好底板模板后,對支架進行預壓試驗。用以消除其非彈性變形,測出彈性變形,檢驗支架的安全性能。
預壓順序應按照混凝土的澆筑順序進行,先澆筑混凝土的部位先預壓,后澆筑混凝土的部位后預壓,預壓過程中對于梁端較厚部分及腹板位置,預壓荷載較大,預壓時,底面用混凝土塊壓至與跨中荷載相同后,對梁端及腹板位置繼續加載,預壓完成達到要求后進行卸載。
根據預壓得出的梁段荷載作用下支架產生的彈性變形值,將此彈性變形值、張拉以后的起拱量疊加,計算出施工時應當采用的預拱度。除梁端支點、跨中按實際預壓觀測數據進行設置,其他部位的預拱設置均按預壓整理數據的二次拋物線過度敷設。在制梁施工過程中,還需要對梁體預拱度設置點進行持續觀測,不斷調整。
混凝土澆筑順序:(1)先灌注底板;(2)灌注底板與腹板交接處;(3)再灌注腹板;(4)最后灌注頂板混凝土;(5)翼緣板與頂板混凝土并行澆筑。
由于施工空間限制,為方便模板過孔需要,模板以梁底腹板相接的圓倒角兩內側終點連線為基準,分為左、中、右幅。左右幅以中幅中心對稱、左右幅以螺栓與中幅連接,連接螺栓解除后松開側模支撐桿,左右幅垂直下落至移動小車上。
外模過孔的工藝流程:過孔裝備→卸載脫模→縱向拖拉→組合外模、調節標高。
1)過孔準備:在安裝好的支架先將另一套底板安裝完成且應精調到位(包括標高及中線);在拆除連接螺栓前必須先對貝雷片桁架進行一次全面、認真的檢查,確定連接牢固,插銷不要有松動;派專人檢查移位時要經過軌道的位置、平整度及與桁架是否連接牢固;將每個過孔小車就位并在下坡端兩走形輪處用楔子超好,防止坡度過大模板落在小車上后小車自由下滑;在翼緣板下底模分配梁上鋪設人行通道,并固定牢固。
2)卸載脫模:混凝土強度達到設計強度的50%且齡期不少于3d,梁體達到側模卸載脫模強度要求;拆除左、右幅腹板與底板模板連接螺栓,拆除左右幅單塊模板連接螺栓,使左右幅腹板單塊模板處于單獨模板支撐桿上;同時旋轉松開同一塊模板上的3 根支撐桿,使同一塊模板均勻同步卸載;繼續旋轉支撐桿使模板坐落支撐在過孔小車上(模板下落至少5cm,保證足夠的過孔空間),同步繼續進行下一塊模板卸載,直至所有側模都坐落支撐在過孔小車。
3)滑輪固定點;在澆筑完成的準備過孔的梁面上安裝2t卷揚機,固定牢固;將卷揚機牽引繩通過轉向滑輪轉向后固定在移動過孔模板的最前端;卷揚機牽引繩略微受力,觀察模板與梁體有無摩擦;開動卷揚機將模板拖拉到位,超緊行走小車前后輪對,拆除卷揚機牽引繩安裝至下一塊走形小車上,按順序將模板逐塊走形到位。
4)組合外模、調節標高:模板走形到位后,所有模板接縫處均用海綿膠帶粘貼,防止梁體澆筑過程中混凝土漏漿;海綿膠帶粘貼完成后,進行模板連接(在模板連接過程中同步進行模板表面處理),先進行底模與左右幅單塊腹板模板進行連接;然后粗調翼緣板標高,使翼緣板模板標高基本到位后;再進行左右幅單塊腹板、翼緣板模板間的螺栓連接;所有模板連接完成,最后進行翼緣板模板標高精調;模板精調及表面處理后進行梁體施工作業。
本施工項目預應力設計一次張拉,梁體混凝土澆筑后應及時養生,嚴格按照規范、施工方案進行;待混凝土強度、齡期滿足設計要求后,現澆箱梁方可進行預應力施工,預應力施工完成(穿束、張拉、壓降)后,無異常情況可進行底板模板拆除作業。
預應力施工完成后進行底板模板拆除工序,在橋面上與梁跨中間2 根貝雷片桁架分配梁對應的位置安裝4 臺5t 卷揚機,卷揚機牽引繩通過滑輪組與貝雷片桁架分配梁連接,開動卷揚機牽引繩略微受力;然后進行調節鋼砂箱泄沙作業,打開泄沙閥門,使砂箱內砂子自動流出(必須是經過過濾、烘干處理的砂子才會自動流出),橫橋向同一排砂箱必須同步進行泄沙作業,以保證桁架均勻卸載;泄砂完成使箱梁底模與底板脫離(距離5~8cm),同時啟動4 臺卷揚機使貝雷片桁架上升3~5cm;利用吊車和倒鏈先拆除砂箱,在拆除支架;最后整體下降貝雷片桁架至地面,底板拆散,貝雷片組整體移動至下一跨現澆梁。