連續(xù)箱梁的鋼支架TRANBBS施工方法

楊桂新 

【江蘇省TRANBBS交通科學(xué)研究院　南京 210017】

摘　要 　該文介紹了現(xiàn)澆鋼筋混凝土連續(xù)箱梁的鋼支架施工方法，特別提出單點(diǎn)法支架預(yù)壓，有效地減少了工作量和縮短了工期；文中對(duì)連續(xù)箱梁混凝土現(xiàn)澆的方法作了探討，有效地防止了鋼筋混凝土連續(xù)箱梁裂縫過大的質(zhì)量通病。
關(guān)鍵詞　橋梁　箱梁　施工　方法

　　九華立交Ａ匝道橋全長(zhǎng)３１４ｍ，跨徑為１７．５ｍ＋２５ｍ×１１＋１７．５ｍ共計(jì)１３跨，為鋼筋混凝土等高度連續(xù)箱梁，橋面寬１２．５ｍ。箱梁采用單箱雙室，頂面寬１２．５ｍ，底寬８．５ｍ，懸臂長(zhǎng)度為２ｍ，梁高１．２０ｍ，箱梁頂板厚２０ｃｍ，底板厚２０ｃｍ，腹板厚度在跨中為３０ｃｍ?在支點(diǎn)附近為５０ｃｍ。 
　　本橋采用支架現(xiàn)澆，分四段澆筑。支架在采用８排貝雷片作縱梁，工字鋼作橫梁，型鋼或貝雷片作立柱支撐，支架地基進(jìn)行硬化處理，并對(duì)其進(jìn)行預(yù)壓以消除地基沉降等非彈性變形。


１　工藝流程圖
　　現(xiàn)澆箱梁工藝流程如圖１


２　鋼支架的施工
　　現(xiàn)澆段場(chǎng)地必須進(jìn)行清理、整平，并在兩邊挖排水溝以保持現(xiàn)場(chǎng)排水順暢。
　　支架材料采用貝雷片拼裝的桁架縱梁，用型鋼或貝雷作支撐的鋼式支架。
２．１　支架地基處理及預(yù)壓
　　本標(biāo)段跨越地段地質(zhì)狀況較差，這就使得地基處理帶來較大的困難。為此我們對(duì)地基處理方法如下；兩頭利用承臺(tái)直接搭設(shè)支架，中間支撐點(diǎn)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，平地采用對(duì)支點(diǎn)處的橫橋向的條形地基進(jìn)行處理，地基底層按照長(zhǎng)為１２ｍ、寬為２ｍ的條形地帶鋪筑一層３０Ｃｍ厚的塊石墊層并用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)處理，然后吊放混凝土預(yù)制塊，預(yù)制塊尺寸為１．５ｍ×１．５ｍ×０．２５ｍ，放置時(shí)注意控制其頂面標(biāo)高及水平度。墊塊四周用土圍起夯實(shí)，并用砂漿封面?以防止雨水浸濕。 
　為加快施工進(jìn)度，克服支架基礎(chǔ)的沉降變形，在支架基礎(chǔ)施工時(shí)對(duì)其進(jìn)行等載或超載預(yù)壓，壓載時(shí)以一排支點(diǎn)同時(shí)預(yù)壓為宜，預(yù)壓中以１天為一個(gè)觀測(cè)單位，若連續(xù)３天觀測(cè)結(jié)果在５ｍｍ以內(nèi)，則認(rèn)為地基沉降基本穩(wěn)定，即可進(jìn)行卸載，搭設(shè)支架。


２．２　支架搭設(shè)和落架裝置預(yù)留
　　箱梁支架基礎(chǔ)完成后，在其上搭設(shè)貝雷片墩或型鋼立柱，墩頂上安置卸落支架用的Ф３２×３０ｃｍ鋼制砂筒，砂筒上安放２工２５或３工２２的橫蓋梁。
　　由不同梁段的荷載集度及支架跨度計(jì)算相應(yīng)的彎距，根據(jù)支架強(qiáng)度和變形要求進(jìn)行支架縱梁的布置。經(jīng)計(jì)算采用８排貝雷片作縱梁，貝雷片間距為１．２ｍ＋２．５ｍ＋１．１ｍ＋１．３ｍ＋１．１ｍ＋２．５ｍ＋１．２ｍ，貝雷片上鋪設(shè)加強(qiáng)玄桿或方木。 
　　箱梁澆筑時(shí)在每孔橋墩的支點(diǎn)處兩側(cè)翼板預(yù)留孔，在拆支架時(shí)，先松動(dòng)砂筒，然后用安放在橋面支點(diǎn)處的卷?yè)P(yáng)機(jī)緩緩提起該處支架的工字鋼橫梁，使整個(gè)縱梁提離型鋼立柱，接著拆除型鋼立柱，最后一起放下貝雷片縱梁。


２．３　支架靜載試壓
　　現(xiàn)澆箱梁時(shí)對(duì)于貝雷片縱梁的撓度和支撐立柱的彈性變形，我們對(duì)第一次澆筑的一跨支架進(jìn)行８０％荷載預(yù)壓，用其它鋼材吊放在貝雷架上，測(cè)得支架的變形量Δ彈，具體方法：預(yù)壓前測(cè)出支架縱梁上各點(diǎn)標(biāo)高（每１ｍ測(cè)一點(diǎn)），預(yù)壓重量全部上去后，對(duì)支架進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，記錄各點(diǎn)的沉降值Δ彈；預(yù)壓完后，均勻卸載，在立底模時(shí)根據(jù)該沉降值Δ彈進(jìn)行調(diào)整，以消除貝雷片撓度等產(chǎn)生的下陷。在以后各跨的施工中，根據(jù)前實(shí)測(cè)的Δ彈，結(jié)合以往現(xiàn)澆箱梁施工的沉降值，進(jìn)行計(jì)算確定其預(yù)拱度。


２．４　標(biāo)高控制
　　本橋位于匝道上，平面線形較為復(fù)雜，超高變化頻繁，加之又位于豎曲線上，標(biāo)高控制難度較大。箱梁底標(biāo)高要考慮地基沉降、支架立柱及貝雷片撓度等的下沉Δ彈及箱梁本身的撓度。對(duì)于梁底任一點(diǎn)，其施工控制標(biāo)高ｈ為：
　　ｈ＝ｈ頂－ ｈ＋δ＋Δ彈＋ｆ
　　其中：ｈ頂—橋面標(biāo)高 
　　　　 ｈ —梁高加橋面鋪裝，即１．２９ｍ
　　　　 δ—地基的沉降，由于搭設(shè)支架前已預(yù)壓
　　　　　　過，該部分僅計(jì)卸載后的回彈部分 
　　　　 Δ彈—支架立柱及貝雷片的撓度，由前靜
　　　　　　　載試壓測(cè)得 
　　　　 ｆ—計(jì)算的箱梁本身?yè)隙龋?jì)算時(shí)取三跨
　　　　　 一連（符合施工實(shí)際情況），用橋梁專
　　　　　 用程序準(zhǔn)確計(jì)算。


３　混凝土澆筑
　　本橋連續(xù)箱梁混凝土標(biāo)號(hào)為４０＃，采用商品混凝土，汽車泵送至現(xiàn)場(chǎng)。根據(jù)混凝土強(qiáng)度要求，拆模時(shí)間以及泵送等要求進(jìn)行混凝土的配合比TRANBBS設(shè)計(jì)和試配。考慮到箱梁鋼筋較密，對(duì)石子粒徑有所要求，故選用密實(shí)，堅(jiān)硬的連續(xù)級(jí)配碎石做粗骨料，粒徑在５～３１．５ｍｍ之間。
　　根據(jù)箱梁澆筑的特點(diǎn)，考慮到正負(fù)彎距較合理分配以及為了減小箱梁負(fù)彎距區(qū)裂縫等情況，擬定了以下澆筑方案：
　　（１） 分段澆筑混凝土
　全橋共分縱向４段進(jìn)行。第一段澆筑１～３孔，澆筑接縫放在１／４跨附近。其余各段類推。最后第四段澆筑至橋頭。
　　（２）分次澆筑
　　箱梁豎向分兩次澆筑，第一次澆筑底板和腹板，澆至肋板頂部。澆筑采用雙層連批滾、延遲振搗的方法，底板連續(xù)澆筑振搗，肋板混凝土跨中先振搗，支點(diǎn)周圍的受拉區(qū)范圍后振搗。延遲振搗的時(shí)間控制在２小時(shí)以內(nèi)，以確保在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)完成澆筑。第二次澆筑頂板和翼板，兩次澆筑接縫按施工縫處理，澆筑時(shí)從一頭向另一頭連續(xù)澆筑，澆筑至下一支點(diǎn)處時(shí)，對(duì)前一支點(diǎn)處附近１４ｍ范圍進(jìn)行復(fù)振。 
　　混凝土澆筑應(yīng)按順序、一定的厚度和方向分層進(jìn)行，分層厚度為３０Ｃｍ，必須注意在下層混凝土初凝或重塑前澆筑完上層混凝土。上下層同時(shí)澆筑時(shí)，上層與下層前后澆筑距離應(yīng)保持１．５ｍ以上。振搗采用插入式振動(dòng)棒，移動(dòng)間距不應(yīng)超過振動(dòng)棒作用半徑的１．５倍，并與側(cè)模保持５～１０Ｃｍ的距離。振搗時(shí)插入下層混凝土５～１０Ｃｍ，每一處振完后應(yīng)徐徐提出振動(dòng)棒。振搗時(shí)避免振動(dòng)棒模板，鋼筋等；對(duì)每一振動(dòng)部位必須振到該部位混凝土密實(shí)為止，也就是混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。在澆筑過程中應(yīng)安排各工種檢查鋼筋、支架及模板的變化，遇到情況及時(shí)處理。混凝土澆至腹板頂部時(shí)，做好施工縫。施工縫處理方法為：鑿除處理層混凝土表面的水泥砂漿和軟弱層，用水沖洗干凈，在澆筑新混凝土前對(duì)水平縫應(yīng)鋪一層厚度為１～２ｃｍ的１：２水泥砂漿。 第一次澆好后，待強(qiáng)度達(dá)到５０％左右開始立頂板底模，綁扎面層鋼筋，，隨后進(jìn)行第二次澆筑。
　　在混凝土澆筑完成后，應(yīng)在初凝后盡快保養(yǎng)，采用草袋或其他物品覆蓋混凝土表面，灑水養(yǎng)護(hù)，混凝土灑水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間為７Ｄ，每次灑水以保持混凝土表面經(jīng)常處于濕潤(rùn)狀態(tài)為度。
　　用于控制拆模，落架的混凝土強(qiáng)度試壓塊放置在箱梁室內(nèi)，與之同條件進(jìn)行養(yǎng)生。
　　在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，嚴(yán)禁利用橋面作為施工場(chǎng)地或堆放原材料。
　　拆支架時(shí)應(yīng)緩慢、對(duì)稱地用水沖落砂筒使梁體結(jié)構(gòu)均勻受力，注意保留該段與尚未澆注的下一段相鄰那跨的支架不拆，使梁體在施工階段的受力更趨合理，有效防止混凝土的開裂。