摘要:本文主要介紹了湖南省衡陽市湘江特大橋主橋懸臂梁段掛籃施工技術,包括掛籃懸澆施工工藝流程,普通鋼筋及預應力體系的安裝定位以及箱梁混凝土的澆箱等談談心得。
關鍵詞:橋梁;掛籃;施工技術
1 大橋基本情況
本特大橋跨越湘江水道,湘江水道為Ⅴ級航道。衡陽湘江特大橋是預應力混凝土變截面連續(xù)梁橋,主橋長493米,橋?qū)?7.5米,為五跨變高度連續(xù)箱梁,跨度布置為63.5+3×122+63.5米,53號—59號墩為連續(xù)梁橋墩。
主梁箱梁設置了三向預應力,縱向預應力采用VSL錨具體系,兩端同時張拉,其鋼束采用25×jΦ15.24和27×jΦ15.24型兩種鋼束,并采用塑料波紋管,真空輔助壓漿的新技術和新工藝;橫向預應力鋼束采用扁錨體系和一端單根張拉方式,相應預應力錨具張拉端與錨固端交叉布置;豎向預應力鋼筋采用1080級32D精軋螺紋粗鋼筋和在梁頂一端張拉方式,并采用二次扳手復拉。三向預應力張拉均采用對延伸量與張拉噸位進行雙控施工。
2 掛籃的加工和安裝
掛籃在加工車間嚴格按圖紙的加工要求和精度進行散件制造,然后在車間現(xiàn)場試拼。經(jīng)驗收合格后,再把散件遠到各墩位處組裝。掛籃的安裝程序如下:
。1) 在0﹟塊梁段腹板位置的橋面上用砂漿抄平。
(2) 安裝下錨扁擔梁和鋼枕,再在其上安設軌道,注意空隙處用鋼板塞緊,并用連接器接長豎向預應力鋼筋并鎖定軌道。注意嚴格控制內(nèi)、外軌道寬度及平整順直。
。3) 安裝掛籃前后支座;用塔吊將單片主桁架之間用橫向連桿連為整體;同時用上、下錨扁擔梁和Φ32的精軋螺紋鋼筋將主桁架后錨點錨固。為確保掛籃主桁架后錨點錨固可靠,在各后錨桿前后安裝一根安全錨桿。
。4) 安裝掛籃前、后懸吊系統(tǒng)的前吊橫梁、扁擔梁和支撐梁及吊桿;用卷揚機提吊底模板,用前后吊桿將其走行軌道錨固。
3 箱梁普遍鋼筋及預應力體系的安裝定位施工
3.1 普遍鋼筋安裝
。1) 箱梁所有縱向鋼筋連接均采用搭接綁扎形式,搭接長度60㎝,鋼筋的扎絲要牢固,至少要在前、中、后三個位置綁扎,當搭接長度不夠時鋼筋須采用焊接;用于固定梁堵頭模板的鋼筋要采用焊接方式連接,同時鉤子筋要綁扎牢靠,不能出現(xiàn)浮筋。
。2) 要嚴格控制混凝土保護層厚度,不能出現(xiàn)露筋。
3.2 預應力體系施工
3.2.1 縱向預應力
。1)波紋管材料,采用VSL公司生產(chǎn)的PT-PLUS塑料波紋管。
。2)波紋管連接,采用VSL公司波紋管焊接機接長,也可采用卡箍直接聯(lián)結(jié),下彎束全部采用卡箍聯(lián)接。
。3)波紋管的定位,首先通過測量放樣,確保管道安裝與設計位置相一致,要用定位鋼筋將管道的四周卡住,并點焊牢靠,防止在混凝土澆筑過程中出現(xiàn)走位。在錨固鋼束的管道端,錨墊板要按照設計圖的位置、尺寸和角度定位好。
3.2.2 豎向預應力
(1)下端錨墊板、螺母要用鋼筋或墊塊支撐牢靠,防止精扎螺紋鋼筋下墜;同時錨墊板與螺母之間要塞海綿,并用潤滑脂密封,使之緊貼不進漿。
。2)箱梁1~6號梁段的精軋螺紋鋼筋采用連接器接長,先在鋼筋的端頭量尺和標記,保證上、下兩根鋼筋在連接器內(nèi)均為10㎝,并擰緊到位。連接器兩頭用膠布定位,并用鐵絲纏緊,防止旋動。精軋螺紋鋼筋接長后的較短一節(jié)約安在下端并需錯位;連接器位置的變徑喇叭管要盡量在上頭多留一下空隙,以滿足精軋螺紋鋼筋張拉時延伸變形需要,不致使連接器頂住孔壁而無法壓漿。
。3)要嚴格控制精軋螺紋鋼筋的位置和垂直度,以保證掛籃軌道和后錨點能準確錨固,掛籃能順利前移就位。
3.2.3 橫向預應力
(1)鋼絞線必須外露擠壓頭5~10㎜;
(2)安裝時擠壓頭與固定端錨墊板緊貼,螺紋鋼筋定位要牢靠;
。3)管道安裝須平整順直。
4 箱梁混凝土澆筑施工
在梁段混凝土澆筑前,應對掛籃、模板、預應力管道、鋼筋、預埋件、混凝土材料、配合比、機械設備和混凝土接縫處理情況進行全面檢查。
該橋箱梁的高度大(1~15號段梁高為12.00~4.50m),混凝土數(shù)量多、標號高(C60)。對12m高梁的混凝土采用一次性澆筑,在國內(nèi)屬于前列,技術含量高,施工難度大。為便于控制混凝土的施工質(zhì)量,我們從多方面采取措施,保證了混凝土一次性澆筑的施工質(zhì)量。
4.1 混凝土的輸送
混凝土的輸送梁段混凝土采用由岸上拌合站攪拌,泵送到墩位處澆筑;由于泵送距離遠(折算最大水平距離800~900m)以及同某橋段編號相同須同時澆筑,混凝土的輸送非常困難,每個主墩的“T構(gòu)”梁段混凝土的澆筑需3~4臺混凝土輸送泵同時施工,其中兩臺用于接力和分料,這樣就滿足了混凝土的長距離輸送要求。
4.2 箱梁混凝土的澆筑順序
混凝土應按一定厚度、順序、方向分層澆筑。混凝土澆筑采用后退推進去,先從懸臂梁前端往后澆筑,最后在已澆懸臂梁端處結(jié)合;且按每一段的全部高度連同橋面板一起,沿上部結(jié)構(gòu)整個橫斷面以斜坡層向前推進,斜坡傾斜角為20~25°;炷练謱訚仓樞驗榈装鍧仓䲡r應先澆兩邊腹板位置,后底板中部位置,腹板混凝土應盡量對稱澆筑,且嚴格控制每梁段上下腹板澆筑高差不得大于2m,以保證掛籃平衡受力,并在腹板混凝土澆筑到頂板腋下一定高度后再澆筑腹板剩余部分混凝土及頂板、翼板混凝土,頂板混凝土的澆筑應從中間對稱地往兩側(cè)進行,翼板混凝土的澆筑則從兩側(cè)往梁中間進行,且要一次澆筑到位,最后在腹板上口位置接合,以防混凝土在腹板位置發(fā)生裂紋。
4.2.1 箱梁混凝土的振搗
箱梁混凝土的振搗采用插入式振動器,配合以附著式振動器及平板式振動器。對頂板及翼板以插入式振動器為主,用平板振動拖平;對腹板以插入式為主,附著式為輔;對底板也以插入式為主。振搗時由專人負責,嚴格操作,保證混凝土的振搗質(zhì)量,防止漏振和泌水。使用插入式振動器時,每次澆筑的厚度不能超過30㎝,振動器的移位間距不應超過振動器作用半徑的1.5倍,并與側(cè)模保持5~10㎝的距離,插入深度為5~10㎝。對第一振搗部位的振動時間不能過長或過短,振到該部位的混凝土停止下沉,不再冒出氣泡,表面平坦,泛浮漿為止,拔出振動器后不再留孔洞。
4.2.2 箱梁梁段混凝土澆筑時應注意的事項
。1) 應盡量對稱均衡地進行澆筑,控制懸臂兩端混凝土澆筑進度,澆筑底板混凝土時兩端箱梁差值不超過一個底板高度,澆筑腹板混凝土時兩端混凝土高差不得超過2.0m。
。2) 嚴格控制箱梁斷面尺寸,控制懸臂荷載,防止超重。為控制腹板混凝土厚度,在安裝腹板模時,使腹板厚度較設計值小5mm,澆筑時模板的對拉螺桿會伸長,澆筑后腹板正好達到設計厚度。在澆筑箱梁底板和頂板混凝土時,預埋測量控制標記采用長直尺控制平整度,使標高達到設計要求。
(3) 為避免在澆筑箱梁混凝土時掛籃下?lián)弦鹦屡f混凝土間產(chǎn)生裂縫,應梁段前端向后分層澆筑。
。4) 澆筑底板、頂板和翼板混凝土時,混凝土 落度宜控制為18㎝,澆筑腹板混凝土時, 落度宜控制在20㎝.
。5) 腹板混凝土入倉前,14m振動棒要先達到底部,再根據(jù)混凝土的澆筑高度慢慢提升,提升時不要脫離混凝土表面,且要在內(nèi)膜中部開照明觀察孔和在堵頭模板上開觀察孔,觀察孔每2m設置一個,以便監(jiān)控混凝土的振搗情況,及時指揮振動棒的提升和振搗。
4 結(jié)束語
綜上所述,大橋主橋掛籃懸臂施工技術,包括掛籃懸澆施工工藝流程,掛籃的加工和安裝、普遍鋼筋及預應力體系的安裝定位以及箱梁混凝土的澆箱等、對國內(nèi)大跨度、大高度連續(xù)剛構(gòu)施工提供了一定的借鑒。后支點輕型掛籃的應用對提高該橋的工效起了關鍵作用。也為我國連續(xù)剛構(gòu)橋施工積累了經(jīng)驗,對我國連續(xù)剛構(gòu)橋的發(fā)展將產(chǎn)生積極的作用。