连续箱梁的钢支架施工方法

连续箱梁的钢支架TRANBBS施工方法

杨桂新 

【江苏省TRANBBS交通科学研究院　南京 210017】

摘　要 　该文介绍了现浇钢筋混凝土连续箱梁的钢支架施工方法，特别提出单点法支架预压，有效地减少了工作量和缩短了工期；文中对连续箱梁混凝土现浇的方法作了探讨，有效地防止了钢筋混凝土连续箱梁裂缝过大的质量通病。
关键词　桥梁　箱梁　施工　方法

　　九华立交Ａ匝道桥全长３１４ｍ，跨径为１７．５ｍ＋２５ｍ×１１＋１７．５ｍ共计１３跨，为钢筋混凝土等高度连续箱梁，桥面宽１２．５ｍ。箱梁采用单箱双室，顶面宽１２．５ｍ，底宽８．５ｍ，悬臂长度为２ｍ，梁高１．２０ｍ，箱梁顶板厚２０ｃｍ，底板厚２０ｃｍ，腹板厚度在跨中为３０ｃｍ?在支点附近为５０ｃｍ。 
　　本桥采用支架现浇，分四段浇筑。支架在采用８排贝雷片作纵梁，工字钢作横梁，型钢或贝雷片作立柱支撑，支架地基进行硬化处理，并对其进行预压以消除地基沉降等非弹性变形。


１　工艺流程图
　　现浇箱梁工艺流程如图１


２　钢支架的施工
　　现浇段场地必须进行清理、整平，并在两边挖排水沟以保持现场排水顺畅。
　　支架材料采用贝雷片拼装的桁架纵梁，用型钢或贝雷作支撑的钢式支架。
２．１　支架地基处理及预压
　　本标段跨越地段地质状况较差，这就使得地基处理带来较大的困难。为此我们对地基处理方法如下；两头利用承台直接搭设支架，中间支撑点采用扩大基础，平地采用对支点处的横桥向的条形地基进行处理，地基底层按照长为１２ｍ、宽为２ｍ的条形地带铺筑一层３０Ｃｍ厚的块石垫层并用振动压路机压实处理，然后吊放混凝土预制块，预制块尺寸为１．５ｍ×１．５ｍ×０．２５ｍ，放置时注意控制其顶面标高及水平度。垫块四周用土围起夯实，并用砂浆封面?以防止雨水浸湿。 
　为加快施工进度，克服支架基础的沉降变形，在支架基础施工时对其进行等载或超载预压，压载时以一排支点同时预压为宜，预压中以１天为一个观测单位，若连续３天观测结果在５ｍｍ以内，则认为地基沉降基本稳定，即可进行卸载，搭设支架。


２．２　支架搭设和落架装置预留
　　箱梁支架基础完成后，在其上搭设贝雷片墩或型钢立柱，墩顶上安置卸落支架用的Ф３２×３０ｃｍ钢制砂筒，砂筒上安放２工２５或３工２２的横盖梁。
　　由不同梁段的荷载集度及支架跨度计算相应的弯距，根据支架强度和变形要求进行支架纵梁的布置。经计算采用８排贝雷片作纵梁，贝雷片间距为１．２ｍ＋２．５ｍ＋１．１ｍ＋１．３ｍ＋１．１ｍ＋２．５ｍ＋１．２ｍ，贝雷片上铺设加强玄杆或方木。 
　　箱梁浇筑时在每孔桥墩的支点处两侧翼板预留孔，在拆支架时，先松动砂筒，然后用安放在桥面支点处的卷扬机缓缓提起该处支架的工字钢横梁，使整个纵梁提离型钢立柱，接着拆除型钢立柱，最后一起放下贝雷片纵梁。


２．３　支架静载试压
　　现浇箱梁时对于贝雷片纵梁的挠度和支撑立柱的弹性变形，我们对第一次浇筑的一跨支架进行８０％荷载预压，用其它钢材吊放在贝雷架上，测得支架的变形量Δ弹，具体方法：预压前测出支架纵梁上各点标高（每１ｍ测一点），预压重量全部上去后，对支架进行跟踪观测，记录各点的沉降值Δ弹；预压完后，均匀卸载，在立底模时根据该沉降值Δ弹进行调整，以消除贝雷片挠度等产生的下陷。在以后各跨的施工中，根据前实测的Δ弹，结合以往现浇箱梁施工的沉降值，进行计算确定其预拱度。


２．４　标高控制
　　本桥位于匝道上，平面线形较为复杂，超高变化频繁，加之又位于竖曲线上，标高控制难度较大。箱梁底标高要考虑地基沉降、支架立柱及贝雷片挠度等的下沉Δ弹及箱梁本身的挠度。对于梁底任一点，其施工控制标高ｈ为：
　　ｈ＝ｈ顶－ ｈ＋δ＋Δ弹＋ｆ
　　其中：ｈ顶—桥面标高 
　　　　 ｈ —梁高加桥面铺装，即１．２９ｍ
　　　　 δ—地基的沉降，由于搭设支架前已预压
　　　　　　过，该部分仅计卸载后的回弹部分 
　　　　 Δ弹—支架立柱及贝雷片的挠度，由前静
　　　　　　　载试压测得 
　　　　 ｆ—计算的箱梁本身挠度，计算时取三跨
　　　　　 一连（符合施工实际情况），用桥梁专
　　　　　 用程序准确计算。


３　混凝土浇筑
　　本桥连续箱梁混凝土标号为４０＃，采用商品混凝土，汽车泵送至现场。根据混凝土强度要求，拆模时间以及泵送等要求进行混凝土的配合比TRANBBS设计和试配。考虑到箱梁钢筋较密，对石子粒径有所要求，故选用密实，坚硬的连续级配碎石做粗骨料，粒径在５～３１．５ｍｍ之间。
　　根据箱梁浇筑的特点，考虑到正负弯距较合理分配以及为了减小箱梁负弯距区裂缝等情况，拟定了以下浇筑方案：
　　（１） 分段浇筑混凝土
　全桥共分纵向４段进行。第一段浇筑１～３孔，浇筑接缝放在１／４跨附近。其余各段类推。最后第四段浇筑至桥头。
　　（２）分次浇筑
　　箱梁竖向分两次浇筑，第一次浇筑底板和腹板，浇至肋板顶部。浇筑采用双层连批滚、延迟振捣的方法，底板连续浇筑振捣，肋板混凝土跨中先振捣，支点周围的受拉区范围后振捣。延迟振捣的时间控制在２小时以内，以确保在混凝土初凝时间内完成浇筑。第二次浇筑顶板和翼板，两次浇筑接缝按施工缝处理，浇筑时从一头向另一头连续浇筑，浇筑至下一支点处时，对前一支点处附近１４ｍ范围进行复振。 
　　混凝土浇筑应按顺序、一定的厚度和方向分层进行，分层厚度为３０Ｃｍ，必须注意在下层混凝土初凝或重塑前浇筑完上层混凝土。上下层同时浇筑时，上层与下层前后浇筑距离应保持１．５ｍ以上。振捣采用插入式振动棒，移动间距不应超过振动棒作用半径的１．５倍，并与侧模保持５～１０Ｃｍ的距离。振捣时插入下层混凝土５～１０Ｃｍ，每一处振完后应徐徐提出振动棒。振捣时避免振动棒模板，钢筋等；对每一振动部位必须振到该部位混凝土密实为止，也就是混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆。在浇筑过程中应安排各工种检查钢筋、支架及模板的变化，遇到情况及时处理。混凝土浇至腹板顶部时，做好施工缝。施工缝处理方法为：凿除处理层混凝土表面的水泥砂浆和软弱层，用水冲洗干净，在浇筑新混凝土前对水平缝应铺一层厚度为１～２ｃｍ的１：２水泥砂浆。 第一次浇好后，待强度达到５０％左右开始立顶板底模，绑扎面层钢筋，，随后进行第二次浇筑。
　　在混凝土浇筑完成后，应在初凝后尽快保养，采用草袋或其他物品覆盖混凝土表面，洒水养护，混凝土洒水养护的时间为７Ｄ，每次洒水以保持混凝土表面经常处于湿润状态为度。
　　用于控制拆模，落架的混凝土强度试压块放置在箱梁室内，与之同条件进行养生。
　　在养护期内，严禁利用桥面作为施工场地或堆放原材料。
　　拆支架时应缓慢、对称地用水冲落砂筒使梁体结构均匀受力，注意保留该段与尚未浇注的下一段相邻那跨的支架不拆，使梁体在施工阶段的受力更趋合理，有效防止混凝土的开裂。