石大高架桥跨华中路变截面箱梁施工方案

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【摘 要 】：以杭州市石大快速路高架桥工程为例,对现浇变截面连续箱梁施工方案进行了介绍,分别阐述了地基处理、支撑搭设、模板支设、钢筋工程等关键工序操作要点及注意事项,以箱梁施工的质量.

【关 键 词 】：变截面 现浇 施工方案

一、工程概况

石大高架桥作为石大快速路高架部分,西接石桥立交,终至公铁立交终点,全长1.4公里.高架快速路为四～六车道断面布设,设计车速80km/h,桥梁设计荷载为城市A-级.其中跨华中路变截面大跨布跨形式为43.8+68+43.8,桥面宽33m,上部结构采用主跨68m整体式变截面预应力混凝土箱梁,箱梁断面采用单箱五室布置形式,三向预应力体系.

二、施工背景

首先华中路为通车路段,且在石大路以南华中路上有一货运市场,交通量很大.为了保证华中车流畅通,根据交通组织方案,华中路主跨采用碗扣支架、立柱和贝雷架保留4个车道,边跨采用满堂落地碗扣支架,一次搭设分节段浇筑施工.其次由于该变截面现浇箱梁长度长,桥宽大,钢筋布设比较密,使得混凝土容易产生裂缝.再则考虑桥梁到自重荷载,该桥梁没有砼铺装,为了确保沥青路面施工质量,对桥面平整度要求较高.

三、施工方案

根据设计图纸,箱梁跨中高2.0m,支点梁高4.0m.箱梁采用三向预应力体系,分为纵向预应力束、桥面板横向预应力束和竖向力筋.分19次浇筑完成0#、1#、2#、3#、4#、5#、6#跨和边跨现浇段各两次,合拢段3个.采用节段现浇法施工.

1.支架基础处理

原石大公路路面部分不需要再作处理,绿化带部分填筑1m厚宕渣压实,再在上面浇筑15cm厚C15厚砼作为支架搭设基础.

2.支架搭设及预压

碗扣支架水平横向间距设为0.9m,水平纵向间距设为1.0,竹胶板厚度h等于1.5cm,横桥向10×10cm方木中心间距L等于0.3m,托座上纵桥向方木采用12×15cm方木.支架搭设时,碗扣支架的安装应纵向、横向排列整齐,自一端延伸向另一端,自下而上保持垂直,并逐层改变架设方向,整架纵向、横向垂直偏差小于H/600且小于5mm,且碗扣支架两侧设置交叉拉杆,与碗扣支架锁销锁牢.

为检查支架的整体稳定性及支架基础的实际承载能力和支架的弹性变形,克服混凝土浇筑过程中支架的不均匀沉降,避免箱梁混凝土因支架不均匀沉降而出现裂缝,支架在浇筑箱梁前要进行加载预压.加载试验方法为：预压荷载110%箱梁自重,以消除支架和地基的非弹性变形.预压采用砂袋.加载四级进行,分别为箱梁自重的25%、50%、80%和110%,观测分为：预压前观测、加载预压分级观测、超载预压观测、卸载前观测、完全卸载观测、完全卸载48小时后观测等几个阶段.

3.预拱度设置

根据影响预拱度的主要因素计算出预拱度的理论值.在实际施工中,须监测砼箱梁的挠度变化情况,以验证预拱度设置的准确性,取得经验数值,来校正计算值.监测的内容包括：

（1）支架在装上底模后自重作用下的挠度；

（2）内模和钢筋重力作用下的挠度；

（3）浇筑砼过程中的挠度变化；

（4）箱梁在预应力作用下的挠度.

预拱度按二次抛物线设置.

4.箱梁模板的制作安装

该现浇箱梁模板分为底模和侧模,箱梁底板底模、翼板底模和侧墙底外侧模均采用防水竹胶板,以确保箱梁外观平整、光滑、美观,模板表面须干净、光滑、平整、有破损的模板不得使用；而顶板底模和腹板侧模由于无外观要求,则采用普通木模.模板安装时,拼接缝外须涂玻璃胶,横缝下须有木横挡.安装时采用汽车吊进行吊装安装,但在底板底模安装前先必须满堂支架的可调托架上纵桥向铺设12×15cm方木,再在纵向12×15cm方木上铺设10×10cm方木,然后再铺设底板模板.模板铺设完毕后表面须涂刷脱模剂,要求涂刷均匀.箱梁底模按设计要求设置横坡.

5.钢筋骨架的制作与安装

（1）非预应力筋加工及安装

所有进场的钢筋都必须分批作验收试验,钢筋的化学成份和力学性能、工艺性能应符合技术规范要求,不得使用无出厂证明的钢材.钢筋骨架在地面焊接、用吊车整片吊运；为防止烧焊造成模板损坏,影响砼外观,尽可能避免或减少在模板上烧割钢筋,如无法避免则须采取衬垫的措施.

由于面积较大且大部分面板砼的重量通过顶撑传至底板,顶板上操作人员行走,会造成钢筋沉降或变形,为此在顶板和底板除增加扎结点外,还需布置一定数量的架立钢筋,架立钢筋直径20mm,间距1m,砼浇筑用木板铺设跑道以扩大受力面.同时为避免砼浇筑后出现露筋现象,在底板翼板的钢筋底部及侧面墙钢筋的两侧应设置足够的砂浆垫块.

（2）预应力钢筋束加工及安装

钢绞线到现场首先验收合格证,无合格证不应卸料.预应力筋采用砂轮切割机下料,纵向预应力筋下料应比图纸尺寸稍长30～50cm,以确保有足够的工作长度.波纹管在普通钢筋骨架吊装完成后进行,按设计坐标精确定位,同时每50cm设置定位钢筋,定位钢筋均采用电焊固定,确保波纹管在施工期间管道顺直、不发生位移.波纹管的接头处采用大一个直径级别的波纹管并用塑料胶带绑扎,以防漏浆或卷口.在波纹管的最高点用内径大于20mm的钢管设置排气孔,以确保压浆水泥从最高点冒出.锚垫板安放时保持板面与孔道垂直,压浆嘴向上.横向及竖向预应力筋设计一端固定在梁体内,所以加工成套后,便于安装和准确定位.

6.砼浇筑与养护

（1）砼的浇筑

本项目连续箱梁砼标号为C50,箱梁砼均采用商品砼,塌落度控制在10±2cm左右,并掺和早强缓凝剂,使砼初凝时间不得小于6小时,且3天砼强度达到设计强度的80%,七天达到设计强度的100%.箱梁施工顺序为：主墩施工好后,在箱梁下搭设整体支架、安装支座 立模浇筑0#梁段 张拉临时束,完成临时固结 对称施工浇筑1#梁段,在达到强度后张拉 对称施工2#～6#梁段 浇筑边跨现浇段 浇筑边跨合拢段 边跨合拢段张拉 浇筑中跨合拢段 合拢段张拉后,解除临时固结,完成体系转化. （2）砼的养护

在砼浇筑完成终凝后,立即进行保湿养护.用毛毯覆盖并连续洒水养护.在10天时候内,持续养护始终保持砼表面处于湿润状态.按同等的条件养护试块,在砼强度达70%时拆除内模,在张拉完成后拆除侧模和松脱底模.

7.预应力束张拉

在箱梁砼强度达到95%设计强度后,按设计程序进行预应力张拉,张拉前应根据施工操作规范规定要求,对千斤顶、油泵车,油表、锚具等进行检测.

张拉顺序按设计要求先张拉横梁出横向钢束再张拉纵向钢束,且纵向预应力束先短后长的顺序进行.对底板单端张拉预应力钢束的张拉将在箱梁内进行,其余则采用两端同时张拉进行操作.张拉控制采用应力和应变双控,按照规范要求,应变误差范围控制在±6%之内,如在张拉过程中,张拉力与伸长量较大差异时,应及时分析原因,从张拉工艺、方法及伸长量计算上进行比较.

张拉过程中,上油要求缓慢、平稳进行,按张拉工艺要求进行张拉,如张拉过程中出现油表剧烈抖动,指标起伏变化及油管接口漏油,压力上不去等现场,应停机检查,查明原因后采取措施.如有滑丝或断丝应及时停止,确定补救措施后再进行张拉.张拉过程中应注意事项：

（1）每束钢绞线断丝、滑丝不超过1根；

（2）整个断面不超过该断面钢丝总数1%；

（3）千斤顶上的压力表的精度不宜低于1.5级；

（4）校验千斤顶用的试验机或测力计的精度不低于2%.

8、孔道压浆

张拉完毕后,应随即压浆,最好在24小时内完成,一般不宜超过三天.压浆前必须对孔道进行检查,对排气孔,压浆孔,钢筋滑移等全面检查,并对压浆设置进行安装检查.压浆拌和机应能制造出胶状稠度的水泥浆.压浆泵必须能以0.7MPa时的常压连续进行作业；压力表应在使用前进行校正,且最少每隔3h将所有设备用清水彻底清洗一次.

孔道灌浆水泥应采用标号不低于42.5级普通硅酸盐水泥,配置的水泥浆,水灰比在0.3～0.4之间,搅拌后三小时泌水顶宜控制在2%,最大不超过4%,为了保证有足够的流动性,可掺入一定比例的减水剂.

9、支架落架

满堂支架落架原则要求对称,少量、分次、逐渐完成,以便使箱梁本身逐步承受荷载,避免结构物在卸架过程中发生质量事故.

因此连续跨落架时从两边跨开始,从外侧立柱端根部逐渐进行,而跨则从跨中开始,逐渐向两侧立柱进行,每次进行时箱梁横断面两边同时进行,防止单边操作对箱梁影响,使横断面受力不均,落架过程中分批进行,多次拆除支架支撑,逐渐向中跨进行.在落架过程中及时对箱梁标高进行观测,进行数据汇总,掌握支架落架情况.

四、结束语

随着城市化进程的加快,将会有更多相似的大跨径高架桥梁,因此通过对本项目的施工技术总结,为同类变截面箱梁的施工提供一些借鉴.