津濱輕軌預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁快速施工技術(shù)（圖）

申請免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

　　1、工程概況

　　津濱輕軌工程一期全長45.409km，全線高架橋總長近40km，基本梁型為現(xiàn)澆連續(xù)梁。其中，DK42+533～DK42+758段高架橋，是全線的試驗段，為全線的快速施工提供技術(shù)積累和支持。試驗段處于濱海地區(qū)，為軟土地基。該段橋梁均采用325m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，為斜腹板單箱單室箱梁。頂板寬8.9m，底板寬4.6m，高1.5m，頂板厚25cm，底板厚20cm，跨中標(biāo)準(zhǔn)腹板厚40cm。

　　由于工期緊、任務(wù)重，為便于各聯(lián)同時施工，加快施工進(jìn)度，設(shè)計上梁型分為A型和B型，兩種梁在梁序上間隔排列，先施工A型梁。為給后施工B型梁留出千斤頂?shù)膹埨臻g，A型梁端橫梁腹板之間的混凝土在B型梁張拉完畢后再澆筑。為了保證A型梁鋼束張拉時腹板的穩(wěn)定和強(qiáng)度，設(shè)橫向聯(lián)系鋼筋或橫梁鋼筋部分不截斷；在A型梁鋼束張拉完畢后，為了滿足B型梁千斤頂張拉的空間應(yīng)切斷部分鋼筋，張拉完一束，再按施工規(guī)范要求把截斷的鋼筋焊接，然后再張拉另一束，依次張拉。B型梁張拉完畢后再澆筑A型梁未澆筑混凝土。A型、B型梁兩端張拉槽口見圖1。

　　圖1梁端預(yù)留張拉槽口

　　2、施工方案選擇

　　根據(jù)該段所處地基情況，有2種模板支撐方案可供選擇。

　　（1）采用軍用梁等梁式支架。由于該段所處地基為軟土地基，采用此方案，把支墩支于承臺上，可避免對地基的處理。

　?。?）采用滿堂支架。該段地表面有1.5～2m的回填堿土，在適當(dāng)處理后可采用此方案。但是，由于A型梁端部張拉槽口混凝土在B型梁張拉前不能封閉，因此支座不能完全受力，需要有支架承受荷載。

　　因此，若采用軍用梁，則兩邊跨的軍用梁便不能拆除直到梁端混凝土封閉；若采用滿堂支架，則每聯(lián)梁兩端要留6m的支架用來支撐梁體。由于整個工程絕大部分為高架橋，需要大量支架和模板來周轉(zhuǎn)，影響了施工進(jìn)度。針對此問題，本工程采取了在A型梁端加臨時支座的方案，即在支座外側(cè)設(shè)置臨時硫磺砂漿支座，如圖2所示。支座尺寸為300mm×600mm×250mm，支座里面預(yù)埋45cm長電阻絲，以便加熱熔化硫磺砂漿，拆除臨時支座。在梁底臨時支座頂面對應(yīng)位置預(yù)埋330mm×610mm×20mm鋼板，為了保證梁體張拉時自由滑動，在梁底預(yù)埋鋼板和臨時支座之間墊聚氯乙烯四氟滑板。本試驗段采用碗扣式滿堂支架加臨時支座的施工方案。

　　圖2A型梁端部臨時支座示意（單位：mm）

　　3、施工方法標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程序

　　3.1地基處理

　　搭立支架前將地面用推土機(jī)推平，用25t振動碾碾壓6遍：先靜壓1遍，再弱碾1遍，強(qiáng)振2遍，隨后弱振1遍、靜壓1遍。碾壓范圍為：縱向與同一聯(lián)梁長度相同，寬度為支架垂直投影范圍每邊加寬2m。碾壓后進(jìn)行靜載檢測，地基承載力達(dá)到216kPa，而全聯(lián)混凝土量為386m3，重10049kN，加上支架、模板、施工人員及機(jī)具等荷載共計12059.1kN，承壓面積150m2，則地基平均壓應(yīng)力為80.3kPa，小于地基承載力。承載力富余較多，能有效地控制地基的彈性變形。碾壓時注意地面是否有反彈現(xiàn)象，有則換填灰土。地基平整時做成0.5%單面坡，在低的一側(cè)挖排水溝，以利下雨時排水，避免雨水浸泡地基。

　　3.2支架拼裝

　　如圖3所示，采用碗扣式滿堂支架，支架豎桿的行距90cm，列距在梁腹肋范圍60cm，其他為90cm，橫桿按高度每120cm布置。地面每排支架豎桿下鋪設(shè)一層15cm×15cm方木，碗扣件頂面鋪設(shè)縱橫2層15cm×15cm方木，方木之間用扒釘或螺桿連接成整體，調(diào)節(jié)頂部可調(diào)托支撐，以滿足設(shè)計高程的要求。即總荷載的60%、100%和125%，預(yù)壓前在支架下部方木和上部方木上分別設(shè)置沉降觀測點，用于加載和卸載過程的觀測。沉降穩(wěn)定后進(jìn)行逐級卸載。通過對預(yù)壓過程中的沉降觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出支架跨中預(yù)抬高量，每跨按拋物線設(shè)置。

　　3.4模板的設(shè)計與安裝

　　模板由底模、側(cè)模、內(nèi)膜和端模組成。底模采用硬質(zhì)PVC板，規(guī)格為240cm×120cm×1.5cm，由于PVC板在夏日易受高溫影響而變形，因此澆筑混凝土易在晚上進(jìn)行。PVC板的優(yōu)點是周轉(zhuǎn)次數(shù)比竹膠板多，而且表面光潔度高。側(cè)模采用定型鋼模板，每節(jié)長3m，每跨加1節(jié)1m的調(diào)節(jié)鋼模板。內(nèi)模采用木板拼裝，表面覆以塑料膜。內(nèi)模底面僅兩側(cè)1m范圍內(nèi)鋪設(shè)模板，每跨1/4跨處設(shè)進(jìn)人口，用于澆筑底板和張拉頂部預(yù)應(yīng)力筋。安裝模板時先安裝底模，再安裝側(cè)模。綁扎完底板和腹板鋼筋后整體吊裝內(nèi)模，內(nèi)模用高強(qiáng)度等級混凝土支墩支撐于底模上。全部鋼筋綁完后安裝端模。

　　3.5鋼筋綁扎及波紋管固定

　　本段預(yù)應(yīng)力箱梁具有鋼筋密、肋板薄、波紋管集中、管道并攏、作業(yè)難度大等特點，因此在施工中遵循“波紋管依靠鋼筋，鋼筋避讓波紋管的原則。操作要點如下：

　?、倨胀ㄤ摻罱壴晒羌芎?，根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼束的座標(biāo)和曲線要素，在箍筋上測量劃線，并點焊“井字形定位筋，穿入波紋管；

　?、诓y管應(yīng)定位準(zhǔn)確，線形順暢，與普通鋼筋有沖突的地方，可適當(dāng)移動普通鋼筋的位置，波紋管與錨墊板應(yīng)垂直；

　?、鄄y管綁扎完后要加強(qiáng)保護(hù)，防碰撞、擠壓變形，防電焊灼傷等；

　?、茉诟鞴艿乐虚g適當(dāng)部位設(shè)置3個排氣孔，排氣孔與波紋管的連接處用膠帶密封。

　　3.6混凝土的澆筑

　　混凝土澆筑一次進(jìn)行，施工順序為先澆筑底板混凝土，再澆筑腹板和頂板混凝土。

　　圖3碗扣式滿堂支架示意

　　3.3支架預(yù)壓、設(shè)置預(yù)拱度

　　考慮梁體自重、地基下沉及支架的變形等因素影響，對相同地質(zhì)條件的地段第一聯(lián)梁的支架進(jìn)行預(yù)壓，以取得梁體施工預(yù)拱度。預(yù)壓前先安裝底模，底模安裝完成后，檢查支架穩(wěn)定和緊固情況，模板與下方墊木的貼緊情況和控制高程，符合要求后，可進(jìn)行預(yù)壓。采用沙袋對支架以每單跨為一個作業(yè)面對稱加載預(yù)壓，預(yù)壓荷載根據(jù)施工過程荷載增加規(guī)律分3級進(jìn)行施混凝土采用泵車澆筑，其中底板通過進(jìn)人口注入混凝土人工攤鋪澆筑。采用斜向分段，水平分層，由低位向高位進(jìn)行的方法澆筑。振搗采用插入式振搗棒，在肋板下部波紋管和鋼筋較密的地方以及錨下部位，采用細(xì)棒密搗。

　　混凝土澆筑過程中分工明確，要有專人檢查、糾正預(yù)埋件的位置；要有專人檢查模板、固定螺栓和支撐，如有異常情況，必須停止?jié)仓炷?，抓緊處理。

　　3.7預(yù)應(yīng)力筋的張拉當(dāng)梁體混凝土強(qiáng)度大于設(shè)計強(qiáng)度90%，且彈性模量達(dá)到100%時可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉。其工藝流程為：施工準(zhǔn)備→設(shè)置張拉平臺→穿鋼絞線束→清理錨墊板及波紋管內(nèi)雜物→安裝工具錨、千斤頂、工作錨→張拉、記錄測量數(shù)據(jù)→回油、張拉結(jié)束→檢查斷絲、滑絲情況。其工作要點如下。

　?。?）鋼絞線切口必須平整，線頭不散。編束時必須使綱絞線相互平行，不得交叉，沿長度方向每隔2～3m用鐵絲捆扎一道，并給鋼絞線編號。

　?。?）張拉順序為先張拉腹板鋼束，再張拉頂板鋼束。腹板鋼束采用兩端張拉，頂板鋼束較短，采用一端張拉。

　?。?）張拉時實行張拉力與伸長值雙控。錨下張拉控制應(yīng)力為1320MPa，以油表讀數(shù)為主。伸長值用于校核，實際伸長值與理論伸長值相差控制在±6%。

　?。?）張拉時兩端應(yīng)對稱同步進(jìn)行，當(dāng)?shù)竭_(dá)張拉噸位后持荷5min，測量伸長值加以校核，在5min后如油壓有下降，須補(bǔ)油到設(shè)計噸位的油壓值。

　　3.8壓漿

　　張拉完畢后，宜在3d內(nèi)進(jìn)行管道壓漿，壓漿采用C45水泥漿?？椎涝趬簼{前用壓力水沖冼，以排除孔內(nèi)粉渣等雜物，保證孔道通暢。壓漿時的壓力為1.5MPa左右。水泥漿從調(diào)制到壓入管道的間隔時間不得超過40min。壓漿應(yīng)達(dá)到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿時方可停止，此時要關(guān)閉注漿管閘閥，使孔道中的水泥漿在有壓狀態(tài)下凝結(jié)。

　　3.9拆模及落梁

　　為了加快模板的周轉(zhuǎn)，內(nèi)模在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的60%，側(cè)模在達(dá)到混凝土設(shè)計強(qiáng)度的50%時可拆除。支架、底模在混凝土張拉及壓漿完后，其強(qiáng)度能安全地承受其自重和外加施工荷載時拆除。拆除的順序：先拆除每跨中間部分，然后由中間向兩邊（支座處）對稱拆除，使箱梁逐漸受力。A型梁在梁端預(yù)留槽口混凝土澆筑完并達(dá)到一定強(qiáng)度后，可通電拆除臨時支座。

　　4、結(jié)語

　　設(shè)計方案充分考慮快速施工的要求，是津濱輕軌高架橋梁能夠快速施工的前提。通過在實踐中的不斷摸索，總結(jié)經(jīng)驗，培訓(xùn)技術(shù)工人熟練掌握標(biāo)準(zhǔn)工法，采用側(cè)、底模分離，臨時支座等方法，大大加快了模板和支架的周轉(zhuǎn)速度，是加快施工速度的關(guān)鍵。另外，由于預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁的鋼筋較多，綁扎復(fù)雜，故合理的鋼筋綁扎順序、熟練的綁扎技巧、一次到位也加快了施工速度，這些都是在科學(xué)管理的基礎(chǔ)上達(dá)到的。