武漢天興洲大橋南岸鐵路引橋客專線墩梁式簡支梁施工

xxxx大橋南岸鐵路引橋客專線墩梁式簡支梁施工一、工程概況：xxxx大橋南岸鐵路引橋客運專線共有簡支梁80孔，其中除了用移動模架進(jìn)行施工外，其余的都采用墩梁式支架現(xiàn)澆。簡支箱梁屬于單箱單室直腹板，等截面預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，且分為32m、24m兩種跨度，均屬于大跨度橋梁。頂寬13.4m，底寬5.74m，梁高均為3m。頂板厚34.1cm，端部3m段加厚至65.1cm；底板厚30cm，端部3m段加厚至58.1cm；腹板厚從88cm變化到90.2cm?；炷翗?biāo)號C50，混凝土方量分別為328.2m3、250m3，折合成重量為853.3T、650T。箱梁橫截面圖如下圖所示：二、墩梁式現(xiàn)澆總體施工方案:墩梁式現(xiàn)澆梁施工采用就地搭設(shè)鋼管、貝雷梁支架，整體綁扎鋼筋，整體澆注混凝土的方法，其施工工藝主要流程如下：地基處理（鉆孔樁）→搭設(shè)支架→全孔預(yù)壓→安裝底模和支座→綁扎底板、腹板鋼筋（綁扎同時進(jìn)行波紋管的安裝和定位）→安裝內(nèi)模系→綁扎頂板鋼筋→澆注梁體混凝土→張拉壓漿→拆除模板和支架。2.1基礎(chǔ)處理：為了保證支架所產(chǎn)生的沉降不影響箱梁整體質(zhì)量，根據(jù)支架現(xiàn)澆的地質(zhì)情況，墩梁式支架中間兩排基礎(chǔ)采用鉆孔樁作為支承基礎(chǔ)。鉆孔樁采用直徑為φ100cm，鉆孔樁深度隨各處的地質(zhì)條件而定，且在樁頂9m范圍內(nèi)設(shè)計鋼筋籠進(jìn)行加強(qiáng)。樁頂伸入系梁10cm，鋼筋籠伸入系梁長度為1m。且為C20水下混凝土，樁基一次灌注混凝土成型。然后在樁基礎(chǔ)上施工一道系梁，將四根樁基連成一個整體。這樣處理有利于同排四根樁基的均勻沉降，更有利于支架的穩(wěn)定性。系梁施工：系梁設(shè)置為寬1.2高1m，系梁混凝土采用C20砼灌注，并在施工系梁的同時預(yù)埋φ20mm的L型定位連接螺栓和1.5cm厚的鋼板，螺栓露出系梁頂8cm。其作用是通過預(yù)埋連接螺栓和鋼板將立桿鋼管和系梁之間很好的連接在一起，并且牢固。2.2搭設(shè)支架體系：梁部支架采用墩梁式支架。由于梁部跨度大（分別為32m、24m），32m跨度梁內(nèi)采用4排支點，縱向排距分別為（9+10+9）m，中間兩排為四根支樁，橫向間距為（3+4+3）m，支柱采用直徑為φ80cm，厚8mm的鋼管，中間支承于鉆孔樁上；端部兩排同樣采用四根支樁，橫向為（3+4+3）m，兩端支承于承臺；24m跨度梁內(nèi)采用3排支點，縱向排距分別為（10+10）m，中間一排支架為四根直徑為φ80cm，厚8mm的鋼管，橫向間距為（3+4+3）m，支承在鉆孔樁上，兩端兩排支柱采用四根直徑不小于φ60cm，厚8mm的鋼管直接支承在承臺上，橫向間距為（3+3+3）m。（具體圖示見下圖2-1、2、3）鋼管支柱上采用砂箱進(jìn)行微調(diào)梁部支架高度以及整個支架系統(tǒng)的落架工作，砂箱頂采用兩根并焊的HN600*200工字鋼作為橫向分配梁。橫向分配梁上縱向布置貝雷片作為縱梁，縱梁在中板處布置3排，腹板處布置5排，翼板兩側(cè)各布置2排。貝雷梁每排之間采用橫向連接架進(jìn)行連接成一個整體。貝雷梁上橫向布設(shè)22a工字鋼為分布梁，長度14m，間距為100cm，梁端3米范圍內(nèi)間距加密為75cm?？v向采用100*100mm方木，間距為30cm，方木間采用扒釘進(jìn)行固定，連接成一整體。（具體圖示見下圖2-1、2、3）32m跨度墩梁式支架體系縱向布置圖（2-1）箱梁外模由外模系（翼板、上倒角、腹板三部分組成為一大塊定型鋼模）、過度連接桿件和底座組成。下倒角處采用小型定型鋼模，底板則采用竹夾板拼裝而成。外模加固：在貝雷梁上的橫向分配梁上預(yù)先焊接好一個安裝外模的跑道槽和一腹板支撐鋼墩，此鋼墩除作為腹板的支撐外，還可以作為脫模用；在槽道中間再布置槽鋼作為底座滑行的跑道。底座就直接安裝在跑道上。底座安裝好后。整個外模系就利用過度連接桿件直接架設(shè)在底座上，澆注完混凝土后脫模再經(jīng)底座直接滑行至下一孔梁。但是為了增加外模系和底座的穩(wěn)定性，在外模系和底座相接的位置設(shè)一螺旋千斤頂，頂在外模系和底座之間用以增加整個外模系的穩(wěn)定、牢固。而其上腹板和翼板則通過過度桿件將力傳導(dǎo)至下整體支架上。具體見外模設(shè)計的詳細(xì)圖解過度桿件以、螺旋千斤頂以及走行槽道布置圖內(nèi)模板體系邊模采用大塊定型鋼模組裝成型，內(nèi)頂板采用竹夾板平鋪成型，支撐體系與內(nèi)邊模系用縱向分配梁（［12槽鋼）進(jìn)行聯(lián)系。內(nèi)模加固采用可調(diào)支撐桿件和鋼管（鋼管直徑φ48mm，壁厚3.5mm）進(jìn)行內(nèi)撐加固，支承體系立桿鋼管支撐在與梁體混凝土同標(biāo)號的預(yù)制混凝土（與梁體混凝土同標(biāo)號）支墩上。每個斷面布置立桿4根，其間距在跨中斷面橫向布置間距為（120+120+120）cm，端部橫向布置間距為（80+120+80）cm?？缰袛嗝婵v向布置間距為100cm，其端部變截面縱向布置間距為50cm。水平支撐鋼管間距為60cm，水平支撐兩端支撐在側(cè)模的縱向分配梁上。各立桿頂通過頂托用［10槽鋼設(shè)置縱梁，縱梁上橫向鋪設(shè)10cm×10cm的方木，其間距設(shè)為50cm。在局部的地方根據(jù)需要可以加設(shè)鋼管斜撐，以增加內(nèi)支架的整體穩(wěn)定性。下面為內(nèi)模支撐的詳細(xì)圖解。內(nèi)模系整體側(cè)剖面圖2.2.1細(xì)部處理：在搭設(shè)支架的過程中，我們需要特別注意支架體系的各個連接點。整個支架的安全性和穩(wěn)定性取決于各個連接點的細(xì)部處理。其連接點主要體現(xiàn)在以下5個方面：鋼管立柱與系梁的連接、鋼管立柱間的縱橫向連接、承臺上鋼管立柱與墩身間的連接、砂箱與鋼管立柱、橫向分配梁對應(yīng)位置的處理。下面就以上四個方面對其細(xì)部處理做出說明。1、鋼管立柱與系梁的連接：鋼管立柱與系梁是通過預(yù)埋2cm厚帶預(yù)留螺栓孔的鋼板作為法蘭盤用螺栓進(jìn)行連接在一起的。并且在法蘭盤上鋼板與鋼管立柱間焊接20cm×20cm的三角形鋼勒來進(jìn)行加固處理，法蘭盤連接螺栓均加雙螺帽加固。其中預(yù)埋螺栓采用直徑φ20mm的圓鋼加工制作，具體加工圖見下圖。預(yù)埋鋼板尺寸采用1m×1m，厚1.5cm，預(yù)埋鋼板下料的時候注意兩塊鋼板一起下料，并一起開孔。以免在進(jìn)行法蘭盤的連接過程中由于誤差而造成螺栓連接不上。在焊接三角勒的時候，一定要注意雙面滿焊，以確保連接牢固。2、鋼管立柱間的縱橫向連接：為了保證支架的整體穩(wěn)定性，在立柱與立柱間應(yīng)設(shè)置橫向與縱向聯(lián)接系，將各立柱連接成一整體。根據(jù)立柱（9m長鋼管）的高度在位于立柱底6m位置設(shè)置一道聯(lián)接系，聯(lián)接系采用200槽鋼連接。連接前先在立柱與槽鋼連接位置加焊2cm厚的連接鋼板。焊接位置與立柱鋼管成豎向垂直焊接，縱橫向連接槽鋼再與連接鋼板用鋼銷子連接固定。這就需要在焊接鋼板和200槽鋼上應(yīng)先預(yù)留好連接孔。焊接鋼板、200槽鋼預(yù)留螺栓孔加工大樣圖以及立柱間的縱橫向連接圖見下圖：200300600(642)2002003、承臺上鋼管立柱與墩身間的連接：在施工墩身的時候先精確放樣，在對應(yīng)的鋼管位置先預(yù)埋好厚1.5cm的鋼板。鋼板后面焊接兩根倒勾（Φ20的鋼筋制作而成）錨固在墩身混凝土內(nèi)。一排鋼管間橫向采用200的槽鋼交叉焊接成一框架，然后縱向采用200的槽鋼焊接在墩身預(yù)埋鋼板上，并焊接牢固成一整體。4、砂箱與鋼管立柱、橫向分配梁對應(yīng)位置的處理：此處理主要是針對鋼管立柱上鋼板和橫向分配梁的懸臂翼緣板的薄弱位置進(jìn)行處理加固。對于鋼管立柱上鋼板的懸臂翼緣板位置，采用焊接三角形鋼板勒的方法對其位置進(jìn)行加固；而對于橫向分配梁的懸臂翼緣板位置則采用焊接100的槽鋼進(jìn)行加固處理。2.3全孔預(yù)壓：為了檢驗地基的承載力及整個墩梁式支架的穩(wěn)定性，必須對全孔實行預(yù)壓，預(yù)壓荷載按梁自重的1200%考慮。在墩梁式支架預(yù)壓之前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)仔細(xì)檢查支架各部件的的剛度和撓度，以及各個細(xì)部的加固處理。待完全檢查合格后，才進(jìn)行預(yù)壓工作。對于該支架系的預(yù)壓工作，我們根據(jù)施工現(xiàn)場情況及梁體受力狀況，整個堆載試驗采用鋼筋和沙袋兩種材料進(jìn)行模擬梁體荷載進(jìn)行試驗。堆載過程中采用吊車配合吊裝，人工進(jìn)行堆放；要注意的是在堆載過程中按照施工過程中混凝土澆筑順序（由跨中至兩端，先底板、再腹板、最后頂板的順序）進(jìn)行鋼筋和沙袋的堆碼。具體材料堆放位置圖見下圖。預(yù)壓材料堆放位置圖堆載總重量計算：本橋簡支箱梁長32.6m，梁體砼總方量為328.2m3，梁體總重為853.3T，由于橋墩位置變形量非常小，基本可以忽略不計。所以扣除墩頂上的加載長度為29.6m，砼方量為283.41m3,重量為736.87T,考慮施工臨時荷載系數(shù)為1.05，加內(nèi)模重54/32.6T/m=1.656T/m,安全系數(shù)取1.2，則預(yù)壓總荷載為915.8T。實際堆載在支架上的長度為29.6m，則模擬荷載重量見下圖，截面1-1截面面積為9.10m2，長度為23.6m，截面2-2截面面積為11.04m2,長度為1.5m,截面3-3截面面積為12.89m2,長度為1.5m，荷載分布模擬梁體實際荷載。算準(zhǔn)重量后，則按照混凝土澆注先后順序?qū)⒑奢d分別堆載到位。堆載到位后，應(yīng)當(dāng)及時的進(jìn)行沉降觀測工作。加載時應(yīng)在支架上方木處置觀測點，觀測期限為24h，并在搭設(shè)支架時應(yīng)預(yù)先考慮支架系的沉降量。在全部重量預(yù)壓上去后，應(yīng)以天為單位對其進(jìn)行沉降量觀測。并設(shè)計好專用的沉降觀測記錄表，待沉降量數(shù)值趨于穩(wěn)定時，方能進(jìn)行卸載工作。在卸載完畢后，還應(yīng)進(jìn)行一次沉降觀測。在整個堆載、卸載工作完畢后，應(yīng)當(dāng)將觀測記錄情況統(tǒng)一匯編成表進(jìn)行沉降分析。算出彈性變形和非彈性變形，再根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析預(yù)拱度。所謂的預(yù)拱度就是橋梁上部結(jié)構(gòu)在自重作用下會產(chǎn)生一定的撓度，為了保證橋梁完工后尺寸準(zhǔn)確，支架應(yīng)預(yù)留一定的施工拱度，這個施工拱度就是預(yù)拱度。一般預(yù)拱度可設(shè)置成拋物線或圓曲線。設(shè)計圖明示根據(jù)預(yù)拱度設(shè)置要求，預(yù)拱度=模架下?lián)现?靜活載撓度/2（2.8）-含自重預(yù)應(yīng)力上拱值（8.42）。只要計算出各個位置的彈性變形量即可計算出該處的預(yù)拱度。但是經(jīng)過實踐證明，墩梁式支架的預(yù)拱度設(shè)計值均在1cm左右，則均忽略不計。2.4安裝底模和支座（不詳述）2.5綁扎底板、腹板鋼筋對用于箱梁的鋼筋必須按要求采購，并按規(guī)定要求進(jìn)行抗拉、抗彎、物理、化學(xué)分析等試驗，鋼筋混凝土箱梁的鋼筋安裝程序為：梁底板→梁腹板→梁頂板鋼筋位置應(yīng)準(zhǔn)確，定位要牢固。鋼筋混凝土底板的保護(hù)層應(yīng)盡量采用塑料墊塊，防止使用砂墊塊而使底板出現(xiàn)麻面，斑塊（因鋪地板革地方發(fā)亮，露砂墊塊的地方發(fā)暗形成斑塊）。當(dāng)個別鋼筋的位置與其附近的鋼筋發(fā)生沖突時，其定位的優(yōu)先次序是：預(yù)應(yīng)力筋→主要的普通受力筋→一般構(gòu)造筋，或遵循：先精后細(xì)，先螺紋后圓鋼的次序。2.6安裝內(nèi)模系（不詳述）2.7綁扎頂板鋼筋（不詳述）2.8澆注梁體混凝土：現(xiàn)澆箱梁采用一次性澆注成型，所以在澆注梁部混凝土的時候，應(yīng)當(dāng)相當(dāng)小心，否則就前功盡棄。特別在澆注底板和腹板混凝土的時候，要嚴(yán)格控制好混凝土的坍落度。否則很容易出現(xiàn)底板混凝土翻漿、底板混凝土不能流到預(yù)定的位置等問題。在澆注混凝土的時候還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照技術(shù)交底的要求，分部分層澆注。先底板后腹板最后頂板的順序，并以不大于30cm的厚度進(jìn)行分層澆注。這主要為了防止最后澆好的梁段出現(xiàn)分層、斷層和施工縫明顯等問題。在混凝土澆注過程中，應(yīng)安排專人對內(nèi)、外模進(jìn)行仔細(xì)檢查。特別對各支撐點的檢查觀測，若出現(xiàn)任何的松動、錯位等現(xiàn)象，應(yīng)立即停止混凝土的澆注。在搗固的過程中應(yīng)當(dāng)小心謹(jǐn)慎，搗固棒不能碰到內(nèi)模、外模和波紋管。在梁體混凝土澆注完畢后，應(yīng)注意混凝土的養(yǎng)生，特別在冬季和夏季的時候。對于夏季的梁部混凝土養(yǎng)生，由于夏季氣溫高水分蒸發(fā)很快應(yīng)當(dāng)及時的灑水濕潤養(yǎng)生；對于冬季的梁部混凝土養(yǎng)生，由于冬季氣溫低混凝土的內(nèi)外溫差大應(yīng)當(dāng)保證混凝土的內(nèi)外溫差在規(guī)范范圍內(nèi)，采取升溫覆蓋等辦法。2.9張拉壓漿：現(xiàn)澆箱梁的張拉分兩步：初張拉和終張拉。澆注完混凝土后，當(dāng)混凝土達(dá)到60%的強(qiáng)度后進(jìn)行初張拉。初張拉完后，可以拆卸內(nèi)模和松開外模。等混凝土達(dá)到100%的強(qiáng)度后進(jìn)行終張拉，也就是說梁體本身能承受自重和施工荷載，然后才能拆掉支架和底模。壓漿采用真空壓漿，在壓漿前必須先檢查整個孔道的封閉性能。檢查封閉性