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支架现浇法施工-公路工程施工技术

时间:2023-10-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:图7.17满堂支架构造示意图图7.18支架现浇施工工艺流程1)地基处理为保证现浇梁体不产生过大的变形,除了保证支架本身的强度、刚度和稳定性外,支架的基础还必须坚实牢靠,并将其沉降控制在容许范围内。预压完成后的支架变形观测成果进行整理,计算出支架、地基、底模板在每级加卸载后的弹性变形及非弹性变形,作为设置施工预拱度调整计算的依据。

支架现浇法施工-公路工程施工技术

公路工程桥梁支架施工常采用满堂支架(图7.17)和柱式支架。满堂支架法浇筑应力混凝土连续箱梁施工工艺流程如图7.18所示。

图7.17 满堂支架构造示意图

图7.18 支架现浇施工工艺流程

1)地基处理

为保证现浇梁体不产生过大的变形,除了保证支架本身的强度、刚度和稳定性外,支架的基础还必须坚实牢靠,并将其沉降控制在容许范围内。

满堂式支架由于其作用面积广,因此常采用碾压夯实、换填稳定土、桩基础或浇筑混凝土层对地基进行加固处理;正常情况下,常使用推土机配合平地机将支架范围内地基整平,并用5%白灰处理,用压路机碾压夯实,靠近墩柱1 m范围内用人工夯实,压实度不小于93%。如果存在“弹簧土”现象,原土清除后用灰土换填。为防止下雨浸泡地基而降低地基承载力,在压实的地基上铺设5 cm厚砂浆。若地基土层为淤泥和淤泥质土,不宜直接作为支架地基持力层,应在其上覆盖较好土层作为持力层,并采取避免对淤泥和淤泥质土扰动的措施。一般采用对地基进行3 m换填的办法,保证覆盖层的厚度满足地基持力结构要求。地基硬化处理后,加强基础范围内的排水工作,在两侧开挖排水沟,设流水槽,防止施工场内积水,以免造成地基不均匀沉降,影响支架稳定性。

梁式或梁柱式支架因其荷载较集中,可设置桩基础、混凝土扩大基础或直接支撑在墩台身或永久性基础上。

2)支架搭设

地基处理达到要求后,首先测出支架地面高程,根据桥梁净空高度确定各单元块支架所需整平碾压处理的地基高程,按设计的支架平面位置进行立杆位置放样。横桥向设置10 cm×20 cm方木,以增加立杆与地基的接触面并保证受力均匀。

杆件安装时,立杆垂直度要求小于0.2%,以避免偏心受压;横杆水平度要求小于3%,同时检查锁定是否可靠。支架搭设好后,顶面采用调节范围不小于45 cm的可调节顶托作为支撑,顺桥向设左、中、右3个控制点,精确调出顶托高程,然后用明显的标记标明顶托伸出量,以便校验。最后再用拉线内插方法,依次调出每个顶托的高程。

顶托高程调整完毕后,在其上按设计间距安放纵横梁。横梁长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出至少50 cm,以支撑外模支架及供检査人员行走。安装纵横梁时,应注意横梁接头与纵梁接头错开,且在任何相邻两根横梁接头不在同一平面上。用底模高程(设计梁底高程+支架变形+前期施工误差调整量)来控制底模立模。

为增强支架体系的整体稳定性,顺桥向和横桥向按要求设置剪刀撑。

3)支架预压和卸载

(1)预压目的

①验证现浇段支架安全性,消除支架、地基的非弹性变形。

②准确测量现浇施工中支架变形对梁板立模高程的影响值,以便为立模的预抬值提供依据。

(2)预压准备

①每阶段梁板预压前,对预压荷载及其分布情况进行详细计算,预压重力为底、腹板箱梁自重的1~1.3倍,并绘制出荷载分布平面图,以保证预压可准确模拟箱梁现浇时的支架受力状态。

②准备好预压设备、材料。

(3)预压方法

①砂袋:用编织袋装砂,一般不超过袋子体积的2/3,以便码放。砂袋逐袋称重。

②水箱(袋):预压液袋、水囊、水袋采用高密度聚乙烯制成,可折叠,将其充满水。桥梁预压水袋一般可重叠压两个,能满足桥梁预压的吨位。

③混凝土预制块:干码混凝土预制块密度按2.4 t/m3计算,由此计算所需预制块堆码的高度。

④加载及支架沉降观测:加载时按照计算预压总荷载的20%、40%、60%、80%、100%、120%分级进行。中间每级加载完成后,对支架进行一次观测,最后一级加载完成后要进行24 h跟踪观测。每次观测都要根据观测记录计算支架在两次观测时间之间的沉降情况。

沉降观测包括地基沉降观测和杆件压缩沉降观测。测设时分别在地基、杆件顶端沿梁纵向每隔3.0 m设置一测点,横向设左、中、右3个测点,在预压前先将测点标出,并记录好高程,作为沉降观测的基准。具体观测方法为:用水准仪每隔2 h测一次地面各测点高程,并算出地面沉降量,此沉降量为不可恢复沉降,在计算支架的弹性变形时应减除。

同样,用水准仪每隔2 h观测一次支架各检测点高程,计算出支架沉降量并用此沉降量减去地面沉降量,作为支架的弹性变形量。立模时,应将支架的弹性变形量计入模板顶高程内。预压过程中,根据加载重力和压载时间进行观测、记录并分析。分析出地基沉降量与杆件弹性压缩量,作为立模板的有效数据。

⑤卸载顺序及时间。预压持载时间根据支架观测情况确定,若沉降量或支架变形没有趋于平缓,则适当延长预压时间,直至支架变形及沉降均满足规范要求(连续两天沉降量小于5 mm)即可卸载。卸载按预压总荷载的20%、40%、60%、80%、100%、120%逐级卸载,每级卸载完成都要对支架进行观测,计算支架的弹性变形情况。

⑥观测成果的整理。预压完成后的支架变形观测成果进行整理,计算出支架、地基、底模板在每级加卸载后的弹性变形及非弹性变形,作为设置施工预拱度调整计算的依据。

⑦预压过程中的注意事项:

a.砂袋称量要准确,设专人控制、指挥加载的数量和部位。加载过程中设专人对支架、地基进行观察,发现异常情况(如较明显沉降、支架明显变形)时,要立即停止加载并及时通知相关技术人员,调查原因并采取相应的措施后可方继续加载。加载前,测量员要为施工人员指明各测量标志的位置。加载过程中注意保护不得碰动,一旦碰动要及时通知测量员。

b.预压完成后要根据预压的观测数据对施工预拱度的设置进行调整计算。因预压已基本消除支架、地基的非弹性形变,调整时主要考虑观测所得支架、地基的弹性变形,按二次抛物线法重新计算各放样点的预拱度值。

调整后,δ=δ15+支架预压观测所得弹性形变量。其中,δ1为支架卸载后由上部构造自重及活载一半产生的竖向挠度,δ5为由混凝土收缩、温差变化引起的挠度。

c.底模板已在预压以前安装完成,根据调整后的施工预拱度重新计算底模板各点的高程,并对底模板的高程、坐标进行复测,调整消除预压引起的底模板变化,使之符合重新调整计算后的高程,要求与计算值偏差小于5 mm。

4)模板制作、安装

(1)底模板

底模板采用18 mm以上的高强度木胶板或15 mm以上的竹胶合板,安装前进行全面的涂刷脱模剂。底板横坡按设计图纸规定的2%横坡,横向宽度要大于梁底宽度,梁底两侧模板要各超出梁底边线不小于5 cm,以便于在底模上支立侧模。模板之间连接部位采用海绵胶条以防漏浆,模板之间的错台不超过1 mm。模板拼接缝要纵横成线,避免出现错缝现象。

底模板铺设完毕后进行平面放样,全面测量底板纵横向高程,纵横向间隔5 m检测一点根据测量结果将底模板调整到设计高程。底板高程调整完毕后,再次检测高程,若高程不符合要求则进行二次调整。(www.xing528.com)

在箱梁底板铺设的同时应安装桥梁支座。支座安装前,应对支座垫石的强度、高程、表面平整度进行全面检查,按照设计尺寸在垫石上画出十字线,将支座垫石清理干净,将画有十字线的支座准确地安放在支座垫石上,要求支座中心线同支座垫石中心线重合。如果支座垫石高于设计高程,应使用砂轮机进行打磨,直到符合设计要求;如果支座垫石低于设计高程,则要使用大于支座周边2 cm的钢板铺垫在支座下,并用环氧树脂粘贴。

(2)侧模板和翼缘板模板

侧模板和翼缘板模板采用15 mm以上的高强度竹胶板。根据测量放样定出箱梁底板边缘线,在底模板上弹墨线,然后安装侧模板。侧模板与底模板接缝处粘贴海绵胶条防止漏浆。在侧模板外侧背设纵横方木背肋,用钢管及扣件与支架连接,用以支撑固定侧模板。翼缘板底模板安装与箱梁底模板安装相同,外侧挡板安装与侧模板安装相同。挡板模板安装完毕后,全面检测高程和线形,确保翼缘板线形美观。

(3)箱室模板

如果箱梁混凝土分两次浇筑,箱室模板分两次安装。第一次用钢模板做内模板,用方木做横撑,同时用定位筋进行定位固定,并拉通线校正钢模板的位置和整体线形。当第一次混凝土达到一定强度后拆除内模,再用方木搭设小排架,在排架上铺设2 cm厚木板,然后在木板上铺一层油毛毡。油毛毡接头相互搭接5 cm,用一排铁钉钉牢,防止漏浆。浇筑混凝土过程中派专人检查内模的位置变化情况。为方便内模拆除,在每孔的设计位置布设人孔。

如果采用一次性浇筑施工,内模和侧模采用方木或钢管做立杆,并设置两道横向顶丝钢管支撑。面板采用15 mm木胶合板,用钢管作为支架。每个箱室顶板设置1 m×1 m施工天窗,待施工结束取出内模,最后焊接天窗处的钢筋,用微膨胀混凝土封顶。

5)钢筋加工、安装

钢筋加工时应按照设计要求尺寸进行下料、成型,钢筋安装时控制好间距、位置及数量。要求绑扎的要绑扎牢固,要求焊接的钢筋,可事先焊接的应提前成批次焊接,以提高工效。焊缝长度、饱满度等方面应满足规范要求。钢筋加工及安装应注意以下事项:

①钢筋在场内必须按不同钢种、等级、规格、牌号及生产厂家分别挂牌堆放。钢筋存放采用下垫上盖的方式,避免钢筋受潮生锈。

②钢筋在加工场内集中制作,运至现场安装。

③混凝土保护层厚度要符合设计要求。

④钢筋安装过程中,及时对设计的预留孔道及预埋件进行设置。设置位置要正确、固定要牢固。

⑤钢筋骨架焊接采用分层跳焊法,即从骨架中心向两端对称、错开焊接,先焊骨架下部,后焊骨架上部。钢筋焊接要调整好电焊机的电流量,防止电流量过大或操作不当造成咬筋现象。钢筋焊接优先采用双面焊,双面焊不具备施工条件时,采用单面焊接。钢筋焊接完毕后,将焊渣全部敲掉。

⑥钢筋安装位置与预应力管道或锚件位置发生冲突时,应适当调整钢筋位置,确保预应力构件位置符合设计要求。焊接钢筋时应避免钢绞线和金属波纹管道被电焊烧伤,防止造成张拉断裂和管道被混凝土堵塞而无法进行压浆。

钢筋加工安装完毕,经自检合格报请监理工程师抽检合格后,方可进行下一道工序施工。

6)混凝土浇筑

①混凝土浇筑前,用人工及吹风机将模板内杂物清除干净,对支架、模板、钢筋和预埋件进行全面检查,同时对吊车、拌和站、罐车发电机和振捣棒等机械设备进行检查,确保万无一失。

②混凝土浇筑应沿中心线,先中心、后两侧对称浇筑。混凝土分层厚度为30 cm,浇筑过程中,随时检查混凝土的坍落度

③混凝土振捣采用插入式振捣棒,移动间距不应超过振捣棒作用半径的1.5倍,作用半径约为振捣棒半径的8~9倍。

④振捣棒振捣时与侧模保持5~10 cm的距离,避免振捣棒接触模板和预应力管道等。振捣上层混凝土时,振捣棒要插入下层混凝土10 cm左右。对每一振动部位振捣至混凝土停止下沉,不再冒气泡,表面平坦、泛浆为止,避免漏振或过振,每一处振完后应徐徐提出振捣棒。

⑤混凝土浇筑过程中,安排专人跟踪检查支架和模板的情况,模板若出现漏浆现象,要用海绵条进行填塞。浇筑混凝土前,在1/2、1/4截面位置的底模板下挂垂线,每截面分左边、左中、中线、右中、右边设5道垂线。垂线下系钢筋棍,在地面对应位置埋设钢筋棍,在两根钢筋棍交错位置画上标记线,以此来观测混凝土浇筑过程中底板沉降情况;若发生异常情况立即停止浇筑混凝土,查明原因后再继续施工。

⑥箱梁浇筑可以分两次进行,也可以一次浇筑完成。箱梁混凝土分两次浇筑时,第一次浇筑底板和腹板,浇筑至肋板顶部;第二次浇筑顶板和翼板,两次浇筑接缝按施工缝处理。混凝土高度略高出设计腹板顶部1 cm左右,将顶面的水泥浆和松散混凝土凿除,露出坚硬的混凝土粗糙面,用水冲洗干净。

⑦第二次浇筑箱梁顶板混凝土时,在1/2、1/4、墩顶等断面处,从内侧向外侧间距5 m布设钢筋棍,将钢筋棍焊在顶层钢筋上,使顶端高程为顶板高程,以此控制顶板混凝土浇筑高程及横坡。混凝土经振实整平后进行真空吸水。真空吸水时间为10~15 min,以剩余水灰比检验真空吸水效果。真空吸水机开机后真空度逐渐增加,当达到要求的真空度(500~600 mm汞柱)开始正常出水后,真空度要保持均匀。结束吸水工作前,真空度逐渐减弱,防止在混凝土内部留下出水通路,影响混凝土密实度。

真空吸水完毕后,用提浆辊滚压,使其表面出浆,便于抹面。提浆辊滚压后,紧跟着人工抹面。抹面时要架设木板,不得踩混凝土面,以免影响平整度。待抹面后约半小时,采用抹光机再次进行抹面整平,最后再人工进行收浆抹面。

混凝土收浆抹面后进行人工拉毛,采用钢丝刷横桥向拉毛,深度控制在1~2 mm。要掌握好拉毛时间,早了带浆严重,影响平整度,晚了则拉毛深度不够;一般凭经验掌握,在混凝土表面用手指压时有轻微硬感时拉毛为宜,分两次抹面。第一次抹面对混凝土进行找平,在混凝土接近终凝、表面无泌水时,进行二次抹面收光,然后横桥向进行拉毛处理。

⑧浇筑箱梁顶板预留孔混凝土前,应清除箱内杂物,避免堵塞底板排水孔。主梁顶面预留孔四壁凿毛,填筑预留孔混凝土要振捣密实。

⑨混凝土养生采用土工布覆盖洒水养生,保证混凝土表面始终处于湿润状态。养生时间不少于7 d。用于控制张拉、落架的混凝土强度试块放置在箱梁室内,同条件进行养生。养生期内,桥面严禁堆放材料。

7)拆除模板和落架

模板、支架的拆除期限和拆除程序等应严格按施工图设计的要求进行。设计未要求时,应据结构物特点、模板部位和混凝土所应达到的强度要求决定。

①非承重侧模板应在混凝土抗压强度达到2.5 MPa,且能保证其表面及棱角不致因拆模受损坏时方可拆除。

②芯模和预留孔道的内模,应在混凝土强度能保证其表面不发生塌陷或裂缝现象时方拆除。

钢筋混凝土结构的承重模板、支架,应在混凝土强度能承受其自重荷载及其他可能的叠加荷载时方可拆除。

④对预应力混凝土结构,其侧模应在预应力钢束张拉前拆除;底模及支架应在结构建立应力后方可拆除。

⑤模板、支架的拆除应遵循后支先拆、先支后拆的原则顺序进行。墩、台模板宜在其上部结构施工前拆除。

⑥拆除梁、板等结构承重模板时,在横向应同时、在纵向应对称均衡卸落。简支梁、连续梁结构模板宜从跨中向支座方向依次循环卸落;悬臂梁结构模板宜从悬臂端开始顺序卸落。

⑦低温、干燥或大风环境下拆除模板时,应采取必要的措施,防止混凝土表面产生裂缝。

⑧拆除模板、支架时,不得损伤混凝土结构。

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