津滨轻轨预应力连续箱梁快速施工技术

摘 要:详细介绍津滨轻轨工程高架桥3 25 m 预应力连续箱梁支架法快速施工技术。通过试验梁制定了一套标准化作业程序, 内容 涵盖了地基处理、支架拼装及预压、模板制作安装、预应力筋张拉等整个施工过程。

关键词:轻轨; 连续箱梁; 支架法; 施工

1 工程概况 由于工期紧、任务重,为便于各联同时施工,加快施工进度,设计上梁型分为A 型和B 型,两种梁在梁序上间隔排列,先施工A 型梁。为给后施工B 型梁留出千斤顶的张拉空间,A 型梁端横梁腹板之间的混凝土在B 型梁张拉完毕后再浇筑。为了保证A 型梁钢束张拉时腹板的稳定和强度,设横向联系钢筋或横梁钢筋部分不截断; 在A 型梁钢束张拉完毕后,为了满足B 型梁千斤顶张拉的空间应切断部分钢筋,张拉完一束,再按施工规范要求把截断的钢筋焊接,然后再张拉另一束,依次张拉。B 型梁张拉完毕后再浇筑A 型梁未浇筑混凝土。A 型、B 型梁两端张拉槽口见图1 。

图1 梁端预留张拉槽口

2 施工方案选择

根据该段所处地基情况,有2 种模板支撑方案可供选择。

(1) 采用军用梁等梁式支架。由于该段所处地基为软土地基,采用此方案,把支墩支于承台上,可避免对地基的处理。 因此,若采用军用梁,则两边跨的军用梁便不能拆除直到梁端混凝土封闭;若采用满堂支架,则每联梁两端要留6 m 的支架用来支撑梁体。由于整个工程绝大部分为高架桥,需要大量支架和模板来周转, 影响 了施工进度。针对此 问题 ,本工程采取了在A 型梁端加临时支座的方案,即在支座外侧设置临时硫磺砂浆支座, 如图2 所示。支座尺寸为300 mm ×600 mm ×250 mm , 支座里面预埋45 cm 长电阻丝,以便加热熔化硫磺砂浆,拆除临时支座。在梁底临时支座顶面对应位置预埋330 mm ×610 mm ×20 mm 钢板,为了保证梁体张拉时自由滑动,在梁底预埋钢板和临时支座之间垫聚氯乙烯四氟滑板。本试验段采用碗扣式满堂支架加临时支座的施工方案。

图2 A 型梁端部临时支座示意(单位:mm)

3 施工 方法 标准化作业程序

3. 1 地基处理3. 2 支架拼装3. 4 模板的设计与安装

模板由底模、侧模、内膜和端模组成。底模采用硬质PVC 板,规格为240 cm ×120 cm × 1. 5 cm ,由于PVC 板在夏日易受高温影响而变形,因此浇筑混凝土易在晚上进行。PVC 板的优点是周转次数比竹胶板多,而且表面光洁度高。侧模采用定型钢模板,每节长3 m ,每跨加1 节1 m 的调节钢模板。内模采用木板拼装,表面覆以塑料膜。内模底面仅两侧1m 范围内铺设模板,每跨1/ 4 跨处设进人口,用于浇筑底板和张拉顶部预应力筋。安装模板时先安装底模,再安装侧模。绑扎完底板和腹板钢筋后整体吊装内模,内模用高强度等级混凝土支墩支撑于底模上。全部钢筋绑完后安装端模。

3. 5 钢筋绑扎及波纹管固定

本段预应力箱梁具有钢筋密、肋板薄、波纹管集中、管道并拢、作业难度大等特点,因此在施工中遵循“波纹管依靠钢筋,钢筋避让波纹管的原则。操作要点如下:

①普通钢筋绑扎成骨架后,根据预应力钢束的座标和曲线要素,在箍筋上测量划线,并点焊“井字形定位筋,穿入波纹管; ②波纹管应定位准确,线形顺畅,与普通钢筋有冲突的地方,可适当移动普通钢筋的位置,波纹管与锚垫板应垂直; ③波纹管绑扎完后要加强保护, 防碰撞、挤压变形,防电焊灼伤等; ④在各管道中间适当部位设置3 个排气孔,排气孔与波纹管的连接处用胶带密封。

3. 6 混凝土的浇筑

混凝土浇筑一次进行,施工顺序为先浇筑底板混凝土,再浇筑腹板和顶板混凝土。

图3 碗扣式满堂支架示意

3. 3 支架预压、设置预拱度

考虑梁体自重、地基下沉及支架的变形等因素 影响 ,对相同地质条件的地段第一联梁的支架进行预压, 以取得梁体施工预拱度。预压前先安装底模,底模安装完成后,检查支架稳定和紧固情况,模板与下方垫木的贴紧情况和控制高程,符合要求后,可进行预压。采用沙袋对支架以每单跨为一个作业面对称加载预压, 预压荷载根据施工过程荷载增加 规律 分3 级进行施混凝土采用泵车浇筑,其中底板通过进人口注入混凝土人工摊铺浇筑。采用斜向分段, 水平分层,由低位向高位进行的 方法 浇筑。振捣采用插入式振捣棒,在肋板下部波纹管和钢筋较密的地方以及锚下部位,采用细棒密捣。

混凝土浇筑过程中分工明确,要有专人检查、纠正预埋件的位置;要有专人检查模板、固定螺栓和支撑, 如有异常情况,必须停止浇筑混凝土,抓紧处理。

3. 7 预应力筋的张拉当梁体混凝土强度大于设计强度90 % ,且弹性模量达到100 % 时可进行预应力筋的张拉。其工艺流程为:施工准备→设置张拉平台→ 穿钢绞线束→ 清理锚垫板及波纹管内杂物→安装工具锚、千斤顶、工作锚→ 张拉、记录测量数据→ 回油、张拉结束→ 检查断丝、滑丝情况。其工作要点如下。

(2) 张拉顺序为先张拉腹板钢束, 再张拉顶板钢束。腹板钢束采用两端张拉,顶板钢束较短,采用一端张拉。

(4) 张拉时两端应对称同步进行,当到达张拉吨位后持荷5 min , 测量伸长值加以校核,在5 min 后如油压有下降,须补油到设计吨位的油压值。

3. 8 压浆

张拉完毕后,宜在3 d 内进行管道压浆,压浆采用C45 水泥浆。孔道在压浆前用压力水冲冼,以排除孔内粉渣等杂物,保证孔道通畅。压浆时的压力为1. 5 MPa 左右。水泥浆从调制到压入管道的间隔时间不得超过40 min 。压浆应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆时方可停止,此时要关闭注浆管闸阀,使孔道中的水泥浆在有压状态下凝结。

3. 9 拆模及落梁

为了加快模板的周转,内模在混凝土强度达到设计强度的60 % , 侧模在达到混凝土设计强度的50 % 时可拆除。支架、底模在混凝土张拉及压浆完后,其强度能安全地承受其自重和外加施工荷载时拆除。拆除的顺序:先拆除每跨中间部分,然后由中间向两边(支座处) 对称拆除,使箱梁逐渐受力。 A 型梁在梁端预留槽口混凝土浇筑完并达到一定强度后,可通电拆除临时支座。

4 结语

设计方案充分考虑快速施工的要求,是津滨轻轨高架桥梁能够快速施工的前提。通过在实践中的不断摸索, 总结 经验,培训技术工人熟练掌握标准工法,采用侧、底模分离,临时支座等方法,大大加快了模板和支架的周转速度,是加快施工速度的关键。另外,由于预应力连续箱梁的钢筋较多,绑扎复杂,故合理的钢筋绑扎顺序、熟练的绑扎技巧、一次到位也加快了施工速度,这些都是在 科学 管理的基础上达到的。