高墩现浇桥梁支架及模板施工技术分析

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年第9期   作者:蒋玮
[导读] 本文以黑泥田互通C匝道CK1+041.95现浇箱梁为案例,探讨高墩现浇桥梁支架及模板

        摘要:本文以黑泥田互通C匝道CK1+041.95现浇箱梁为案例,探讨高墩现浇桥梁支架及模板施工技术。本桥上部结构现浇箱梁采用钢筋混凝土单箱双室截面,施工采用搭架立模现浇,以期能够为同类工程提供借鉴和参考。
        关键词:高墩;现浇桥梁;支架施工

引言
        在高墩现浇桥梁支架施工中,采用在墩上用抱箍作为支点,用贝雷梁作为纵向分配梁的现浇支架施工技术,只需处理小范围的钢管基础的地基以及堆载预压典型初始段支架即可,大大节省了工程费用,提高了工程施工质量,确保工程施工的安全。
1 工程概况
        黑泥田互通C匝道CK1+041.95大桥位于保山市东南过境绕城高速公路黑泥田互通上,为C匝道跨越本互通D匝道、杭瑞高速而设,上部结构除第一联采用钢箱梁、第六联采用预应力砼箱梁外其余均采用普通钢筋砼连续箱梁,下部构造为圆柱墩下设钻孔灌注桩,桥台为重力式桥台。桥总长916.18米,宽10.5米,设置3道QMSF-160型伸缩缝、10道FD-80型伸缩缝。本桥现浇箱梁共11联,主要有3种类型,具体如下:



图1 总体结构图
2 支架搭设
        悬挂式支架搭设流程:抱箍安装→主横梁安装→贝雷梁安装→下分配梁安装→盘扣支架搭设→上分配梁安装→方木安装。
        悬挂式+钢管柱支架搭设流程:抱箍及钢管柱安装→主横梁安装→贝雷梁安装→下分配梁安装→盘扣支架搭设→上分配梁安装→方木安装。
3支座安装
        按照设计的具体要求,制造支座,制作完成出厂时必须要具备产品合格证和检验证书,基于制定的技术标准,对所有样品进行抽样检测,检测合格才能投入使用。在安装施工开始前,要对支座零件进行检查,确保没有损坏和丢失现象出现。除了标高要符合设计要求之外,还要保证支座平面两个方向的水平。按照规定的要求,必须控制支座四角的高差值。在施工时,要密切关注支座横向与顺桥的安放位置,支座上下各件横向要对中,或者因为安装时设计温度与安装温度不一样,纵向支座上下各件错开的距离一定要和计算的数值一样。主桥中心线与支座中心线必须平行或重合。制作安装时注意布置调平钢板。在绑扎钢筋之前,必须在底模上黏贴树脂等材料,避免在浇筑混凝土时,出现移位和上浮等现象。
4 模板安装
4.1模板选型及制作
        模板安装应注意以下几点:(1)底模采用18mm厚的竹胶板夹双面胶,分配方木120×100mm,间距300mm (梁端头处加密设置中心间距250mm) ,主龙骨用工字钢。(2)芯模采用厚15mm竹胶板进行拼接,用80mm×80mm方木制成加劲肋,间隔60cm就设置一根φ48×3.0钢管,之后再使用铁钉将竹胶板固定于方木上面。(3)为了便于施工人员拆除内模和进出箱室,一定要在顶板底模上预开一个160cm×100cm口。
4.2构造要求
        在安装过程中,模板和支架必须设置有效预防倾覆的临时固定装置。当支架立杆的顶表面倾斜时,或支架立杆成一个倾斜角时,一定要采取科学的预防措施,保证支架的稳定,在支撑底角设置防滑的装置。一般而言,模板支撑系统是独立的系统,不能和外用电梯、脚手架、接料平台和物料提升机连接。一旦模板高度比超过2,一定要设置缆风绳或抛撑绳,维持架体的稳定。在模板的背面,必须设置次肋和主肋,以此当作支撑系统,根据模板的刚度和荷载要求,布置次肋和主肋的位置。模板的长度方向必须和次肋的配置方向垂直,可以直接承受住模板传递的荷载,按照模板的力学性能和荷载数值,综合计算确定间距。
        依据配模的支撑形式、形状和几何尺寸等,综合确定模板的配板。在配板过程中,适宜选择规格较大的模板作为主板,选取其他规格的模板作为补充材料。在配板完成后,必须保证板缝处于规则状态,避免混乱状态出现。针对板、墩柱和梁的转角处,使用的模板和各种模板面的交接部位,必须使用易于拆除、连接简便和结构牢固的专用模板。当设置为其他拉筋或对拉螺杆时,一定要在模板上进行钻孔处理,确保钻过的模板能够使用多次,采取科学的措施,尽量不要在模板上钻孔操作。
4.3箱梁底板及侧模安装
        做好模板后,要仔细检查模板的尺寸,确保模板的接缝处于精密状态,拆装过程中不能出现变形现象。在显著的位置,一定要进行编号,按照一定的顺序、分节存储。为了确保接缝处于严密状态,确定接缝两边的连接件试拼合格,再对其进行电焊或扩孔操作。安装模板的过程中,要对模板间的缝隙进行严格的控制,将缝隙的大小控制在2mm以下,使用胶带对缝隙进行密封和粘贴处理,除此之外,还要涂抹脱模剂。
        在箱梁底板及侧模安装施工中,工艺流程一般为:安装底,在安装侧模板,然后绑扎钢筋,完成这些操作后,将内模安装好。以构件为中心,往两侧安装施工,顺着桥梁的方向布置施工。在铺设模型施工时,要确保地板线性接顺,每隔2米就按照轴线坐标及设计标高复查。在使用模板之前,一定要确保其外观质量满足基本要求,没有裂纹等。在模板的表面要涂抹脱模剂,使用同一个品种的脱模剂。在开始安装前,在接口拼缝处夹垫双面胶带,预防漏浆现象的出现。在安装模板时。使用汽车吊机将模板吊起来,基于定位线进行对位处理,分段进行连接。在起吊过程中,不可以碰撞其他的设备,防止模板发生变形等现象。在混凝土浇筑时,必须安排专门的监督人员监督施工。
        (1)在安装底摸时,一定要先安装支座。根据每个断面预拱度的设置,铺设底模,确保底模和支座预埋钢板的接缝处处于严密状态,预防漏浆等现象出现。
        (2)在安装侧模时,利用方木将每一节都连起来,使用海绵条垫江侧模和底模连起来,各块侧模用胶带密封。由于外模具有宽度大、稳定性好和高度低等优点,采取下部设限位块固定手段,避免侧模出现外移等现象。
4.4 箱梁内模安装
        在安装箱梁内模时,使用木材和竹胶板顺向进行布置,确保木材的截面尺寸为8x8cm,在布置木材间距时,确保间距大小为35cm,为了给施工提供便利,要对内模进行分块加工,保证同一个类型的模板可以通用。在安装腹板内模前,一定要洗干净底板,腹板内模支撑采用φ48X3.0钢管做排架,防止内模胀模。
        在安装顶板内模时,要先架设竖向支撑木,横向间距60cm ,纵向间距100cm;立木间用方木作纵、横连接。立木顶架设横向垫木,纵向间距100cm,其上架设纵向垫木,间距30cm,再铺上层板。使用硬木模撑紧竖向悬空的支撑立柱方木;使用大号铁钉将所有加固方木和支撑连接成为一个整体。
        在施工中,为了将内模从浇筑好的箱梁内取出来,必须在每一跨箱梁顶板上预留两个160 cm (纵向) x100 cm (横向)的人洞,钢筋预留,人孔分布在每跨离桥墩5米处,不能跨越施工缝;每一联箱梁内模拆完后,将人孔钢筋焊接、浇注砼封闭。
       
        图2  箱梁内模第一次安装
       
        图3 箱梁内模第二次安装
5支架预压
5.1预压加载
5.1.1预压荷载值及预压材料
        预压荷载值大小按照支架承受混凝土结构恒重与模板重量的1.1倍。加载后,对砂袋用彩条布覆盖,防止雨水渗入。
        先压靠近墩身处,再依次加载向远离墩身的位置排列,堆放顺序,第一层堆放完毕后再堆放下一层,直至达到设计底板钢筋混凝土重量。?
        预压首先采用纵向满铺底板达到底板混凝土重量,然后在腹板位置纵向堆放与腹板重量相同的重量。(示意图如下)

图4 预压荷载示意图
        预制沙袋的堆积高度按梁体自重分布曲线图变化取值,从而使预压荷载的分布与梁体荷载的分布相吻合。
5.1.2预压荷载分级
        箱梁底模安装完成,经验收合格后加载,加载分四级进行:全断面加载至预压荷载值的50%,荷载加载到位后进行标高测量。全断面加载至预压荷载值的80%,荷载加载到位后进行标高测量。全断面加载至预压荷载值的100%,荷载加载到位后进行标高测量。全断面加载至预压荷载值的120%,荷载加载到位后进行标高测量。
5.1.3加载方法
        加载范围:支架预压加载范围不小于箱梁的实际投影面;在纵向加载过程中,从支点处向跨中对称布载;在加载横向时,从箱梁中心线的两端逐渐进行对称布载操作;每一级都加载完成后,此时不能对下一级进行加载,还要间隔12个小时监测一次沉降量。
5.2预压监测
(1)预压监测的内容:加载之前监测点标高;每级加载后监测点标高;计算沉降量;间隔12h对各观测点高程进行测量,并计算沉降量;加载至110%后每间隔24h监测点标高,并计算沉降量;全部荷载加载完成后的预压时间72h卸载6h后监测点标高,并计算各基础测点的弹性变形量及非弹性变形量;
        (2)监测点布置:纵向每隔1/4跨共5个断面,每个断面对称设5个监测点;支架沉降观测点设在支架顶部和底部对应位置上。

图5 观测点布置图
结语
        上文针对黑泥田互通C匝道CK1+041.95现浇箱梁高墩支架施工技术进行了分析,实践表明,整个施工过程安全可靠,施工质量保证,而且施工速度快,大大减少了人工以及支架的投入,具有良好的经济效益,能够为国内同类高墩支架施工工程提供参考依据。

参考文献
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[2]王登田.大风区大跨高墩现浇支架方案比选与设计及研究[J].铁道建筑技术,2018(04):41-43.
[3]唐政.城市立交桥高墩现浇箱梁新型支架设计及施工[J].山西建筑,2015,41(11):171-173.
[4]廖小虹.论高墩现浇箱梁施工技术在某桥梁工程中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2011,7(05):173-175.

作者简介:蒋玮(1971-),男,瑶族,广西恭城县人,高级工程师,本科学历,主要从事桥梁的施工技术研究和施工管理工作。
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