連續箱梁的鋼支架TRANBBS施工方法

楊桂新 

【江蘇省TRANBBS交通科學研究院　南京 210017】

摘　要 　該文介紹了現澆鋼筋混凝土連續箱梁的鋼支架施工方法，特別提出單點法支架預壓，有效地減少了工作量和縮短了工期；文中對連續箱梁混凝土現澆的方法作了探討，有效地防止了鋼筋混凝土連續箱梁裂縫過大的質量通病。
關鍵詞　橋梁　箱梁　施工　方法

　　九華立交Ａ匝道橋全長３１４ｍ，跨徑為１７．５ｍ＋２５ｍ×１１＋１７．５ｍ共計１３跨，為鋼筋混凝土等高度連續箱梁，橋面寬１２．５ｍ。箱梁采用單箱雙室，頂面寬１２．５ｍ，底寬８．５ｍ，懸臂長度為２ｍ，梁高１．２０ｍ，箱梁頂板厚２０ｃｍ，底板厚２０ｃｍ，腹板厚度在跨中為３０ｃｍ?在支點附近為５０ｃｍ。 
　　本橋采用支架現澆，分四段澆筑。支架在采用８排貝雷片作縱梁，工字鋼作橫梁，型鋼或貝雷片作立柱支撐，支架地基進行硬化處理，并對其進行預壓以消除地基沉降等非彈性變形。


１　工藝流程圖
　　現澆箱梁工藝流程如圖１


２　鋼支架的施工
　　現澆段場地必須進行清理、整平，并在兩邊挖排水溝以保持現場排水順暢。
　　支架材料采用貝雷片拼裝的桁架縱梁，用型鋼或貝雷作支撐的鋼式支架。
２．１　支架地基處理及預壓
　　本標段跨越地段地質狀況較差，這就使得地基處理帶來較大的困難。為此我們對地基處理方法如下；兩頭利用承臺直接搭設支架，中間支撐點采用擴大基礎，平地采用對支點處的橫橋向的條形地基進行處理，地基底層按照長為１２ｍ、寬為２ｍ的條形地帶鋪筑一層３０Ｃｍ厚的塊石墊層并用振動壓路機壓實處理，然后吊放混凝土預制塊，預制塊尺寸為１．５ｍ×１．５ｍ×０．２５ｍ，放置時注意控制其頂面標高及水平度。墊塊四周用土圍起夯實，并用砂漿封面?以防止雨水浸濕。 
　為加快施工進度，克服支架基礎的沉降變形，在支架基礎施工時對其進行等載或超載預壓，壓載時以一排支點同時預壓為宜，預壓中以１天為一個觀測單位，若連續３天觀測結果在５ｍｍ以內，則認為地基沉降基本穩定，即可進行卸載，搭設支架。


２．２　支架搭設和落架裝置預留
　　箱梁支架基礎完成后，在其上搭設貝雷片墩或型鋼立柱，墩頂上安置卸落支架用的Ф３２×３０ｃｍ鋼制砂筒，砂筒上安放２工２５或３工２２的橫蓋梁。
　　由不同梁段的荷載集度及支架跨度計算相應的彎距，根據支架強度和變形要求進行支架縱梁的布置。經計算采用８排貝雷片作縱梁，貝雷片間距為１．２ｍ＋２．５ｍ＋１．１ｍ＋１．３ｍ＋１．１ｍ＋２．５ｍ＋１．２ｍ，貝雷片上鋪設加強玄桿或方木。 
　　箱梁澆筑時在每孔橋墩的支點處兩側翼板預留孔，在拆支架時，先松動砂筒，然后用安放在橋面支點處的卷揚機緩緩提起該處支架的工字鋼橫梁，使整個縱梁提離型鋼立柱，接著拆除型鋼立柱，最后一起放下貝雷片縱梁。


２．３　支架靜載試壓
　　現澆箱梁時對于貝雷片縱梁的撓度和支撐立柱的彈性變形，我們對第一次澆筑的一跨支架進行８０％荷載預壓，用其它鋼材吊放在貝雷架上，測得支架的變形量Δ彈，具體方法：預壓前測出支架縱梁上各點標高（每１ｍ測一點），預壓重量全部上去后，對支架進行跟蹤觀測，記錄各點的沉降值Δ彈；預壓完后，均勻卸載，在立底模時根據該沉降值Δ彈進行調整，以消除貝雷片撓度等產生的下陷。在以后各跨的施工中，根據前實測的Δ彈，結合以往現澆箱梁施工的沉降值，進行計算確定其預拱度。


２．４　標高控制
　　本橋位于匝道上，平面線形較為復雜，超高變化頻繁，加之又位于豎曲線上，標高控制難度較大。箱梁底標高要考慮地基沉降、支架立柱及貝雷片撓度等的下沉Δ彈及箱梁本身的撓度。對于梁底任一點，其施工控制標高ｈ為：
　　ｈ＝ｈ頂－ ｈ＋δ＋Δ彈＋ｆ
　　其中：ｈ頂—橋面標高 
　　　　 ｈ —梁高加橋面鋪裝，即１．２９ｍ
　　　　 δ—地基的沉降，由于搭設支架前已預壓
　　　　　　過，該部分僅計卸載后的回彈部分 
　　　　 Δ彈—支架立柱及貝雷片的撓度，由前靜
　　　　　　　載試壓測得 
　　　　 ｆ—計算的箱梁本身撓度，計算時取三跨
　　　　　 一連（符合施工實際情況），用橋梁專
　　　　　 用程序準確計算。


３　混凝土澆筑
　　本橋連續箱梁混凝土標號為４０＃，采用商品混凝土，汽車泵送至現場。根據混凝土強度要求，拆模時間以及泵送等要求進行混凝土的配合比TRANBBS設計和試配。考慮到箱梁鋼筋較密，對石子粒徑有所要求，故選用密實，堅硬的連續級配碎石做粗骨料，粒徑在５～３１．５ｍｍ之間。
　　根據箱梁澆筑的特點，考慮到正負彎距較合理分配以及為了減小箱梁負彎距區裂縫等情況，擬定了以下澆筑方案：
　　（１） 分段澆筑混凝土
　全橋共分縱向４段進行。第一段澆筑１～３孔，澆筑接縫放在１／４跨附近。其余各段類推。最后第四段澆筑至橋頭。
　　（２）分次澆筑
　　箱梁豎向分兩次澆筑，第一次澆筑底板和腹板，澆至肋板頂部。澆筑采用雙層連批滾、延遲振搗的方法，底板連續澆筑振搗，肋板混凝土跨中先振搗，支點周圍的受拉區范圍后振搗。延遲振搗的時間控制在２小時以內，以確保在混凝土初凝時間內完成澆筑。第二次澆筑頂板和翼板，兩次澆筑接縫按施工縫處理，澆筑時從一頭向另一頭連續澆筑，澆筑至下一支點處時，對前一支點處附近１４ｍ范圍進行復振。 
　　混凝土澆筑應按順序、一定的厚度和方向分層進行，分層厚度為３０Ｃｍ，必須注意在下層混凝土初凝或重塑前澆筑完上層混凝土。上下層同時澆筑時，上層與下層前后澆筑距離應保持１．５ｍ以上。振搗采用插入式振動棒，移動間距不應超過振動棒作用半徑的１．５倍，并與側模保持５～１０Ｃｍ的距離。振搗時插入下層混凝土５～１０Ｃｍ，每一處振完后應徐徐提出振動棒。振搗時避免振動棒模板，鋼筋等；對每一振動部位必須振到該部位混凝土密實為止，也就是混凝土停止下沉，不再冒氣泡，表面呈現平坦、泛漿。在澆筑過程中應安排各工種檢查鋼筋、支架及模板的變化，遇到情況及時處理。混凝土澆至腹板頂部時，做好施工縫。施工縫處理方法為：鑿除處理層混凝土表面的水泥砂漿和軟弱層，用水沖洗干凈，在澆筑新混凝土前對水平縫應鋪一層厚度為１～２ｃｍ的１：２水泥砂漿。 第一次澆好后，待強度達到５０％左右開始立頂板底模，綁扎面層鋼筋，，隨后進行第二次澆筑。
　　在混凝土澆筑完成后，應在初凝后盡快保養，采用草袋或其他物品覆蓋混凝土表面，灑水養護，混凝土灑水養護的時間為７Ｄ，每次灑水以保持混凝土表面經常處于濕潤狀態為度。
　　用于控制拆模，落架的混凝土強度試壓塊放置在箱梁室內，與之同條件進行養生。
　　在養護期內，嚴禁利用橋面作為施工場地或堆放原材料。
　　拆支架時應緩慢、對稱地用水沖落砂筒使梁體結構均勻受力，注意保留該段與尚未澆注的下一段相鄰那跨的支架不拆，使梁體在施工階段的受力更趨合理，有效防止混凝土的開裂。