中铁十七局集团第六工程有限公司 江西吉安 361009
摘要:高速铁路泗化大桥15#-长沙台无砟轨道后法预应力混凝土1-24m简支箱梁采用现浇法进行施工。为保证工程安全、质量、进度及成本效益目标的实现,结合施工现场条件,现浇箱梁采用填筑法施工,重点从支架支撑结构及承载力验算、模板构造与安装、钢筋制作与安装、混凝土浇筑、预应力张拉和压浆等方面介绍了填筑法现浇箱梁施工技术,并总结此类工程的施工要点对于高速铁路同类型桥梁建设具有一定的指导意义。
关键词:高速铁路;现浇箱梁;施工技术
1、工程概况
泗化大桥全长504.76m,中心里程DK38+787.650,前接泗州路基,后接下定隧道。本桥采用DF900D型导梁式定点起吊架桥机架梁,须满足隧道出口8.5m,隧道进口25m工作净空要求,泗化大桥长沙台台尾里程DK39+040.03,紧邻下定隧道进口里程DK39+040.83,无法满足架桥机定点架设工作区间要求,故泗化大桥末孔24m简支箱梁需现浇施工。
泗化大桥位于山坡上,原地面为坚硬岩石,梁底距离原地面空间不足1m,且处在下定隧道进口。根据上述情况,采用下定隧道弃砟回填作为梁体承压支撑基础。
2、施工工艺
地基处理→混凝土找平层浇注→方木铺设→底、侧模板安装→绑扎底板、腹板钢筋→内模、端模→绑扎顶板钢筋→浇注混凝土→张拉、压浆、封堵端头→养护。
3、施工方法
3.1箱梁现浇支撑结构
3.1.1基础施工
清除地表覆盖土层,分层回填弃砟,压路机碾压,原地面纵横坡挖成台阶,基础顶面上浇注10cm厚混凝土找平层,顶面测量控制标高和中线。
3.1.2支撑构造
在找平层上铺设两层10*10cm方木,横向间距为0.3m,纵向间距不等,腹板下间距为0.2m,其余为0.3m,铺设完方木后在方木上铺设1.5cm厚度的竹胶板。支架布置图见图1
计算结果如下:
最大弯矩 M = 0.18kN.m
最大剪力 Q=2.38kN
最大支座力:N=2.38kN
方木抗弯强度计算
抗弯计算强度 f=0.18×106/166667=1.125N/mm2<12N/mm2,抗弯强度满足要求。
最大变形 v =5×15.85×2004/(385×10000×833.3×104)=0.04mm
最大挠度小于200/250,满足要求。
3.1.3.4地基承载力验算:
现浇箱梁基础底面的平均压力应满足下式的要求
p ≤ fg
其中 p —— 梁下基础底面的平均压力(kN/m2),p = N/A;
N —— 上部结构传至基础顶面的承载力力设计值(kN)
A —— 基础底面面积(m2);A =梁底宽*两桥墩距离=5.5×20=110m2
fg ——地基承载力设计值(kN/m2);其承载力为宕渣的承载力。
地基承载力验算:
fg = kc × fgk
其中 kc ——地基承载力调整系数;岩石、混凝土取kc = 1;
fgk ——宕渣地基承载力标准值(kN/m2);fgk =120
N主要由两个部分组成:模板、梁体自重:
梁体自重G=300m3×2.6×103kg/m3×10N/kg=7.8×103kN。
考虑模板重后:N=G×1.2=9.36×103KN
p = N/A=9.36×103KN/110m2=85kPa< fg=120kPa,满足要求。
3.2模板构造与安装
3.2.1模板构造
模板分为底模、外模、内模、端模等几部分。除侧模采用定型钢模板外,其余模板均采用1.5mm竹胶板拼装而成。模板强度、刚度、平整度满足要求,接缝处无错台、不漏浆。
3.2.2模板安装
箱梁立模程序:底模安装→侧模安装→涂脱模剂→贴接缝止浆胶带→绑扎底板、腹板钢筋→穿插波纹管→内模安装→端模安装→涂脱模剂→安装内模→贴接缝止浆胶带→绑顶板钢筋。
(1)铺设底模
采用人工为主机械配合的方式施工。方木与模板用钉子固定,模板的接缝处贴双面止浆带填充。底模板安装前考虑预留拱度的设置。
(2)侧模安装
侧模通过吊车与底模相接。为保证内膜稳定性,待侧模安装完后,内、外模之间均需设置对拉筋,拉筋头为M18,丝长20cm,数量、长度满足现场施工要求,拉杆间距60cm,拉筋必须配双螺帽。
(3)内模安装
内模主要包括模板、内模架、支撑立柱等。内模架(横梁)采用12×12cm方木制作,楞木(纵梁)用10×10cm方木,面板为15mm厚胶合板。内模架沿梁跨纵向每隔75cm布设一组,横向布置为(40+80+90+90+80+40)cm布置,内模架支承于内模临时立柱上;内模临时立柱采用φ48×3mm钢管脚手架,直接支承在底板上,顶端设置顶托,可用于调整顶板底模标高。
(4)端模安装
端模分块制作,可用梁体纵向筋和拉筋相接固定端模。
3.3钢筋制作与安装
钢筋在钢筋场集中加工,运输到现场绑扎成型。钢筋在绑扎时,先绑扎底板及腹板钢筋,然后绑扎顶板钢筋;钢筋绑扎过程中与钢绞线、预埋件等相碰时,可适当调整梁体钢筋以保证钢绞线、预埋件位置的正确。
3.4混凝土浇筑
24m现浇箱梁混凝土约259.43m3,每小时混凝土供应量约60m3,由3#拌合站供混凝土,满足要求。底板混凝土通过腹板及内膜预留布料孔进行浇筑。
因混凝土方量较大属大体积混凝土浇筑,浇筑过程采用两台天泵对称同步连续浇筑一次成型,浇筑时间控制在6h以内。浇筑总的原则为“先底板两端、再底板中部和腹板、最后顶板”。
3.5预应力张拉和压浆
预应力张拉按设计图纸要求分为预初张拉、终张拉,设计波纹管管道摩擦系数0.26。终张拉待混凝土强度等级及弹性模量达设计值的100%且龄期大于10天后进行。张拉过程采用两端同步、对称张拉,先腹板、后底板束,从外到内左右对称进行。预应力张拉采用双控措施,预施应力值以油压表读数为主,以预应力钢筋伸长值进行校核。
管道压浆在终张拉完毕后24h~48h内进行,采用真空辅助灌浆工艺。压浆前孔道用高压风吹净,严禁用水冲洗管道。压浆时管道压力控制在-0.06~-0.10MPa之间;浆体注满管道后,在0.50~0.60MPa下持压2min;压浆最大压力不超过0.60MPa。为避免因孔口漏浆导致临近孔道堵塞,压浆自下而上,集中一处的孔道一次压完。
4、结束语
填筑法现浇箱梁施工中具有快速、安全、高效的作用,泗化大桥现浇箱梁施工中采用填筑法,不仅在紧张的工期内顺利完成任务,还给项目带来利益,同时赢得了业主好评,对此类紧邻隧道现浇箱梁施工具有借鉴意义。
参考文献:
[1]中国铁路总公司企业标准.Q/CR 9603-2015 高速铁路桥涵工程施工技术规程.中国铁道出版社
[2]中华人民共和国行业标准.TB10752-2010 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准.中国铁道出版社
[2]时速350公里高速铁路预制无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁(双线)跨度:23.5米 通桥(2013)2322A-V-1
论文作者:徐虎
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/11
标签:混凝土论文; 钢筋论文; 方木论文; 腹板论文; 模板论文; 底板论文; 预应力论文; 《基层建设》2017年第14期论文;