箱梁施工工藝

2022-11-15 22:42:03 字數 4475 閱讀 5389

如何進行箱型梁曲線橋的施工

—對現澆混凝土連續式曲線箱梁橋施工的探索

2023年,我隊承接了哈爾濱繞城高速公路西段瓦盆窯互通區t匝道tk0+405.7大橋。該大橋全長為382.

5公尺,三聯箱梁全部現澆,為二處橋隊成立以來承建的最大橋。而且技術難度極大:遇到了歷年來未見的s型曲線、卵型曲線及圓曲線,橋面縱坡最大達到4.

8%,橫坡最大達到6%,橫坡度由箱梁體旋轉而成,平面上共有六種線型存在,縱段面上有兩條豎曲線,全橋跨越四條主線,而且兩條匝道正在通車。

這座橋的線型有s型曲線、卵型曲線及圓曲線,橋面縱坡最大達到4.8%,橫坡最大達到6%,橫坡度由箱梁體旋轉而成,平面上共有六種線型存在,縱段面上有兩條豎曲線。施工技術難度大,工期緊。

哈繞城高速公路瓦盆窯互通區,地形起伏較大,有些低窪地帶受雨季施工的不利影響。並且跨越正通車的兩條匝道,行車干擾很大。因此,現澆箱梁的施工工藝安排成為施工的關鍵。

筋加工及安裝:

1、 加工:粗鋼筋用彎曲機彎制,細鋼筋用人工彎制;

2、 焊接:採用跳焊法,骨架在預製廠分段焊接,抬到橋上後在焊接成型;

3、 安裝:採用人工抬,如果用吊車吊,由於骨架較長,會造成較大的彎曲;

4、 在加工和安裝的全過程,隨時進行抽檢,按照《規範》的要求控制各道工序的質量。

模板的製作和安裝:

5、 場地硬化:採用石灰穩定土,在低窪地帶用砂礫,硬化寬度為12公尺,地基標高為箱梁底設計高程下返6.2公尺,其橫坡與箱梁同;

6、 支架:採用6公尺腳手桿滿膛紅支設(除1#,17#孔因淨空不夠採用松木桿支設),橫向寬度10公尺,間距1.0公尺,縱向間距0.75m,豎向間距1.0m;

7、 外模:底模在全橋寬範圍內採用大塊鋼模拼裝而成,用錯位方法形成曲線;側模和翼模用6015定型鋼模進行拼組,用小折線完成大曲線;

8、 芯模:採用木模,分段預製,並且不加底,上部和側面用彩條布覆蓋;

9、 在場地硬化、支架、支模全過程中始終用全站儀控制位置和標高,確保符合《標準》規定。

2、 砼的澆築:採用分層澆築的方法。

3、 拆模和支架:

先拆側模和翼模,後拆底模和支架,為了拆除芯模,在澆築第二次砼時,頂板需預留天窗。

(一)、鋼筋加工和安裝

箱梁鋼筋按其位置及作用,基本分為底板、脅板、橫隔梁、頂板,由於鋼筋用量大,鋼筋直徑粗,長度較長,應採用先預製後安裝。

一、 箱梁鋼筋製作:

1、 鋼筋平台的製作,

鋼筋製作主要是彎筋和焊接,焊接量較大,先用大塊鋼板做好工作平台,平台長度按單元焊件尺寸而定,在30-35m左右,寬度5-8m。平台要求平整,清潔。

2、 鋼筋彎制

由於受力筋直徑較粗,用量較大,彎制採用鋼筋彎曲機,採用彎曲機,效率高,規格化,直徑較小的筋(φ20以下)採用人工彎制,速度較快。

3、 鋼筋焊接

由於連續箱梁中頂板、脅板、底板的受力筋較長,若採用一次成形,在安裝時,會產生很多不便,所以採用分段預製,集中安裝,在鋼筋場地,將筋做成25-40m的單元件或單元骨架,運到橋上焊接成形。

在後台焊接時,先將鋼筋在平台上按設計圖紙布置就緒。焊接過程中,由於溫度變化,骨架將會發生翹曲變形,使骨架的尺寸和形狀不能符合設計要求,同時會在焊縫內產生收縮應力而使焊縫開裂。為防止焊接變形,可採取以下措施:

在焊前,先在平台上焊上定位器,卡住鋼筋,使之不走位;焊接時先點焊,使其成為一體,然後焊縫,焊接時,採用「跳焊法」(即相鄰鋼筋不能連續施焊,應錯開焊接;鋼筋直徑不同時,應先焊直徑相同的,再焊直徑不同的),以防焊接變形,產生過大撓度。另外,採用雙面焊縫,可使鋼筋變形均勻對稱。在拼裝骨架,考慮焊接變形和梁的預拱度對骨架尺寸的影響而設定預拱度,跨徑22-25m的預拱度2-3cm。

二、 箱梁鋼筋的安裝:

1.安裝箱梁鋼筋順序:

底板肋板橫隔梁頂板預埋件

底板安裝

底板分頂、底兩層。底板應力狀態主要是受拉狀態,底板質量直接影響箱梁的負荷程度,尤其底板底層屬最大拉應力區,是重中之重,所以配筋較密,鋼筋直徑較粗。安裝底板鋼筋時,先在底模上畫出底板外邊緣,使底板剛筋保證護層厚度,先鋪底層橫向鋼筋,在直線橋上,橫向筋間距如圖紙所示,保證與橋方向垂直,在曲線橋上,其橫向筋間距按下公式得。

d外———橫向筋外側間距

r———圓曲線半徑

v———設計曲線與外邊緣的距離,當求內間距時v為負值

m———橫向筋在曲線段設計數量

在緩和曲線段,按下列公式求出:

d外———橫向筋外側間距

a———迴旋曲線引數

r———相鄰圓曲線半徑

v———設計曲線與外邊緣的距離,當求內間距時v為負值

m———橫向筋在曲線段設計數量

以上兩公式,也應用於頂板、翼板的橫向鋼筋間距。

鋪完橫向筋後再鋪縱向筋。由於縱向筋較長,採用分段預製集中安裝,在安裝時,兩單元筋應同心焊接,縱向筋與橋方向平行,可以以底板外邊緣為準,定出縱向筋的位置。

鋪底板頂層時,先架設架立筋,再鋪橫向筋,使底板鋼筋能形成乙個封閉的整體。

2. 肋板安裝:

肋板包括受力筋,彎起筋和箍筋,受力筋主要承受外荷載在樑內產生的拉應力,彎起筋提高斜截面抗剪強度,箍筋是承受由剪力和彎矩在樑內引起的拉應力,提高梁的承載力。受力筋在鋼筋後台已焊成單元骨架,只需將單元骨架連線焊接即可。

首先將單元骨架立於底板底層鋼筋,以底板外邊緣為準,按其間3距將骨架固定在底板底層鋼筋上,再將另一單元骨架立於底板底層鋼筋上,與前一單元骨架連線焊好,再固定,以此工序迴圈,完成骨架連線,再將箍筋套好,箍筋彎鉤的疊合處,沿橋向置於上面並錯開布置按間距綁紮 。

3. 橫隔梁安裝

在橫隔梁安裝中,以支座中心線為中點,按圖紙拉線放線。先將受力筋焊接成片,按樣底層焊接於底板鋼筋,上層固定在骨架上,再將箍筋按間距套好綁紮。

4、頂板安裝

在鋪完翼板模板及芯模模板時,可進行頂板鋼筋安裝。連續箱梁頂板在支座附近承受最大拉應力(尤其樑端處),所以配筋較密,鋼筋直徑較粗。頂板鋼筋分為翼板底層、頂板底層、翼板頂層,頂板頂層。

首先按樣擺放翼板底層橫向筋和頂板底層橫向筋,間距公式如同底板橫向鋼筋間距公式。

翼板,頂板縱向筋也採用分段預製,集中焊接,焊接方法要點如同底板縱向筋。

安裝預埋筋時,一定要注意其位置,尤其護攔基座預埋筋應穿水平架立筋固定,以防澆築砼時震搗移位。

(二)、模板的製作和安裝

t匝道連續箱梁橋由於其包含六條曲線(三條緩和曲線,三條圓曲線),最小半徑達到100公尺, 橫坡達到6%,給支模造成很大難度,尤其是側模,為達到圓滑的曲線,加工異型模板。雖然效果好,但異型模板不能重複使用,不經濟,所以我們採用小折線以達到曲線效果。

工藝流程圖如下:

場地硬化

支設支架

鋪底模安裝底板,肋板鋼筋

支側模支芯模

支翼板支架,模板

澆築底板砼

綁紮翼板鋼筋芯模封閉

綁紮頂板鋼筋

支翼板側模

澆築頂板,翼板砼制試塊

合格拆模板和支架

一、場地硬化:

在橋中心線向左右延長5公尺,為支架工作區域,需進行場地硬化,地基標高為箱梁底設計高程下返6.2公尺,其橫坡與箱梁同。(半徑過大,需進行支架抗傾覆驗算再施工。

)地基承載力不好,需換填,低窪處需進行下處理,如換填砂礫,排水固結法,其地基土壓實度達到90%。壓實度檢驗合格,可支設支架。

二、支架:

支架主要承受模板,砼,施工機具和自身重量,經驗算,採用6公尺腳手桿滿膛紅支設(除1#,17#孔因淨空不夠採用松木桿支設),橫向寬度10公尺,間距1.0公尺,縱向間距0.75m,豎向間距1.

0m,即可滿足荷載要求,圖詳見:

支架包括枕木,豎桿,橫桿,槽鋼,三角楔子,墊木。埋設枕木要求穩固,需精確控制高程,其標高是箱梁底設計高程下返6.18公尺,方法首先在硬化的路基上,按縱向間距75厘公尺,放出枕木位置中心線,按線挖出槽,尺寸略大於枕木尺寸7-10cm,槽深比設計標高高2-4m,向槽內填15#砂漿,放枕木,使枕木達到要求標高,用砂漿將四周餘縫填滿。

當砂漿達到強度後,即可支支架。

支架順序先立豎桿,用縱杆固定,最後安裝橫桿,在安裝最上一層橫桿時其高度距豎桿頂端不得小於4cm使槽鋼壓在橫桿上,而不是作用在豎桿上,使豎桿由於受力不勻而彎曲或闢裂。

支架完畢後,將10cm槽鋼沿橋向鋪於橫桿上端,在槽鋼上每間距0.75m擺放一對三角楔子,用綁線固定,用於調整上面模板的標高。三角楔子用四六木方,沿對角線鋸開即可。

在三角楔子上垂直於橋向擺放9*9cm木方,木方間距0.75m。擺放木方時,需精確超平,調整標高,使木方頂面標高比箱梁底標高低5cm(模板厚度),方法:

測工先按每25m測三點放出橫坡(橋中心線、梁左端、梁右端)拉線,按線調整三角楔子,使木方達到標高之後,用鐵釘固定三角楔子,用鐵線將槽鋼與木方固定,使之不移位。

三、 底模:

底模用大塊鋼模拼成,橫向長度9-9.5m,模板拼接平順、嚴密。尤其超高變化段及與支座連線處。

當曲線段時可在適宜位置(一般在支座處)夾三角模板,以保證線型或根據半徑大小,模板錯開10或20cm,形成曲線。

四、側模和翼板:

在底模上以2.5m一點放出側模的點後,將點連線就形成近似於曲線的多段折線。按線在底模立側模,側模通過螺栓與底模連線固定。

翼板:模板通過支架固定於底模上,詳見圖,支架支在模板接頭處間距1.5m。

翼板底模

側模支架拉線底模

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