浅析多跨钢筋混凝土连续箱梁桥施工.pdf

1 5 8 管理施工 城 市道桥与 防洪 2 0 1 1 年 7 月第 7 期 浅析多跨钢筋混凝土连续箱梁桥施工 郭毅 ( 重庆 市 涪陵 区公 路勘 测设计 院 、 重庆 市涪陵 区公路 工程监 理有 限公 司 ， 重 庆 4 0 8 0 0 0) 摘要： 该文以某一跨越宽缓沟谷的大桥为例 ， 阐述了多跨钢筋混凝土连续箱梁桥的施工技术 。着重总结了其支架质量控制 及梁段 零弯 矩计算 方法 ， 可供 同行参 考 。 关键 词 ： 钢筋 混凝 土 ； 连续箱 梁 ； 施工技 术 ； 支架质 量控制 ； 梁 段零 弯钜计 算方 法 中图分 类号 ： U 4 4 8 2 1 + 5 文 献标识 码 ： B 文 章编 号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 1 ) 0 7 0 1 5 8 0 3 1 工程概 况 国道 G 3 1 9线 某大桥跨 越一宽缓 沟谷 ，沟谷 切割深度不大 ， 以斜坡 地形为 主 ， 谷地平缓 ， 多为 农 田， 粘土夹岩块 碎石厚度 01 0 r n ， 其下为强 风 化泥灰 岩 ，厚度 4 51 3 r n ，底层为 中风化泥灰 岩 ， 岩质坚硬 。 该 桥上部 构造为 1 02 0 m一 联 的钢 筋混凝 土连 续箱 梁 ，全 长 2 0 0 m，平 面位 于 R = 1 2 6 m， T = 7 6 4 5 2 m， L 3 = 1 2 0 m 的 圆 曲线 内 ，桥 面 纵 坡 0 3 5 ， 桥面横坡 6 。箱梁截面采用单箱三室 ， 箱 梁顶板厚 度为 2 5 e m， 底板厚 度为 2 0 e m， 腹 板等 载面设置 ， 厚 4 0 e m， 箱梁横截 面三室高度相等 ， 桥 面超 高横坡 由箱梁现浇形成 。 下部构造桥墩为钢筋混凝土双柱式墩 ，挖孔 桩基础 ， 桩径 1 6 m， 墩柱直径 1 2 IT I 。桥 台为 C 1 5 片石混凝土 U型桥 台 ， 明挖扩大基 础。 桥面宽度 1 2 m， 行 车道宽 1 1 m， 两侧各 0 5 m 安全护栏 。桥面铺装 为 6 e m厚 C 3 0防水混凝土 ， 铺装层内设 1 5 e m1 5 e m的 8钢筋网。 2施 工工序 2 1 施 工测 量 平整场地 ， 排放农 田蓄水 。 根据平 曲线要求计 算桩位 坐标 ， 进行 实地放样 ， 并做好 护桩标 志 ， 便 于随时复核孔位 。 2 2 挖孔 根据 柱心按直 线 2 1 0 e m开挖孔 口 ，并 采用 C 2 5钢筋混凝土锁 口， 钢筋混凝土锁 口厚度 2 0 e m， 锁 口护壁高度 1 01 5 m， 高出地面 3 0 e m以上。 正常开挖阶段 ，要求每 节护壁开挖深度不超 过 l m， 防止超挖 造成坍 孔 ， 每 节护壁 成 马蹄 状设 置 ( 上 口小 、 下 口大 ) ， 下节护 壁浇 注 时宜包 裹上 收稿 日期 ： 2 1 ) 1 1 - D 4 1 4 作者简介： 郭毅( 1 9 7 6 一 ) ， 男， 重庆人 ， 工程师 ， 从事道桥工程 设 计及 建设管 理工作 。 节护壁底 5 e m左 右 ， 形成密闭 ， 防止渗水。 进入岩层后 ， 控制爆破石方药量 ， 采用多孔小 药量松 动爆破 ， 减小对岩体 和孑 L 壁 的拢动 ， 并且每 次爆破作业后进行换气处理 ，人工送 风排除毒害 气体 ， 岩体层 间裂 隙渗水采用扁 铁 、 棉絮 、 水玻璃 等方法堵塞 。 每天施 工结束应遮避 孔 口，做好安 全防护和 警示标志 ， 次 日施工前先人工送风， 待孔内气体完 全排 除后方可下孔施工。施 工中应每座孔 内配置 送风管 ， 防止土 中毒 害气体损害施工人员身体 。 根 据 公 路 桥 涵 施 工 技 术 规 范 ( J T J 0 4 0 2 0 0 0) 第 6 6 2条 ， 对人 工挖孔安 全做 了相 关规定 ， 但 针对 农 田或下伏腐质土等土层 ，应根据现场实测确定 送风标准 。 2 3 浇注桩基础 清孔验 收后 ， 在孔 口搭设支架 ， 就地制作钢筋 笼 、 接长钢筋笼 ， 吊装安放 钢筋笼 ， 复核 钢筋笼 中 心点位 ， 每 2 m设置肢筋 固定位置。 为保证桩基混凝土施工质量 ，采用集 中拌 制 混凝土 ， 搭设支架 ， 人工推 车运输混凝土 。因孔深 基本在 2 0 m左右，施工前作好浇混凝土串筒， 并 设置缓 冲段 ，防止混凝土 串落过程 中速度过快而 离折。为确保桩基与墩柱联接质量 ， 浇注桩基时 ， 混凝土顶面宜高出设计高程 5 e m左右 ， 然后凿除。 该桥桩基共 2 0个 ， 在完成 1 9个桩基浇注后 ， 最 后一个桩基因渗水较大， 必须采用水下混凝土浇注。 2 3 1 C 2 5水 下混凝土配合 比设计( 见表 1) 表 1 混凝 土配 合比 一览表 ( 单位 ： k g) 坍落度值 ： 1 9 5 m m 。 2 3 2 施 工准 备 备料 ： 普通硅酸盐水 泥 、 粉煤灰 、 减水缓凝剂、 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 1 年 7 月第 7 期 城 市道桥 与防洪 管理施工 1 5 9 乌江 中粗砂 、 碎石 。 机械设备 ： 5 0型装载机 1台 、 5 0 0型强制式搅 拌 机 2台 、 配料 斗 1台、 泵车 1台 、 储料 斗 1台 、 带 活动 阀门导管 ( 内径 2 5 0 m n 1 ) 1根 、 5 t 卷扬机 1 台套 、 其他 附属设备 。 各类工种 ： 3 0个 。 2 3 3 施 工 配 合 比 根据现场材料砂、碎石含水量确定施工配合 比 。 2 3 4 浇注水下 混凝 土 ( 1 ) 首批 混凝 土计算 ： 根 据公 路 桥 涵 施 工 技 术 规 范 ( J T J 0 4 0 2 0 0 0 ) 第 6 5 4条 ： 首 批灌 注混 凝 土 的数 量应能满足导管首 次埋置深度( 1 0 m ) 和填充 导 管底部 的要求 ，所需混凝 土数量 可参考 以下公式 计算 ： ， v ( HJ + H 2 ) + h ， 叶 叶 式 中 ： V 灌注首批混凝 土所需数量 ， m ； D 一桩孔直径 ， m； H， 桩 孔 底 至 导 管 底 端 间 距 ，一 般 为 0 4m ； 一 导管初次埋置深度 ， m； 导管 内径 ， m； h ， 桩孔 内混凝 土达到埋 置深 度 H2 时 ， 导 管 内混 凝土柱 平衡导 管外压 力所需 的 高度 ， m， 即 h FHw 。 ； (-一 混凝土拌和物 的重度取 2 4 k N m ； 井孔 内水的重度 ， k N m ； H 井孔 内水 的深度 ， r l l 。 ( 2 ) 混凝土拌和物输送 至灌 注地 点时 ， 检查其 均匀性 和坍落度 ， 如不 符合要 求 ， 应进 行第二次拌 和， 二次拌和后仍不符合要求时， 不得使用。 ( 3 ) 首批混凝土拌 和物下落后 ， 混凝 土连续灌 注至完成 。 ( 4 ) 在灌注过程 中 ， 应注意保持孔 内水 头。 ( 5 ) 在灌注过程 中 ， 导管 的埋置深度宜控制在 2 m 以上 。 ( 6 ) 在灌 注过程 中 ， 应经常测探井孔 内混凝 土 面的位 置 ， 并及 时地调 整导管埋 深。 ( 7 ) 为 防止钢筋骨架上浮 ， 当灌注 的混凝 土顶 面距钢筋骨架底部 1 m左右时，应降低混凝土的 灌注速 度 。当混凝土拌 和物上升 到骨架底 口 4 m 以上 时 ， 提升导管 ， 使其底 口高于骨架底部 2 m以 上时恢 复正 常灌注速度 。 ( 8 ) 水下混凝 土灌 注高程 高于设 计桩 顶标 高 0 5 m， 以保证混凝 土强度 ， 多余部分接桩前凿 除。 在灌注将 近结束 时 ，应核对混凝 土 的灌人数 量 ， 以确定所测混凝 土的灌注高度是否正确 。 2 4 桥墩及桥 台施工 桥墩采用有支架 施工 ，依托支架 绑扎墩柱钢 筋笼 ， 立模浇筑柱混凝土 。 施工墩柱上盖 梁时应注 意支座垫石高程复核测量 。 桥台 明挖基 础按基础 尺寸扩 大 0 5 m放坡开 控 ，分层浇筑 C 1 5片石混凝土 ，待混凝土强度达 到设计强度后 回填 台腔 和外 围。 2 5 支 架 桥址处跨间地势平 缓 ，桥下无通车 、通航要 求 ， 因此采用满堂支架现浇梁体 。 2 5 1 地基处理 桥位场地 以前 多为农 田， 桩基施工时为场地排 水起到了井点降水的作用。 采用换填、 人工翻晒、 掺 灰夯 实( 蛙式 打夯机 ) 的方法平 整压 实地表 5 0 e m 厚度覆盖土 ，为确保地基达到支架要求承载力 ， 对 完成地基 处理位置进行承载力检测 。然后 表层抹 5 e m防水砂浆 ， 再安放 3 0 e m3 0 e m条石基础 。 2 5 2 支架搭设 支架 纵横 立柱 间距 1 m， 水平杆 间 1 m， 底 层 扫 地杆距管 口 0 2 m， 钢管底部设 置 垫铁 ， 平放 于 条石基础 上 。 箱梁底 宽 1 0 5 m，考虑侧模 和施工 人行道宽 度和增加整体抗倾覆性 ， 按 1 4 0 m宽度搭设支架。 ( 1 ) 支架立杆稳定性 ： N +Af ( 2 0 5 N r n m ) 4 6 6 N m m 1 3 ( 安全 系数 ) 2 5 3 超载预压 支架搭设后 ， 为消除地基塑性变形 ， 掌握支架 弹性变形量。对支架进行超载 2 0 的预压，每跨 加载 4 8 0 t 。为便于堆放和分布均匀， 预压材料采 用 砂袋堆 放 ，每袋 5 0 k g ，装袋 时保证误 差不超 过 2 。在箱梁底模 中线 和边线 的跨 中、 1 4跨 、 1 8跨 、 支 座点 设置 观 测点 ， 记 录荷载 0 5 0 l 0 0 一 l 2 0 一0过程数据 ，掌握 塑性变形数据 ， 弹性变形数据 ， 并分折支架变形数据 ， 为浇筑箱梁 设置预拱度提供基础数 据 ，并 分析支架节点变形 异 常原 因 ， 调节支架 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 6 0 管理施工 城 市道桥 与防洪 2 0 1 1 年7 月第 7 期 2 6 浇筑箱梁 2 6 1梁段零弯矩计算 上部构造 全长 2 0 0 I n ，一次性浇 筑成形较 困 难 ， 因此 拟定分 三段 浇筑 ， 每次浇 筑 1 ， 3联 ， 全桥 将产 生 2个施工缝接头 ，按设 计要求连续梁施工 缝设置必须在恒载的零弯矩设置 ，需计算全桥零 弯矩点位，采用力矩分配法对梁段进行零弯矩计 算 ( 见图 1 ) 。 2 6 2 箱梁浇筑 根据箱梁钢筋设计 图在底模放样 ，并 打上标 记 。 安装底板 钢筋 ，垫块 的标号不低于箱梁混凝 土强度 ， 宜提高一个强度等级 。 浇筑底板混凝土时应预留通气孔，箱梁浇筑 可先浇筑底板 ， 然后腹板和顶板 。 底板浇混凝土洒 水养护至混凝 土强度 7 0 以上 时 ， 凿 毛底板 与腹 板接缝 ， 安装侧模 、 内模 ， 绑扎顶板钢筋 ， 绑扎顶板 钢筋 时应预 留人孔 ， 以方便今后拆除内模 ， 人孔设 置 于顶板受压区。 完成浇筑后洒水养生至设计强度进行下一联 浇筑工作 ， 完成一联箱梁浇筑后按 图施工桥面系。 3 结语 通过该桥施工过程 的总结 ，支架质量控制和 力矩分配法计算连续梁零 弯矩确定施工缝 的方法 较方便 ， 在随后几座预应力连续梁施工运用 中 ， 施 工效果较 质量控制达到设计要求 。 参考文 献 【 1 】 J T J O 4 O - 2 O O O ， 公 路桥 涵施 工技 术规 范【 s 1 【 2 J G J 1 3 0 2 0 0 1 ， 建 筑施 工扣件 式钢 管脚手 架安全 技术 规范f S 】 0# 1# 2# 3#4# ， 2 om 2 Om 2 0 m 2 0m 5# 6# 7# 8# 9# l 0# 2 0 m ， 2 om 2 Om 。，2 0 m 2 0 m n 4 2 9 o 5 7 I n 5 0 5 0 5 f 0 5 0 5 0 5 0 5 0 j 0 5 0 5 0 5 0 j 0 5 1 0 5 0 5 7 1 j 0 4 2 9 M 0+ 9 6 1 7 6 6 4 l 1 7 3 + 6 4 l 1 7 3 - 6 4 1 1 7 3 + 6 4 1 1 7 3 - ( i l l I 7 3 + 6 4 1 1 7 3 o 4 1 1 7 3 + 6 4 1 1 7 3 l 1 7 3 + 6 4 1 1 7 3 o 4 1 1 7 3 + 6 4 1 1 7 3 1-6 4 1 1 7 3 + 6 4 1 1 7 3 1 1 7 3 + 6 4 1 1 7 3 - 9 6 1 7 6 0 分配 爰 计 算 过 程 略 传 递 M 0 + 8 1 l 0 9 1 - 8 1 1 0 舯 + 5 9 5 6 2 8 - 5 9 5 6 2 8 + 6 5 3 4 3 5 4 5 3 4 3 5+ 6 3 7 6 7 0 6 3 7 6 7 0- 6 4 2 9 2 5 凹 2 5 + 6 3 7 6 7 0 6 3 7 6 7 0+6 5 34 3 5 3 4 3 5+ 5 9 56 28 59 56 28 8 1 1 0 9 1 - 8 1 1 0 9 0 O 嚣 1 0 91 5 95 6 28 6 5 343 5 6 3 7 6 7 0 6 4 2 9 6 3 7 6 7 0 6 5 343 5 5 9 5 6 28 一 l ， 】 7 | 刀 一 A 1 ，- 一 l、l 2535 l 4374 m 6437m f_、84,19m l 16 m j 12445m 14344 m 16423m 结 、 、 图 1 力矩分 配法计算 连续梁 恒载 零弯矩 图示 注 ： 在随后 技术 复核 中 ， 手 算零 弯矩点位 与采 用桥 梁博 士等软 件计 算结 果基本 吻合 ， 误 差 均在 O 5 m 内， 可 采 用该 计算值 。 建筑业“ 十二五” 将推广 B I M、 协同等 新技术在工程中的应用 为进一步加强建筑企业信息化建设 ， 不断提高信息技术应用水平 ， 促进建筑业技术进 步和管理水平提 升 ， 日前 ， 住房和城乡建设部印发( ( 2 o l 1 2 0 1 5年建筑业信息化发展纲要 ， 要求坚持 自主创新 、 重点跨越、 支 撑发展、 引领未来的方针 ， 高度重视信息化对建筑业发展的推动作用。 纲要 提 出， “ 十二五” 期间， 基本实现 建筑企业信息系统的普及应用， 加快建筑信息模型( B I M) 、 基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用， 推动信息化标准建设， 促进具有 自主知识产权软件的产业化， 形成一批信息技术应用达到国际先进水平的 建筑企业 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m