公路桥梁建设中单壁钢吊箱施工技术.pdf
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1、交通世界TRANSPOWORLD收稿日期:2022-11-26作者简介:孙海波(1986),男,内蒙古赤峰人,工程师,研究方向为公路桥梁工程。公路桥梁建设中单壁钢吊箱施工技术孙海波(承德周道路桥有限公司,河北 承德 067000)摘要:为了提高公路桥梁围堰施工中单壁钢吊箱的施工质量,结合工程实例,首先,分析了吊架系统的承重构件设计内容;然后,从钢吊箱底板配置、钢吊箱模板拼制与拆卸、钢吊箱整体下放、钢吊箱混凝土封底浇筑、承台混凝土浇筑等方面对单壁钢吊箱施工技术进行了探讨。工程结果表明:此施工技术有效确保了公路桥梁建设中单壁钢吊箱的施工质量,竣工质量验收全部合格。关键词:深水桥梁;高桩承台;钢吊箱
2、;混凝土封底;施工技术中图分类号:U445.4文献标识码:B0 引言单壁钢吊箱是一种由主体结构和承重系统组成的整体钢结构平台。它是在主梁、桁架和吊杆组成的支承框架内浇筑混凝土而形成的,是一种典型的流水式平台,具有节省材料、施工周期短、造型美观、经济实用等特点。由于其结构形式简单,无需大型起重设备,无需大型支承墩,具有较好的施工安全、可靠性和适应性,因此已被广泛应用于各种桥梁工程。但由于单壁钢吊箱施工技术是通过对主梁的横向布置和竖向布置两种方式来实现吊箱内水平度和标高的精确控制,精度控制难度较大,因此,对公路桥梁建设中单壁钢吊箱施工技术及质量控制进行分析,具有重要的意义。1 工程概况某桥梁为大型
3、变截面预应力混凝土悬浇连续刚构,长度为1 638.24 m,宽度为25 m。跨径组合为连续空心板(1620 m)+连续T梁(430 m)+连续刚构(79 m+2145 m+79 m)+连续 T 梁(430 m)+连续空心板(3120 m)。主墩桩基采用变截面大直径桩设计,桩长45.6 m,采取水下C35混凝土浇筑。主墩承台采用双幅一体式结构设计,规格为29.0612.24.5(m),承台底部标高0.4 m,顶部标高+4.1 m,承台混凝土封底高100 cm,单桩承台混凝土浇筑量为1 815.3 m3,也采取水下 C35混凝土浇筑。该工程穿越某航道,日常流量较大,地下水主要为基岩裂隙及松散层孔隙
4、水。在综合考虑周边设施环境、水文气候地质条件、施工总体安排等因素基础上,参考地区工程经验,确定1012#主墩深水承台采用混凝土封底的单壁钢吊箱施工方案。2 吊架系统的承重构件设计2.1 承重结构上承重结构部件为贝雷片梁和2I25a;下承重结构部件是2I56a或2I45a双拼工字梁。2.2 承重结构装配1)装配支撑系统。在 8 个成桩桩基中心处浇筑D110 cm 钢筋混凝土柱作为承重柱,并且沿着横桥方向,基于柱中心线,架设2排单层贝雷片桁构,连同龙吊轨道基础贝雷梁一起作为钢吊箱悬挂承重结构部件。2)配置吊拉杆。在贝雷片桁构与龙门吊轨道基础下方设置吊点,并穿套1根长10 m的精轧螺纹钢筋,上端使用
5、 10 m 厚的强化钢板和锚具锚固在上承重梁上,下端锚固在底梁上,一共设置40个吊拉杆,其上部分锚固端设有下降系统,可以多点同时下降钢吊箱。3)安装底部支承梁。应在吊拉杆设置完成以后装配底部梁,底梁应用2I56a或2I45a双拼工型钢,长度为 20 m,在吊拉杆上直接吊装,下端采用锚具固定。吊装后找平,保证底梁顶面保持在同一水平面。4)承重结构部件装配完毕后,调节底梁顶面标高至+1.5 m,精轧螺纹钢筋通过底梁底部的延伸长度应控制在 30 cm 之内,据此计算箱体组装完成后需要降低3.1 m的距离。3 公路桥梁单壁钢吊箱施工技术3.1 钢吊箱底板的配置该项目考虑到施工单位缺乏钢板材周转能力,而
6、且工期恰值钢材价格比较高的时期,为了保证施工安全和节约成本,该钢吊箱底板采用钢筋混凝土预制板。各个钢吊箱的底板由36块厚度为20 cm的混凝土预制板构成,由预制厂提前预制,采用规格为10 cm30 cm钢137总653期2023年第23期(8月 中)筋网结构,上下各配置一层,沿钢套管边设置两根f2.2 cm螺纹钢强化筋。混凝土板外缘比套箱外缘多出25 cm,端板圆弧段均做成直线,以便于制作预制模板。套箱模板的底部配备有短槽钢,装配模板时焊固短槽钢和预设底板钢板,用于模板固定和限位。混凝土板直接放在底梁上,便于承台施工后将底梁拉出,无需水下拆卸。吊装系统装配完毕后,便可现场拼接混凝土预制底板,预
7、制板和钢套管的净距离原则上不低于5 cm,预制板采取现场浇筑法连接,板间湿接缝宽度为20 cm,混凝土需7 d龄期以后才允许下沉套箱。3.2 钢吊箱模板的安装3.2.1 分块设计为增强钢吊箱模板周转率,控制施工成本,模板采取分块拼制。套箱模板也可以作为主薄壁墩模板,只要稍加改造,也可以作为吊篮侧模板或底模板,有利于增强钢模板材料的周转率,也可以在一定程度上降低工程成本。3.2.2 模板安装吊箱底部支承梁和混凝土底板装配完成以后,应用型钢在套箱外侧配置卡口,对套箱开展定位,然后使用龙门吊装配模板,模板装配完成后才能装配底板。装配过程如下:模板在工厂完成分块加工后,运到现场作业平台组装;参照混凝土
8、底板上已经放样的承台轮廓线进行定位;钢吊箱模板总高度为5.56 m,分上、中、下 3 层进行加工,其高度分别为 2.50 m、1.53 m和1.53 m,单块长度应考虑薄臂墩的施工操作需求。装配时,应按+1.5 m的标准,控制底梁2I45a顶面的标高。第1层模板安装完毕后,装配底板并进行湿接缝浇筑。底板组装完成后,启动整体下放的第 1 步操作,下放 1.2 m。第 1 步到位后,装配第 2 层和第 3 层模板,装配内部支承;完成模板组装后,需要装配外侧竖向2I20a加强筋与内部支撑系统。内支撑及外圈梁的装配,一定要按照设计图规定顺序开展。具体如下。1)侧模板:面板应用6 mm钢板,纵向和横向采
9、取型钢进行强化,并且配置加力型钢。模板连接区域,以10 mm钢板开孔作为肋板连接,加力型钢主梁截断区域,必须加厚度20 mm的横向开孔钢板,应用M10.8f20高强度螺栓进行连接。为避免漏水,所有接头均配有5 mm的胶垫。2)内支撑:承台的第2层混凝土区域,配置纵横内支撑,内支撑应用平台已有的f20管钢桁构,将内支撑架与套箱垂向加力型钢位置的钢板焊接牢固。3)拉杆:在承台第1层混凝土施工完成并已经达到设计强度以后,拆去内支撑杆,在顶面设置拉杆。采用f25精轧型螺纹钢拉杆,拉杆的两端,锚固在侧模伸出的垂向加力型钢2I20a上,待钢吊箱模板整体装配固定后,即可以进入整体下放套箱作业。3.3 拆卸钢
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