《钢砼叠合式预制箱梁台座施工工法》适用于地质软弱或容易导致不均匀沉降区域内的预制箱梁梁场的建设。
《钢砼叠合式预制箱梁台座施工工法》的工艺原理是:
施工钢砼叠合式预制箱梁台座时,首先对地基进行局部换填,然后浇筑混凝土基座及扩大基础,当混凝土基座强度达设计要求后,在其顶部安装由型钢、槽钢、钢板组焊而成的钢构件,为便于调整预制箱梁台座顶面的预拱度、平整度,钢构件与混凝土基座间采用膨胀螺栓加钢板进行固定。为满足楔形块的施工要求,钢砼叠合式台座施工时先在箱梁楔形块处预留位置,然后安装由型钢、钢板组焊而成的回形或”U”形预留槽。
《钢砼叠合式预制箱梁台座施工工法》的工艺流程及操作要点如下:
工艺流程
该工法的施工工艺流程见图3。
操作要点
一、钢砼叠合式台座构造设计及制作
钢砼叠合式台座设计应根据预制箱梁的参数进行设计,并经过计算后进行型钢部分材料的选择及间距的设定,以确保型钢部分的弯曲应力、剪应力、变形指标均满足设计要求和规范。并应注意以下问题:
1.预拱度控制
由于钢砼叠合式预制箱梁台座下部为混凝土基座、上部为型钢、槽钢、钢板组焊而成的钢构件,如何将上部型钢部分与下部混凝土基座部分进行有效连接,使预拱值即满足设计要求,又便于安拆,以方便后期预拱度的调整。经过分析、研究后采用膨胀螺栓 钢板的连接方式将其上下连接为整体。即满足了预拱度设置,又方便了拆卸,示意图见图4~图6。
2.箱梁腹板模板与底座接触处密封的控制
腹板模板与台座接触部分为型钢台座部分,应考虑模板与台座接触处密封时采用止浆带或止浆管的方式,以便确定面板底部槽钢纵肋腹板的位置,该台座采用面板纵肋与模板接触采用面接触的方式取得了较好的成效,成功解决了箱梁腹板模板与底座接触处密封的问题,详见图7及图8。
3.梁端楔形块多种纵横坡度的控制
因桥梁处于竖曲线上,存在着多种纵横坡度,为使简支预制小箱梁底板与支座顶面紧密接触,故在箱梁底板支座处增设了楔形块,为满足不同部位楔形块纵横坡度的需要,需设置调坡装置,与生产厂家讨论后,采用15毫米厚的钢板焊接回形或U形槽,并在预留槽的底板上开孔,安装调节装置,施工时依据设计坡度调整四角螺栓的高度实现生产缓和、圆曲多种复杂线路预制箱梁调坡的需求,详见图9~图11。
二、台座基础换填
1.因该预制场所处的区域为超厚淤泥层,当挖至一定深度厚仅能进行抛石挤淤处理,当进行抛石时应严格控制石料的粒径,并将石料大面朝下进行放置。
2.抛石后分层回填碎石土,每层的厚度控制0.3米,压实度为93%以上,边角或压实不到位的部位采用小型设备进行夯实;
3.当碎石土填筑至预制箱梁台座基础底时,严格控制其平整度、宽度、压实度及高程。
三、台座基础混凝土及基座浇筑
1.当台座基础换填完成后,立即绑扎纵横向钢筋网片,并严格控制其保护厚度,钢筋接头的位置、钢筋的间距、钢筋绑扎处的牢固程度;
2.台座混凝土浇筑时,应对机械设备进行检查,确保浇筑期间混凝土连续供应,振捣应严格控制混凝土的间距、插入深度、距模板的距离、确保混凝土浇筑质量;
3.当浇筑台座基座时,应严格控制基座顶面的预拱度、平整度及预埋钢筋的间距。
四、型钢构件安装
1.当台座基座混凝土强度养护到期后,弹出工字钢的轴线,安装工字钢,并采用膨胀螺栓 钢板每间隔0.5米进行固定,过程中严格按预拱度控制,必要时在混凝土基座与型钢之间支垫钢板。
2.按图纸设计间距垂直型钢安装63#槽钢,与型钢的翼缘焊接为整体,采用拉线方式严格控制63#槽钢的边线,确保横向槽钢分配梁线形顺直。
3.在横向分配梁的顶部纵向安装63#槽钢纵梁,两侧的纵梁应呈反扣状,且严格控制其间距和线形,纵向槽钢接长时,在槽钢的内部利用加设钢板进行接长,避免焊接时凸凹的质量缺陷,导致模板与台座接触不紧密质量缺陷的发生,钢砼叠合式台座效果见图12。
4.在拼装纵横分配梁型钢组件时,应按不同规格的箱梁预留楔形块的位置,当浇筑箱梁时将其安装就位,严格控制其平面位置、轴线、高程及楔形块的坡度。
5.面板采用6毫米厚的不锈钢板,采用等离子切割成块,运输至施工现场进行分块安装,安装时严格控制钢板的平整度、接缝及线形,并将钢板与面板后的背肋焊接为整体,严格控制焊接质量、不得有夹渣、气孔等质量缺陷,并对钢板进行保护,避免烧伤、烧穿影响预制箱梁的外观。
五、型钢构件回收再生利用
考虑到钢砼叠合式预制箱梁台座后期回收,台座的型钢部分与混凝土基座部分采用膨胀螺栓 钢板进行临时固定,当局部有沉降现象时,可松开螺栓加垫支撑的方式对台座的型钢部分进行调整,使预制箱梁台座的预拱度满足设计要求,当预制箱梁预制完成后,解除台座的型钢部分与混凝土基座部分的连接,分段割开后,用龙门吊将其吊离,进行再生利用。