廣州軌道交通地鐵四號線第7標段上部結(jié)構(gòu)為預制混凝土節(jié)段箱梁,采用整孔拼裝架設方案。介紹預制混凝土節(jié)段箱梁膠接拼裝、整孔架設的施工方法,為今后類似工程的施工提供借鑒。
1、工程概況
廣州軌道交通地鐵四號線,位于廣州市南拓發(fā)展軸的軸線上,處于沿珠江入??诤拥赖奈靼兜貛?,是廣州市中心城區(qū)聯(lián)系南部各新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展組團的軌道交通快速線,起到拉開城市布局、促進城市健康發(fā)展的引導作用。
東涌站至黃閣北站區(qū)間的第7標段,位于廣州番禺區(qū)內(nèi),起終點樁號為K42+612.4~K44+947.4,主要施工范圍為DZ24~DZ103墩的高架橋,跨越多處河涌和鄉(xiāng)村道路。
高架橋組合為2×30m+2×25m+1×30m+1×25m+63×30m+4×25m+6×30m預應力簡支箱梁,箱梁為單箱單室鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),采用短線法分節(jié)段預制,現(xiàn)場膠接拼裝架設;標準預制節(jié)段長度為2.50m,頂寬為9.30m,預制節(jié)段梁的吊裝重量約40t。
2、施工方案
預制節(jié)段梁由專業(yè)梁場生產(chǎn)供應,箱梁架設擬從本標段的起點DZ24墩向終點DZ103墩方向逐跨采用上行式架橋機現(xiàn)場膠接拼裝、整孔架設。對于起始的第1跨(DZ24至DZ25墩)及第2跨(DZ25至DZ26墩)節(jié)段梁由運梁車從地面施工便道運至架橋機下方,然后由架橋機直接吊起梁段至安裝位置進行梁段的拼裝。其余各橋跨的節(jié)段梁則由存梁場龍門吊機提升上橋面,從橋上運梁至架橋機后方喂梁,利用50t起重小車的轉(zhuǎn)動裝置將節(jié)段梁在空中轉(zhuǎn)動90°而就位。
節(jié)段箱梁架設流程:施工準備→架橋機拼裝→架橋機檢驗→節(jié)段梁吊裝及調(diào)整→節(jié)段梁膠拼及臨時束張拉→整孔預應力張拉→整孔落梁就位→架橋機縱移過孔→架橋機調(diào)整進行下一孔架設。
3、架橋機拼裝預制節(jié)段箱梁的架設
采用上行式架橋機,其能夠滿足跨度22.5~35m節(jié)段箱梁的架設,適應橋梁平面曲線半徑R≥450m.本架橋機由主梁(含導梁)、前支腿、2個可前后循環(huán)的活動中支腿、后支腿、50t起重小車、節(jié)段梁吊掛系統(tǒng)、吊具、安全系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)等組成,架橋機總體布置見圖1.在DZ24墩至DZ25墩跨處按施工要求采用汽車吊機安裝架橋機設備,架橋機組拼完成后,對架橋機進行試吊并檢驗其各項工作性能,滿足施工要求后才可投入正式使用。
4、節(jié)段梁吊裝步驟(以30m跨度為例)
在安裝跨兩端墩頂安裝支座,并按設計調(diào)整其預偏量。節(jié)段梁從存梁場運至待架設的橋跨處,首先吊裝第S12節(jié)段定位,然后依次吊裝其余各節(jié)段梁(見圖2),最后調(diào)整線形,校準第S1節(jié)段,并將其臨時固定,確保不發(fā)生位移、轉(zhuǎn)動。安裝時將各節(jié)段向墩方向偏移,預留涂環(huán)氧樹脂的空間。
將第S1、S2梁段臨時對接,通過張拉臨時束預拼,檢查拼接縫的密貼程度,以決定不同部位的涂膠厚度;檢查線形高程和箱梁中線,以掌握糾偏的方向和程度,作好糾編的準備工作。預拼完畢后,將梁段脫開,對膠拼的混凝土面作進一步清理,確保涂膠面上無泥土、灰塵及其他松散物;在第S1、S2梁段接合面上涂抹環(huán)氧樹脂,將S2梁段與S1梁段密貼,張拉臨時緊固裝置,保證節(jié)縫間壓力不小于0.3MPa,將S1、S2梁段臨時錨固,環(huán)氧樹脂固化。按同樣方法依次安裝其余節(jié)段,最后張拉所有預應力束,整孔落梁至設計位置,完成一整孔梁的架設,縱移架橋機過孔,進入下一孔跨架梁。
5、節(jié)段梁膠拼施工
5.1節(jié)段梁吊裝和試拼為保證兩梁段拼接面標高、傾斜度保持一致,減少涂膠后的梁段位置調(diào)節(jié)時間,在膠拼前,進行試拼裝。試拼裝時,調(diào)整待拼節(jié)段標高,將梁段拼接面靠攏,保證梁段拼接面完全匹配,檢查梁段塊件標高、中線和匹配面的情況,預應力孔道接頭對位情況,臨時預應力鋼筋及張拉設備是否完善。試拼完成后將移開0.4~0.5m(以方便膠拼為準),除縱向進行平移外,梁段的標高和傾斜度不應進行調(diào)整。
5.2拌膠及涂膠將環(huán)氧樹脂在約400轉(zhuǎn)/min狀態(tài)下攪拌2~3min,直到顏色均勻為止,攪拌過程中盡量避免引入空氣,盡量使用扁平工具拌膠,便于散熱延長使用時間。使用刮刀從下向上方均勻涂刷,為加快進度,可分為幾個工作面同時進行涂膠,涂膠厚度為0.5~1.0mm.混凝土凹進部分要填平,涂刷過程以及拼裝后2h之內(nèi)采取措施,防止雨水侵入和陽光照射。
在常溫條件下,拌制完的環(huán)氧樹脂宜在45min內(nèi)涂刷完畢,90min內(nèi)進行拼接。涂膠的混凝土表面溫度不宜低于5℃,否則須采取加溫措施。涂膠時應取2組試件,與梁體膠拼面同條件養(yǎng)護。
5.3梁段拼接
在全截面環(huán)氧樹脂涂刷完畢,安裝預應力管道密封圈后,移動待拼梁段,對位進行拼接。張拉臨時預應力束,使環(huán)氧樹脂在不小于0.30MPa的壓力下固化,擠壓后的膠縫寬度宜在0.5~1.0mm,不應出現(xiàn)缺膠現(xiàn)象。擠出多余的環(huán)氧樹脂及時刮除,刮除過程中盡量減少對混凝土的污染,并用檢孔器清理預應力孔道,排除可能進入預應力孔道的膠體,必要時0.5h再通孔1次,確??椎赖臅惩?。