广清高速公路桥涵维修加固工程(第三标段)是公司2009年承接的3个桥涵加固工程中施工技术难度最大的一个工程,该项目加固的桥涵包括2座大桥、1座中桥、7座涵洞,其中省道S114跨线桥、天坪岭大桥是本项目的难点和重点工程,而前者由于要在箱梁腹板外侧底缘布置通长预应力钢束,施工技术难度相当大,后者则由于桥梁净高达20m,而且多达19跨空心板底板需粘帖钢板加固,加上项目工期仅50天,施工难度很大。工程自2009年12月中旬开工以来,公司克服技术难度大和工期紧的双重困难,并多次邀请桥梁专家现场指导,目前工程进展基本顺利,其中天平岭大桥加固工程已提前完工,省道S114跨线桥已顺利张拉完2联预应力钢束。
以下对省道S114跨线桥加固工程作一简单介绍。
省道S114跨线桥为主线跨省道S114线,跨径组合:左半幅为4×20m+(22.76+31.9+26.34)m+5×20m预应力砼连续箱梁;右半幅为4×20m+(28.1+31.9+21)m+5×20m预应力砼连续箱梁,桥长267m。其中第一、三联梁高为1.4m,第二联梁高为1.7m。为提高桥梁结构承载能力和耐久性,改善结构受力特性,对左辐一、二、三联和右幅第一联采用在支点附近加厚腹板、箱梁腹板外侧底缘布置通长预应力钢束,底板粘贴纵向钢板条、箱梁内裂缝封闭或灌浆处理相结合的加固措施;其中钢绞线加固措施为沿跨径方向在原箱梁腹板外侧加厚,每侧加厚段设置两股通长的预应力束(7Φs15.2),预应力锚具采用OVM15-7型,钢铰线采用标准强度1860MPa,直径为5Φs15.2高强低松弛钢绞线,腹板加厚段在跨中20cm,在支点附近为提高腹板抗剪承载力及保证钢束张拉锚固,支点附近加厚段宽为30cm,中间段设置2.5m长的过渡段。
箱梁腹板的加宽侧及支点位置均要求混凝土加固到翼板底,混凝土模板的安装、浇筑及振捣是本项目的最大难点。针对该难点,公司结合以往的省内类似箱梁腹板加固施工经验,提出如下方案:
(1)模板。箱梁腹板加厚采用木质模板。模板采用“井”字形10cm×10cm方木加固,并在翼板、腹板植入拉杆,底板植入螺栓的方式固定模板。
(2)混凝土浇筑。在新老砼之间刷界面胶后浇筑砼,砼采用商品砼,在拌和站集中拌制。由于桥箱梁腹板加固的厚度较薄,混凝土内钢筋布置较密,加厚段高度已经加厚到翼板底,作业空间仅为10cm,给混凝土的浇筑和振捣带来较大的困难。经多次研究讨论,采用如下施工工艺:混凝土采用人工入模;混凝土浇筑分段分层浇筑,先浇筑下部70cm,长度约为5m左右,振捣密实后,立即浇筑上部20cm的混凝土并同时振捣密实,最后再浇筑顶部的10cm干性混凝土,同时浇筑另外一段约5m的砼。由于混凝土较薄,振捣采用振捣笔(直径约2cm)加人工振捣的方式进行充分振捣。分层浇筑时注意处理好不同层之间的界面,第二层混凝土必须在混凝土初凝时间之内完成。
混凝土养护龄期不小于7天及混凝土强度达到设计强度的90%后,方可张拉预应力钢束。预应力钢束采用7根规格为?j15.24mm的无粘结钢绞线,预应力钢束采用箱梁内外侧两端对称张拉。张拉控制应力为1395MPa(0.75 fpk),张拉力为1367.1KN。张拉分级情况如下:第一级:10% P;第二级:20% P;第三级:40% P;第四级:60% P第五级:80% P;第六级:100 % P。其中P为设计张拉力。
预应力钢束张拉完毕并封锚注浆后,在进行钢板粘帖。
省道S114跨线桥腹板加厚模板整体效果图
天平岭大桥采用简易挂篮作为作业平台