王仁軍
(江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司,江蘇 南京 210018)
橋梁工程是我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成,其施工質(zhì)量是社會(huì)經(jīng)濟(jì)順利發(fā)展的重要保障。隨著多種工程施工機(jī)械的出現(xiàn),以及施工技術(shù)的發(fā)展,橋梁工程建設(shè)的速度和質(zhì)量較以前大大增強(qiáng),特別是一些先進(jìn)的施工方法的應(yīng)用,保障了大型橋梁工程建設(shè)的高效開展,懸臂澆筑橋梁施工技術(shù)就是其中非常典型的代表性施工技術(shù)方法。懸臂澆筑橋梁施工技術(shù)是當(dāng)前大型高速公路橋梁施工的重要方式,強(qiáng)化了橋梁工程的整體性,并且降低了橋墩的受力,保證了工程施工的快速高效。在具體施工時(shí),在橋墩兩側(cè)設(shè)置工作平臺(tái),平衡地逐段向跨懸臂澆筑水泥混凝土梁體,并逐段施加預(yù)應(yīng)力。懸臂澆筑橋梁施工技術(shù)在很多工程施工中已經(jīng)被應(yīng)用,例如,京九線泰和大橋、銅九吳家灣橋都是其中非常典型的技術(shù)應(yīng)用代表。本文將從鳳山路橋梁工程施工宏觀層面對(duì)懸臂澆筑橋梁施工技術(shù)的施工要點(diǎn)開展分析,從而為實(shí)際工程施工提供一定的參考。
懸臂澆筑施工工藝組成較為復(fù)雜,從施工流程上包括四個(gè)部分,0#塊段施工、掛籃施工、邊跨施工,以及合攏段施工,如圖1所示。其中,前兩個(gè)過程尤其重要,也較為復(fù)雜。
鳳山路橋橋址區(qū)位于海安縣城區(qū)海安鎮(zhèn)鳳山村。引道起點(diǎn)里程樁號(hào)為K0+500,終點(diǎn)里程樁號(hào)為K1+500,全長(zhǎng)1.0 km。其中橋梁長(zhǎng)551.44 m。橋跨布置為:9×20 m+50 m+85 m+50 m+9×20 m,主橋?yàn)椋?0+85+50)m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁,兩側(cè)引橋?yàn)橄葟埛A(yù)應(yīng)力空心板梁。
圖1 橋梁懸臂灌筑法施工技術(shù)流程圖
0#塊段是整體懸臂澆筑施工的第一步,也是整體施工的基礎(chǔ),其施工與基本的混凝土橋墩施工相似。根據(jù)施工技術(shù)要求,0#塊段施工施工包括以下幾個(gè)過程。
(1)地基處理及支架搭設(shè)。與基本的混凝土橋墩澆筑施工相似,在0#塊段施工之前必須進(jìn)行地基處理,將地下軟弱土層進(jìn)行清理,并用機(jī)械進(jìn)行夯實(shí)。地基處理完成之后,就要進(jìn)行0#塊支撐橋墩施工的支架搭設(shè),在兩墩之間箱梁混凝土澆注使用鋼管支撐,鋼管支撐底部錨入混凝土墊層。為保證墩身混凝土不受干擾,且拆除臨時(shí)支墩以后墩身完整美觀,在混凝土墊層與承臺(tái)混凝土之間鋪墊薄鐵皮,然后澆筑混凝土,形成混凝土墊層,然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行滿堂落地支架的拼裝和搭設(shè)。
(2)支架預(yù)壓。支架搭設(shè)完畢之后,需要對(duì)其進(jìn)行一定的預(yù)壓處理,以消除其非彈性變形,測(cè)出彈性變形值,為底模和側(cè)模預(yù)留高度提供參數(shù),并檢驗(yàn)托架是否安全。根據(jù)預(yù)壓結(jié)果調(diào)整支架預(yù)拱度。支架變形穩(wěn)定后,進(jìn)行卸載,檢查支架的安全穩(wěn)定性,保證支架的完好。
(3)鋼筋及內(nèi)模安裝。支架搭設(shè)預(yù)壓完成之后,就需要進(jìn)行鋼筋以及內(nèi)模安裝施工,在施工時(shí)主注意,根據(jù)中心軸線和邊線進(jìn)行鋼筋綁扎,鋼筋綁扎嚴(yán)格按照?qǐng)D紙和規(guī)范進(jìn)行,鋼筋施工時(shí)要注意混凝土墊塊的放置,確保鋼筋有足夠的保護(hù)層。鋼筋之間互相干擾時(shí),做適當(dāng)調(diào)整。調(diào)整的原則是:構(gòu)造鋼筋讓位于主鋼筋,細(xì)鋼筋讓位于粗鋼筋,普通鋼筋讓位于預(yù)應(yīng)力鋼筋。內(nèi)模采用竹膠模板,根據(jù)箱室尺寸進(jìn)行加工。內(nèi)模板必須要保證足夠的強(qiáng)度,模板拼裝需要滿足相關(guān)規(guī)范的要求。
(4)混凝土的澆筑及后期保養(yǎng)等?;炷恋臐仓┕な?#塊施工質(zhì)量最直接的影響過程,在施工時(shí)要完全按照施工規(guī)范開展工作,從底板開始前后、左右對(duì)稱整體澆注0#段混凝土?;炷翝沧⒌捻樞颍夯炷劣?#段中心分別向兩側(cè)1#梁段方向?qū)ΨQ分層澆注,先底板后頂板。特別要注意混凝土的溫度要求,并且在振搗過程中要持續(xù)進(jìn)行,保證混凝土不再沉落,表面出現(xiàn)灰漿和水光,混凝土達(dá)到均勻?yàn)檎駬v密實(shí)?;炷潦┕ね瓿芍?,要進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的養(yǎng)護(hù),特別是對(duì)于水化熱等問題要嚴(yán)格預(yù)防。在箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%后,進(jìn)行張拉預(yù)應(yīng)力施工,但是要注意按設(shè)計(jì)順序?qū)ΨQ、平衡實(shí)施張拉作業(yè)。預(yù)應(yīng)力施加完成之后,其強(qiáng)度達(dá)到施工要求就可以進(jìn)行支架拆除。
掛籃施工是邊跨施工等后期施工的基礎(chǔ),掛籃采用貝雷片進(jìn)行拼裝,每個(gè)腹板頂部采用一組貝雷梁,每組貝雷梁采用四片上下加強(qiáng)型貝雷片進(jìn)行組合,如圖2所示。
圖2 掛籃截面示意圖
(1)支架拼裝。墩頂塊達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行貝雷梁拼裝,拼裝前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)貝雷梁進(jìn)行整修,然后分批在地面進(jìn)行組裝后用吊車提升到墩頂拼裝。其拼裝施工過程為:組裝貝雷梁→在墩頂懸臂拼裝→吊裝后上橫梁→后吊帶、后壓梁、后下橫梁→前上橫梁→ 前吊帶、前下橫梁→底板縱導(dǎo)梁、底縱梁→底?!皬埨脚_(tái)→后下橫梁吊架。
(2)掛籃模板安裝。支架安裝完成之后,要進(jìn)行掛籃的安裝。掛籃安裝時(shí)采用支架懸灌澆筑掛籃模板采用標(biāo)準(zhǔn)組合鋼模,在組合模板上鋪設(shè)不銹鋼冷軋鋼板。特別注意:在模板安裝時(shí)需要進(jìn)行接縫處理,兩側(cè)模與底模之間、已施工梁段與待施工掛籃模板接縫間嵌入5 mm厚硬質(zhì)海綿條。用千斤頂把底板吊牢,用拉筋將側(cè)模與底模拉緊,并注意模板加工階段做到表面平整,線條順直,施工中認(rèn)真操作才能取得較滿意的效果。
(3)支架預(yù)壓及調(diào)整。支架及掛籃拼裝完成后,安裝梁段底模、側(cè)模,然后進(jìn)行支架系統(tǒng)的預(yù)壓試驗(yàn),用袋裝細(xì)砂代替混凝土進(jìn)行預(yù)壓,以確定其彈性變形并保證其強(qiáng)度和剛度。預(yù)壓荷載取梁段重量的120%,分別在預(yù)壓加載前、加載后、卸載后進(jìn)行標(biāo)高觀測(cè),取得支架系統(tǒng)彈性與非彈性變形數(shù)值,并與先期利用鋼桁架模擬計(jì)算結(jié)果相比較。如果出現(xiàn)問題,應(yīng)及時(shí)對(duì)支架進(jìn)行調(diào)整,保證支架的平整度等。
(4)混凝土澆筑?;炷翝仓?,認(rèn)真檢查模板支撐情況,模板堵漏質(zhì)量,鋼筋綁扎及保護(hù)層的設(shè)置,預(yù)埋件,預(yù)留孔洞位置的準(zhǔn)確性,模內(nèi)有無雜物;檢查澆筑混凝土用的漏斗,串筒分布是否滿足澆筑順序。澆筑順序:應(yīng)遵守“先前后尾,兩腹向中對(duì)稱澆注混凝土”的順序。兩腹板對(duì)稱同時(shí)澆筑,然后澆筑中間部位的底板,順序?yàn)橄惹昂笪?。澆筑頂板及翼板混凝土?xí)r,應(yīng)從兩側(cè)向中央推進(jìn),以防發(fā)生裂紋。每段梁段混凝土端面要人工鑿毛。
(5)掛籃前移。在前一梁段混凝土澆筑完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉、灌漿,壓漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)90%后,將掛籃前移進(jìn)行下一階段施工。
首先,將兩側(cè)模之間的橫向拉筋拆除,使側(cè)模與梁段分離,然后松動(dòng)后上橫梁上支撐千斤頂,使吊桿及底板下降,使底模板脫離混凝土梁底約5~10 cm。然后,利用導(dǎo)鏈反向拉貝雷梁,讓貝雷梁緩緩前移。貝雷梁移動(dòng)需要同步進(jìn)行,為了保證貝雷梁的移動(dòng)同步,在貝雷梁移動(dòng)前先在軌道上做記號(hào),每隔幾分鐘由專人用鋼卷尺測(cè)量每組貝雷梁的前移距離,保證每組前移速度一致,T構(gòu)兩側(cè)的移動(dòng)距離保持基本一致,距離相差不得超過10 cm。掛籃前移過程中應(yīng)注意:兩邊掛籃兩端同時(shí)緩慢向跨中勻速移動(dòng);每前移50 cm,用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀檢測(cè)掛籃的方向、標(biāo)高,防止掛籃左右偏向或扭轉(zhuǎn)。掛籃前移由專人指揮,隨時(shí)觀測(cè)掛籃的移動(dòng)情況,確保安全。掛籃就位后,錨固在已施工完畢的梁段上,用千斤頂抬升底模至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
對(duì)邊跨施工地點(diǎn)進(jìn)行地基處理,完成之后,進(jìn)行支架搭設(shè)及預(yù)壓。支架預(yù)壓完成后,安裝永久支座后、綁扎鋼筋、安裝模板并澆筑現(xiàn)澆段混凝土,施工工藝成熟。直線段按要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿并達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后,拆除直線段側(cè)模,以減輕部分重量,同時(shí)在合龍端部拆除1.0 m左右底模及部分支架,便于合龍段施工掛籃伸過合攏段。
連續(xù)梁合龍段施工是控制全橋受力狀態(tài)和線型的關(guān)鍵工序,必須嚴(yán)格控制。采取先合龍邊跨、后合龍中跨的順序進(jìn)行,使全橋最終完成體系轉(zhuǎn)換,形成連續(xù)剛構(gòu)。
合龍段施工時(shí),不宜引起該段施工的附加荷載,因此,在澆筑過程中需要調(diào)整兩懸臂段合龍施工荷載,即設(shè)置配重,每側(cè)配重各為合龍段重量一半,使其豎向變形相等,避免合龍段豎向相對(duì)位移。堆載采用水箱配重,堆載前控制水箱重量,該配重隨著所澆筑砼重量增加而等量減少。對(duì)合龍段的混凝土,混凝土澆筑除冬季外宜選擇在夜間溫度最低、變化最小時(shí),冬季宜選在白天進(jìn)行并控制好混凝土不能受凍,從鎖定到澆注混凝土完畢的時(shí)間盡可能控制在最短,混凝土中加入緩凝早強(qiáng)劑,并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。同時(shí)派專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè),預(yù)防發(fā)生意外情況。在中跨合龍段縱向預(yù)應(yīng)力筋全部張拉、壓漿后,拆除臨時(shí)錨固及臨時(shí)支座,進(jìn)行連續(xù)箱梁的體系轉(zhuǎn)換工作。臨時(shí)支座拆除采用掏砂法,緩慢將砂箱內(nèi)砂子掏掉,注意掏砂的同步性。
通過分析可以看出,懸臂澆筑施工是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程,所包含的內(nèi)容非常廣泛。而在其中很多內(nèi)容是橋梁工程施工的基本問題,例如混凝土澆筑、模板安裝等,為此,本文就沒有作進(jìn)一步的敘述。另外,本文在分析過程中很多內(nèi)容是細(xì)節(jié)性的描述,這主要是因?yàn)樵谑┕r(shí),尺寸等細(xì)節(jié)內(nèi)容對(duì)于工程整體質(zhì)量要求非常嚴(yán)格,這也是在實(shí)際的施工過程中應(yīng)該注意的。
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