周海濤
(中交第三航務(wù)工程局有限公司南京分公司, 江蘇 南京 210000)
先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)能提高工程的效率和質(zhì)量,減少工期,最大程度利用資源,增加經(jīng)濟(jì)效益,應(yīng)當(dāng)廣泛、科學(xué)的應(yīng)用。
該技術(shù)指的是先將主梁于施工場地內(nèi)制作完成,再將整跨梁吊放于支座,就形成了簡支梁,其次將混凝土現(xiàn)澆于永久支座接頭段,對預(yù)應(yīng)力鋼筋負(fù)彎矩區(qū)予以張拉,將簡支結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為連續(xù)結(jié)構(gòu)。這種橋梁結(jié)構(gòu)與其他形式橋梁相似,但抗扭剛度高,操作更為簡單。
該技術(shù)非常適用于我國的實(shí)際情況,即使面積遼闊、地理情況復(fù)雜,該技術(shù)也能滿足建設(shè)橋梁工程的相關(guān)要求和使用需求,完美的解決了混凝土連續(xù)橋梁施工技術(shù)所具有的耗時(shí)耗資源問題,減少了橋梁施工的成本,通過簡化流程減弱了人工施力部分,也能增加對其他現(xiàn)代化機(jī)械和技術(shù)的使用,對國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等都有諸多裨益,應(yīng)促進(jìn)其應(yīng)用和創(chuàng)新性發(fā)展。
下面詳細(xì)的從施工角度分析該技術(shù)的優(yōu)勢,主要包括:①連續(xù)性橋梁的結(jié)構(gòu)剛度被大幅度增強(qiáng),即使是跨度和規(guī)模大的橋梁工程也能很好的增加其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和堅(jiān)固性,減少形變的產(chǎn)生;②伸縮縫指標(biāo)一定程度被削弱,傳統(tǒng)技術(shù)復(fù)雜的施工工序被簡化,效率增加,行車舒適度增加;③高科技、智能化的機(jī)械設(shè)備可以協(xié)同使用,這是與現(xiàn)代化技術(shù)的完美融合,能提升機(jī)械化水平和施工效率,也有助于后續(xù)增加更多的高科技技術(shù),促進(jìn)橋梁施工現(xiàn)代化發(fā)展;④能夠標(biāo)準(zhǔn)化,更加靈活,簡支梁與簡支柱可在施工前給出完善的指標(biāo),施工企業(yè)制作這些工程構(gòu)件的方式更多,可自行完成,也能由工廠代工,批量化生產(chǎn)從而增加效益,并且這種將施工場地移至場外的做法,也能有效的減少環(huán)境對施工效果的影響,也不會(huì)對施工地段造成長時(shí)間大的交通阻礙,對于民生發(fā)展更為有利。
作為橋梁的主體,預(yù)制主梁決定了工程質(zhì)量,而先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)可在施工場地外部完成預(yù)制主梁的過程,但在預(yù)制過程中需要注意,嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)方案和指標(biāo)進(jìn)行預(yù)制,工序流程固定,確定主梁各個(gè)技術(shù)參數(shù)處于正常范圍,預(yù)制完成后待主梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后,張拉正彎矩區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼束,壓漿并及時(shí)清理主梁底板通氣孔。
臨時(shí)支座和永久支座是安裝橋梁主梁的必備過程,其安裝效果直接影響工程質(zhì)量,一般在預(yù)制至強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后,應(yīng)當(dāng)逐孔進(jìn)行主梁安裝,使其符合工程要求,操作人員需先設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化支座,使其置于特定位置,從而以簡支結(jié)構(gòu)滿足主梁所需支撐力。需要注意的是無論哪種支架都應(yīng)設(shè)計(jì)有效的橋面鋼筋和橫梁鋼筋,從而增加各部分結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固程度。
作為連接橋梁的載體,接頭段鋼絞線會(huì)對橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接影響,施工時(shí)應(yīng)當(dāng)注意先將接頭段鋼絞線引入接頭鋼束中,將之貫穿于波紋管,以混凝土澆筑連接體促進(jìn)橋梁中橫梁、頂板的鋼束等構(gòu)件與橋梁結(jié)構(gòu)相融合,從而增加接頭澆筑位置緊密程度,這是現(xiàn)階段最有效、應(yīng)用程度最廣的橋梁各部位連接方法,最終檢測到所澆筑的混凝土符合強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn),就可以鋼束行預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿。
連接好接頭部位后,可以促進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)完整成型,澆筑時(shí)可先進(jìn)行跨中位置澆筑,之后按照一定的順序繼續(xù)澆筑,通常選擇順橋梁走向于左右延伸,澆筑完成后可將一些不再需要的臨時(shí)支座拆除,橋梁主梁重力發(fā)生轉(zhuǎn)變,不再是臨時(shí)支座,而是整體結(jié)構(gòu),這就形成了可承重的橋梁結(jié)構(gòu)。在拆除臨時(shí)支座時(shí),操作人員不可忽視高溫帶來的影響,尤其是對橡膠支座,選擇恰當(dāng)?shù)牟鸪R時(shí)支座的時(shí)間、位置、數(shù)目,以免引起質(zhì)量事故。
負(fù)彎矩二次張拉是對梁板頂面的預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行張拉,這是先簡支后連續(xù)橋梁同簡支梁橋的本質(zhì)區(qū)別。預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,鋼束張拉采用兩面同時(shí)張拉,張拉順序從外側(cè)向內(nèi)側(cè),每次張拉一根鋼絞線,直到張拉結(jié)束。壓漿工作在張拉結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行。
要想最大程度的發(fā)揮此技術(shù)的特點(diǎn),需要在一些施工工藝上尤為注意,常見的要點(diǎn)包括:
第一,在預(yù)制時(shí)要注意對簡支梁的強(qiáng)度檢測工作,如果其強(qiáng)度不符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),則堅(jiān)決不能采用,要求重新加工至滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。在簡支梁強(qiáng)度適合后予以鋼束的預(yù)應(yīng)力張拉,進(jìn)一步保障其質(zhì)量。
第二,組合設(shè)計(jì)箱梁和現(xiàn)澆段時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮到施工的空間問題,可以預(yù)留部分臺(tái)階,使施工更為順利;在對箱梁和現(xiàn)澆段施工時(shí)不能完全憑借經(jīng)驗(yàn)和臆測完成,應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)方案要求,考察實(shí)際情況,特別是臺(tái)階形式的選擇,應(yīng)當(dāng)與工程所處的地理環(huán)境相符合。
第三,由于先簡支后工藝的特點(diǎn),因此需要注意臨時(shí)支座制作與臨時(shí)支護(hù)環(huán)節(jié),確保其具備充足的支撐力,在設(shè)計(jì)過程中需要考慮到主梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)和工程多項(xiàng)指標(biāo),并且注意后續(xù)工作是否方便開展,如臨時(shí)支座的安裝和拆除工作是否簡單可行,工作量和技術(shù)要求是否在可控范圍內(nèi)等。
橋梁工程的完成并不是一蹴而就的,需要大量的施工人員在較長的工期內(nèi)細(xì)心完成,這也就帶來了一定的工程風(fēng)險(xiǎn),容易誘發(fā)安全事故和工程質(zhì)量問題,在這樣的情況下,必須做好質(zhì)量控制工作,施工團(tuán)隊(duì)要做好以下兩方面:
首先,有效監(jiān)控臨時(shí)支座的設(shè)計(jì)和安裝過程,先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)對臨時(shí)支座具有很高的要求,其設(shè)計(jì)、制作、安裝等環(huán)節(jié)都非常重要,應(yīng)當(dāng)做好對這些環(huán)節(jié)工作的檢查和監(jiān)控工作,培養(yǎng)專業(yè)的人員按照操作流程開始技術(shù)的使用和檢測,確保臨時(shí)支座強(qiáng)度和剛度都滿足要求,達(dá)到橋梁工程質(zhì)量控制。
其次,重視現(xiàn)澆梁施工各個(gè)時(shí)期混凝土緊密連接,在施工中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)澆與前期澆筑的混凝土間必然存在邊界,連接處是工程使用期間出現(xiàn)裂縫的高發(fā)區(qū)域,為減少這一事故,應(yīng)當(dāng)增加其緊密程度,可對預(yù)制板的端頭部位鑿毛,減少逐步凝結(jié)過程中產(chǎn)生的塑性變形,控制橋梁整體性能。
本文以某橋梁的施工過程對先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行實(shí)踐介紹,此橋梁上部為三跨結(jié)構(gòu),橋?qū)?12m,荷載為公路一級,在施工開始就對周邊環(huán)境、土質(zhì)地理?xiàng)l件進(jìn)行了分析,還采用有限元分析模型分析橋梁施工內(nèi)力情況,最終確定采用先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)。其后的施工步驟為:①預(yù)制主梁并且張拉預(yù)應(yīng)力鋼束;②主梁預(yù)制完成且檢測達(dá)標(biāo),開始澆筑混凝土中間橫隔板層;③張拉鋼束并開始灌漿;④澆筑接縫位置;⑤體系轉(zhuǎn)換;⑥鋪裝護(hù)欄和橋面;⑦統(tǒng)計(jì)徐變和收縮影響。最終工程在工期內(nèi)高效率、高質(zhì)量的完成,未發(fā)生安全事故,后期使用舒適,應(yīng)用良好。
先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁施工技術(shù)是橋梁施工的重要技術(shù)之一,能促進(jìn)橋梁技術(shù)高質(zhì)量、高效率的完成,了解其技術(shù)優(yōu)勢和工藝特點(diǎn)有助于促進(jìn)其廣泛應(yīng)用發(fā)展。