(四川路橋橋梁工程有限責(zé)任公司, 四川 成都 610072)
在連續(xù)梁施工中,一般采用分階段懸臂梁對稱澆筑施工方法,最后通過梁段合龍,實(shí)施從單階段到整體結(jié)構(gòu)的連續(xù)梁施工。連續(xù)梁施工過程中墩頂?shù)呐R時固結(jié)點(diǎn)、梁段合龍的質(zhì)量和要求、橋段的撓度控制都是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
懸臂式連續(xù)梁施工被廣泛用于跨度大,且橋梁基礎(chǔ)采用高墩承重方式的大型橋梁工程中。在連續(xù)梁懸臂施工工藝過程中,主要使用到的施工設(shè)備是掛籃,掛籃使用的方式直接決定了連續(xù)梁的懸臂施工效率。掛籃是一種可移動、可拆卸的澆筑施工設(shè)備,可以通過張拉錨來進(jìn)行位置移動,在每完成一分段的橋體施工后,移動掛籃,再向下一段施工。在掛籃內(nèi)完成的施工工序有綁扎焊接鋼筋、裝卸模型、混凝土澆筑工程,包括縱向預(yù)應(yīng)力張拉都在掛籃內(nèi)完成。
在連續(xù)梁懸臂施工工藝中,掛籃是主要施工設(shè)備,按照現(xiàn)有的掛籃結(jié)構(gòu)模式,可以將現(xiàn)有的掛籃施工設(shè)備分為斜拉自錨式、預(yù)應(yīng)力束式、三角斜拉式、桁架式。掛籃還可以按照平衡方式來分類,可以分為自錨式、壓重式。按照移動方式來分類可以分為滾動式、滑動式兩種。
掛籃由五大系統(tǒng)組成(包括主 垳 架,懸吊系統(tǒng),錨固系統(tǒng),行走系統(tǒng),模板系統(tǒng)),其中錨固系統(tǒng)包括壓緊器和錨固筋,行走系統(tǒng)包括內(nèi)模行走系統(tǒng)、側(cè)模行走系統(tǒng)、三角結(jié)合梁行走系統(tǒng)。
在現(xiàn)有的0#、1#塊施工方法中,以托架法,落地支架法施工為主。但是考慮到高墩高度較高,橋下地勢復(fù)雜,工期進(jìn)度要求比較緊,考慮到安全問題,施工成本,掛籃工作的難度等等,擬采用托架法來進(jìn)行施工。
現(xiàn)有的托架設(shè)置工藝中有兩種模式,一種是通過預(yù)埋孔道使用高強(qiáng)精壓螺紋鋼筋進(jìn)行對拉連接設(shè)置,以確保基座受力鋼筋的穩(wěn)定性。另外一種方法是通過在墩身預(yù)埋剛性牛腿,通過焊接剛性牛腿,作為基礎(chǔ)的受力結(jié)構(gòu)??紤]到預(yù)埋剛性牛腿施工方法的局限性,擬采用預(yù)埋孔道用高強(qiáng)度精壓螺紋鋼對拉連接的方式來進(jìn)行托架基礎(chǔ)設(shè)置。
綜合了托架的抗剪,抗壓,強(qiáng)度,剛度等等因素考慮后,可以通過在箱梁底部設(shè)置4道三角形托架來對箱梁進(jìn)行固定,通過使用直接在32MM以上的高強(qiáng)精軋螺紋鋼與墩身相連。
在完成對托架系統(tǒng)的安裝后,需要對托架系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)壓實(shí)驗(yàn),以確保托架的承重能力能夠滿足工程的需求。在進(jìn)行預(yù)壓實(shí)驗(yàn)前,需要對混凝土土方重量,模板,鋼筋,支架等等自重進(jìn)行計算,還要考慮到施工時間長度,工期內(nèi)的其他荷載,等計算斷面荷載分布值,最后確定一個合理的堆載預(yù)壓強(qiáng)度。
0#梁段是連續(xù)梁的重要部分,所以0#梁段施工必須嚴(yán)謹(jǐn),做到分好不差。一般根據(jù)橋段的施工難度可以分為一次澆筑施工或者兩次澆筑施工。對于工程量大、難度高的0#梁段,應(yīng)該采用兩次澆筑的方式來做好質(zhì)量控制工作。
如采用一次澆筑,應(yīng)該提前在箱梁的頂部預(yù)留窗口,待其他安裝工作完成后,混凝土能夠從箱梁上部的窗口灌入,進(jìn)入箱梁的箱內(nèi)。澆筑時注意混凝土配合比,并且注意振搗密實(shí)。
如采用兩次澆筑,可以先將0#梁段的底模、側(cè)模和相對應(yīng)的鋼筋焊接綁扎、安裝好,再進(jìn)行第一次澆筑施工。待第一次澆筑施工達(dá)到預(yù)期質(zhì)量控制后,再進(jìn)行第二次施工。通過分兩次澆筑的方式,能夠很好地對底模、側(cè)模鋼筋綁扎焊接的質(zhì)量進(jìn)行控制,對混凝土的澆筑情況也能夠做到較好的質(zhì)量控制。由于在第一次澆筑施工中,沒有進(jìn)行頂板鋼筋模具的安裝,振搗棒和其他施工設(shè)備能夠直接伸入模具內(nèi)部,能夠更好地確保0#梁段施工的質(zhì)量。
由于橋梁連續(xù)梁的施工過程屬于大型、高強(qiáng)度的工程,支架布置必須滿足強(qiáng)穩(wěn)定性、強(qiáng)剛度性、高強(qiáng)度性。在施工過程中,需要對橋段進(jìn)行預(yù)應(yīng)力加載,支架的基礎(chǔ)部分必須能夠承載預(yù)壓的重量。其中,常用的支架地基部分可以采用鉆孔樁基礎(chǔ)、明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)或者鋼管樁基礎(chǔ)。由于在加載預(yù)應(yīng)力和載重的過程中,可能會出現(xiàn)彈性形變和非彈性形變,支架的布置還應(yīng)該考慮有一定的形變預(yù)留量,還需考慮排水問題,在底部設(shè)置排水系統(tǒng)。
0#梁段的支架部分由內(nèi)側(cè)焊接在臨時支墩、柱墩上面的剛性牛腿和外側(cè)鋼管支架組成,為了確保施工過程中永久支座不承受負(fù)載壓力,應(yīng)該設(shè)立橋墩臨時固結(jié)裝置。通過在支座兩旁臨時焊接安裝預(yù)應(yīng)力鋼筋,添加混凝土臨時墊塊等等的方式來布置臨時橋墩固結(jié)裝置。通過臨時橋墩固結(jié)點(diǎn)的設(shè)立,能夠減少澆筑過程中連續(xù)梁兩次出現(xiàn)的不平衡重力,減少建筑重力對 T結(jié)構(gòu)的影響,同時降低溫度對混凝土的影響,保障施工質(zhì)量。
支架的安裝和設(shè)計必須滿足最大承重設(shè)計,設(shè)計過程中應(yīng)該使用大型有限元程序?qū)χЪ芙Y(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)算,確保支架結(jié)構(gòu)的合理性與合格性。在支架設(shè)計完成后,還應(yīng)該對支架進(jìn)行預(yù)加載測試。預(yù)加載的觀察時間一般設(shè)定為24個小時,可以以120%的真實(shí)負(fù)重來進(jìn)行預(yù)壓測試,第一次觀察在預(yù)加載4小時后,第二次觀察在距預(yù)加載開始16小時后。預(yù)加載的重力應(yīng)該從小到大,模擬澆筑過程中的混凝土結(jié)構(gòu)重力變化。
掛籃模板應(yīng)該在施工場外進(jìn)行加工,通過采用定型高強(qiáng)度鋼板來作為模板加工的材料,在場地外加工完成后再運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場以節(jié)省施工時間。根據(jù)不同的施工情況,掛籃模板可以在場外組裝成三大塊,或者兩大塊,以方便現(xiàn)場的安裝,安裝的方法應(yīng)該根據(jù)施工橋段的具體情況而定。
對于0#梁段中施工需要用到的鋼筋,對于非預(yù)應(yīng)力鋼筋部分,應(yīng)該在場外的地面上進(jìn)行加工,加工完成后再通過塔吊運(yùn)送進(jìn)行安裝施工,以節(jié)省施工時間,提升效率。對于縱向預(yù)應(yīng)力管道應(yīng)該用定位網(wǎng)片進(jìn)行及時的固定,并檢查網(wǎng)片固定的質(zhì)量是否合格。
在0#塊混凝土工程施工完畢后,并且混凝土的養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度到達(dá)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的90%以后,可以拆除內(nèi)模板,對豎向、縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行拉張,拉張完畢后,安裝掛籃軌道,根據(jù)掛籃的行走方式分為滾動軌道和滑動軌道。為了保證外側(cè)模板脫模的順暢性,應(yīng)掛籃滑動前,必須對已完成的項(xiàng)目進(jìn)行逐一清點(diǎn)檢查,避免出現(xiàn)遺漏未施工項(xiàng)目。
該在脫模前對掛籃的后錨裝置進(jìn)行解除,為了避免脫模過程中,掉落模板對掛籃造成損害,模板的前后吊桿放下的高度應(yīng)該控制在3CM左右,以確保鋼模不會從過高的高度掉落損壞掛籃。在脫模工作完成后移動掛籃至下一個施工的準(zhǔn)確位置,并鎖定后錨,鎖定后底橫梁吊帶。
合龍段的施工程序分為三段,包括次邊跨合龍、邊跨合龍、中跨合龍,一般施工順序?yàn)榇芜吙绾淆垺⑦吙绾淆?、中跨合龍(也可以是中跨合龍,次中跨合龍,邊跨合龍)。中間合龍的橋段部分采用吊架澆筑的方式來進(jìn)行澆筑作業(yè),合龍作業(yè)前應(yīng)該不斷調(diào)整和矯正懸梁梁段的中線和標(biāo)高,確保合龍時能夠進(jìn)行無縫連接。為了確保合龍澆筑過程中混凝土構(gòu)筑物不出現(xiàn)形變,應(yīng)該在合龍混凝土工程開始前安裝對應(yīng)強(qiáng)度和型號的合龍段勁性骨架和張拉臨時束,通過安裝勁性骨架和張拉臨時束的方式來確保合龍混凝土構(gòu)筑物不變形。
連續(xù)梁施工工程在開工前應(yīng)該做好詳盡的規(guī)劃,把質(zhì)量工作放在第一位,把安全生產(chǎn)概念放在第一位,在確保施工人員安全的條件下再尋求施工效率的最大化。
[1]周建虎. 連續(xù)梁施工監(jiān)控與施工技術(shù)研究[D].石家莊鐵道大學(xué),2015.
[2]張國碧. 大跨度鐵路橋連續(xù)梁線形監(jiān)控的研究[D].北方工業(yè)大學(xué),2014.