王丹
摘 要: 本文先簡單介紹了連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工法的基本概念和特點,然后以津秦客運專線跨天津塘沽高速特大橋為實際案例,梳理了懸臂現(xiàn)澆施工工藝的具體流程。
關(guān)鍵詞: 懸臂;現(xiàn)澆;連續(xù)梁;技術(shù)探析
引言:橋梁是市政道路系統(tǒng)的重要組成成分,隨著新材料的誕生和社會生產(chǎn)水平的提高,橋梁的跨徑越來越大。我國預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在上個世紀70年代首次應(yīng)用到城市橋梁中。預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋現(xiàn)已成為我國最常見的一種橋梁形式,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工工藝中懸臂現(xiàn)澆施工法是一種常見的施工工藝,由于其簡單,高效的工藝特點而有著很高的實用性。因此,對懸臂現(xiàn)澆施工工藝開展分析和研究,有利于施工技術(shù)的推廣與改進,從而提高橋梁建設(shè)的水平和橋梁的質(zhì)量。
一、連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工法
目前我國大部分已建成的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋都采用的懸臂現(xiàn)澆施工工藝。懸臂現(xiàn)澆法又稱為掛籃法、吊籃法、無支架平衡伸臂法。是將以完工的墩頂段作為起點,利用掛籃從立模、澆筑混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉、從兩側(cè)向跨中合攏,最后成為整體。圖1是懸臂現(xiàn)澆施工的基本示意圖。
懸臂現(xiàn)澆法施工的特點有:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)適合懸臂施工,T型梁受力模式與成橋后的結(jié)構(gòu)受力相近;懸臂現(xiàn)澆法不需要支架施工,在航道通行、山間施工時不會影響橋下的正常通行;每個階段的施工基本都在掛籃內(nèi)開展,減小了彼此施工面之間的影響,有利于提高施工效率;采用分段施工,有利于變高度的箱梁施工的開展;掛籃結(jié)構(gòu)簡單,成本不高,有利于降低成本。
二、懸臂現(xiàn)澆施工關(guān)鍵技術(shù)分析
下面以津秦客運專線跨天津塘沽高速特大橋為例。該橋為連續(xù)梁橋,梁全長221.5米,計算跨徑60+100+60米,結(jié)構(gòu)為單箱單室、變截面變高度結(jié)構(gòu)。梁體頂寬12米,底寬6.7米,橋中支點梁高7.85米,跨中和邊跨分別為10米和15.75米,直線段梁高4.85米。在端支點、中跨跨中和中支點設(shè)置5道橫隔板。
1 初步施工
在安裝前要先把各個部分和滑面清洗干凈,支座的四角高差小于等于1毫米,支座構(gòu)件對正,中心線對齊。臨時支座鋼筋一部分嵌入箱體,一部分預(yù)埋進墩帽中。該橋0#和1#段采用的是支架法施工,本文只對該橋的懸臂澆筑法做介紹。
2 懸臂澆筑梁段施工
懸臂澆筑施工的掛籃采用三角桁架式掛籃,該掛籃分為吊架、錨固、模板、走行和附屬部分。這種掛籃優(yōu)點是可以讓內(nèi)外模板一次性走行到位。掛籃由兩片三角形主桁構(gòu)成,抗傾覆系數(shù)大于2,由導(dǎo)鏈牽引,前支座設(shè)聚四氟乙烯的滑板,后支座設(shè)有滑輪,減少摩擦力。在投入使用前要先對掛籃的各項參數(shù)進行計算確保安全,荷載計算包括掛籃的自重、混凝土重量、施工器具的重量、施工人員的重量以及振動器振搗時產(chǎn)生的荷載;主桁的計算是利用吊點反力來驗算主桁上的桿件結(jié)構(gòu)強度和受力狀況;抗傾覆穩(wěn)定計算是利用主桁計算求出后錨力檢驗掛籃的抗傾覆系數(shù);另外在計算時都要考慮混凝土建筑時的工作狀況。
掛籃還事先要在工廠進行強度和變形測試,通過加載確定掛籃的彈性形變和非彈性形變值。確定掛籃的各個部位連接正常,計算施工時的各項參數(shù)。
掛籃的安裝在0#和1#段預(yù)應(yīng)力加載完畢后進行。安裝的過程主要是:安裝滑軌,通過預(yù)埋鋼筋錨固;吊裝主桁架;安裝前橫梁和模板。
通過1-2個梁段的灌注變形測定結(jié)果來確定掛籃的各項參數(shù),主要是根據(jù)測試數(shù)據(jù)確定掛籃的預(yù)留沉落值;確定掛籃底模板和主桁架的變形。掛籃懸掛在張拉并錨固在墩身上的T型箱梁段上,從而使得掛籃能夠順著軌道移動。當上一段梁完成張拉后,先松掉掛籃的后錨點、前后吊帶,拉動走行導(dǎo)鏈,讓主梁系和模版系就位。完成下一段的立模、綁扎、預(yù)應(yīng)力管道安裝、混凝土澆筑以及鋼筋張拉等所有工序。等到0#和1#段的施工梁段混凝土達到設(shè)計強度后,著手進行掛籃的安裝,并開始懸澆梁段的工藝,基本的步驟主要有以下幾點:
① 上梁段澆筑12小時后,開始鋪設(shè)軌道,鋪平然后錨固,安裝前行導(dǎo)鏈,拆除堵頭木模。
② 上梁段澆筑完成24小時后,拆除模板拉筋,松掉內(nèi)外模以及底板模。
③ 設(shè)置待張拉鋼絞線,預(yù)裝模具。
④ 等循環(huán)段的混凝土達到設(shè)計強度后,開始縱向鋼絞線的張拉,完成后進行真空輔助壓漿。
⑤ 在完成澆筑的梁段上,鋪陳軌道,松掉掛籃尾部的后錨具,通過軌道前段用導(dǎo)鏈鋼索與掛籃主構(gòu)架連接,拉動導(dǎo)鏈牽引掛籃滑行。
⑥ 掛籃滑行到位后,利用豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋固定掛籃尾部的錨固連接,拉起前橫梁的千斤頂和底模板的后吊裝置,完成調(diào)整后進行下一梁段的作業(yè)。
整個懸臂梁段施工的工藝控制主要體現(xiàn)在兩方面:前6個月的徐變期以及等到混凝土強度和各參數(shù)達到設(shè)計強度后方可進行預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉。懸臂現(xiàn)澆施工需要注意的是混凝土澆筑平臺要設(shè)置在完成澆筑的梁段混凝土和端模上,懸臂澆筑的過程始終是對稱展開。梁段進行懸灌時,掛籃與上一梁段混凝土結(jié)合的地方要先鑿毛。每個梁段的施工都要根據(jù)設(shè)計的要求預(yù)設(shè)泄水孔、通風通電的預(yù)留空洞以及其他預(yù)埋構(gòu)件。梁段懸臂施工時要注意整體撓度的變化,懸臂澆筑時T型結(jié)構(gòu)的兩端要保持荷載的平衡,澆筑時兩端的混凝土澆筑量差距最好不超過2方。同時澆筑梁段混凝土時要注意水平方向上的分層澆筑,確保一次性澆注成型,如果澆筑的混凝土自流高度超過了2米,還應(yīng)當用溜槽和導(dǎo)管運輸,保證混凝土澆筑順利進行。懸灌循環(huán)段施工的基本順序可以用下圖3表示。
懸臂澆筑施工完成后要進行邊跨現(xiàn)澆段施工,由于該橋邊跨現(xiàn)澆段采用的是落地支架法施工,這里不詳細介紹。
3 合攏施工
合攏施工按照先邊跨,后中跨的順序進行。中跨合攏前要先拆除一個掛籃,利用掛籃內(nèi)外模滑行梁和底板模前后的橫梁作為吊架,通過預(yù)留孔將掛籃的內(nèi)外模和底模吊在梁段上完成合攏施工。合攏的上一段梁段留有預(yù)設(shè)孔洞,待縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋完成張拉后,利用卷揚機把外模切成小塊挨個吊下,然后拆除底板模桁架,用卷揚機分別吊下底板模和橫梁,最后用吊機將掛籃的主構(gòu)件拆除。
三、結(jié)束語
懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術(shù)是一種適用性強,工序簡便,施工效率高的連續(xù)梁橋施工工藝。隨著橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展,橋梁的施工工藝不斷的進步,只有對橋梁的施工技術(shù)進行深入的研究和創(chuàng)新,才能確保橋梁建設(shè)事業(yè)的進一步發(fā)展。
參考文獻
[1]李松報,李陸平.灄水特大橋連續(xù)梁支架現(xiàn)澆法施工技術(shù)[J].鐵道標準設(shè)計,2008,(4):51-54.
[2]方業(yè)博,關(guān)永冰.連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工關(guān)鍵技術(shù)與控制方法研究[J].中國科技縱橫,2018,(3):124,126.
[3]吳曉偉.懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工工藝及質(zhì)量控制技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016,(1):436,490.
[4]陳銘.懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016,(14):364,1482.
[5]梁廣安.懸臂現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)措施[J].交通世界(運輸.車輛),2015,(7):94-95.
[6]王瑞.現(xiàn)澆連續(xù)箱梁合攏段施工技術(shù)[J].價值工程,2014,(31):123-124.