懸臂澆筑法在大跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋工程中的應(yīng)用

陳禹秦

(中鐵二院貴陽(yáng)勘察設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550002)

1 工程概況

綜合考慮項(xiàng)目實(shí)際情況，決定應(yīng)用懸臂澆筑法開(kāi)展本文涉及項(xiàng)目的施工。該大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋上部結(jié)構(gòu)屬于變截面的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。在開(kāi)展梁橋項(xiàng)目施工的過(guò)程中，箱梁結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用的是直腹單箱雙室截面，該結(jié)構(gòu)主跨支點(diǎn)位置的梁高和跨中梁高分別為9.5、3.5 m。

2 懸臂澆筑法原理

懸臂澆筑法也被稱為吊籃法、掛籃法[1]。懸臂澆筑法的主要應(yīng)用原理就是將已經(jīng)完成建設(shè)的墩項(xiàng)段作為起點(diǎn)，然后應(yīng)用懸吊起來(lái)的掛籃分別從立模、張拉鋼筋、澆筑混凝土開(kāi)始從兩邊向中間對(duì)稱施工，最終形成整座橋梁。

3 施工應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

本文涉及項(xiàng)目在應(yīng)用懸臂澆筑法開(kāi)展施工的過(guò)程中，需要遵循以下流程：做好全面的施工準(zhǔn)備工作→在墩旁搭設(shè)托架和支架→開(kāi)展0#段的施工→安裝掛籃→先后開(kāi)展梁體節(jié)段懸灌和邊跨現(xiàn)澆段施工→先后開(kāi)展邊跨、中跨部分的合龍→轉(zhuǎn)換體系。

3.2 支架搭設(shè)與預(yù)壓

在開(kāi)展0#段的澆筑施工前需要提前搭設(shè)支架，支架的主要作用是支撐來(lái)自內(nèi)模、模板以及外模的重量；支架的縱梁通常會(huì)直接支撐在橫梁之上，各種荷載會(huì)通過(guò)橫梁直接傳遞到立柱上面，上部的全部荷載由承臺(tái)承載。在承臺(tái)上需要預(yù)埋0#塊預(yù)壓用精軋螺紋鋼筋，然后在鋼管柱下面預(yù)埋鋼管柱下預(yù)埋普通精軋螺紋鋼筋以及鋼板。

3.3 掛籃制作與安裝

對(duì)于懸臂段施工來(lái)說(shuō)，掛籃是最為關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)，因而不管是掛籃的制作工作還是掛籃的安裝工作，都是連續(xù)梁懸臂施工過(guò)程中最為關(guān)鍵和重要的環(huán)節(jié)。本文涉及工程所應(yīng)用的掛籃為三角形掛籃，其主要由以下部分構(gòu)成：錨固系統(tǒng)、主桁架、模板系統(tǒng)以及底模平臺(tái)。三角形主桁架主要由2榀三角形主桁架和橫向連接系所構(gòu)成，并且作為掛籃結(jié)構(gòu)最為主要的受力結(jié)構(gòu)。不管是水平桿還是外挑架，其連接方式均采用槽鋼焊接的方式。為了保證主桁架水平橫向的穩(wěn)定性，需要將橫向連結(jié)系放置在兩榀主桁架的豎桿上。底模平臺(tái)主要由前后橫梁、底模板以及縱梁組成。因?yàn)榭赡軙?huì)受到縱向預(yù)應(yīng)力筋的約束作用，在實(shí)際施工過(guò)程中邊跨和中跨的底模平臺(tái)是不一樣的。內(nèi)模板的結(jié)構(gòu)形式為抽屜式結(jié)構(gòu)，懸吊系統(tǒng)的主要作用是用于內(nèi)模、平臺(tái)以及外模的懸吊施工。為了防止吊桿會(huì)產(chǎn)生彎曲次應(yīng)力，必須保證外模走行梁前吊點(diǎn)和走行梁相互銷接。

本文涉及工程在實(shí)際施工過(guò)程中應(yīng)用到了三角形掛籃施工技術(shù)，該施工技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、便于安裝和施工、自重較輕、剛度和強(qiáng)度較大。為了保證箱梁混凝土的外觀質(zhì)量，掛籃的外摸板為大塊鋼模板，施工過(guò)程中主要使用到的設(shè)備為無(wú)平衡重液壓千斤頂對(duì)模板進(jìn)行牽引，旨在保證吊裝和安裝的平穩(wěn)性和安全性[2]。在開(kāi)展實(shí)際施工的過(guò)程中，必須格外注意掛籃的安裝施工時(shí)間，保證掛籃的安裝施工是在0#梁段預(yù)應(yīng)力施加后開(kāi)展。另外，注意掛籃的安裝應(yīng)該對(duì)稱拼接，保證兩個(gè)掛籃的重量誤差不能超過(guò)5 t。完成各個(gè)構(gòu)件的安裝工作后需要對(duì)掛籃進(jìn)行調(diào)試和檢查，確保符合模板的安裝精度，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即采取有效的措施進(jìn)行處理。所有部件完成安裝后需要檢查部件的安裝質(zhì)量，只有質(zhì)量合格后方可投入正常使用。

3.4 模板安裝

模板的安裝質(zhì)量不僅關(guān)系著梁體尺寸的精度，還直接決定了混凝土的澆筑質(zhì)量。本文所涉及項(xiàng)目在開(kāi)展施工的過(guò)程中應(yīng)用的模板為定型鋼模板。具體的施工流程為：拼裝支架，安裝底模板→逐片進(jìn)行外側(cè)模板的吊裝→豎向預(yù)應(yīng)力筋及管道的安裝→縱向預(yù)應(yīng)力管道的安裝→內(nèi)側(cè)模板的安裝→對(duì)頂板位置的鋼筋進(jìn)行綁扎→完成混凝土澆筑施工操作平臺(tái)的搭設(shè)→澆筑混凝土，及時(shí)對(duì)已經(jīng)完成澆筑的混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)→將模板拆除→穿預(yù)應(yīng)力鋼絞線→施加適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力→壓漿封錨。

3.5 鋼筋綁扎及預(yù)應(yīng)力孔道布置

按照相應(yīng)的尺寸完成預(yù)應(yīng)力筋的制作，綁扎鋼筋束，然后對(duì)預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行編號(hào)，將鋼筋運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。在開(kāi)展安裝工作之前嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行放樣，合理控制誤差，在埋設(shè)預(yù)應(yīng)力管道的過(guò)程中，注意必須保證出漿口和壓漿口處于通暢的狀態(tài)。在焊接鋼筋的過(guò)程中，為了避免焊接溫度的變化導(dǎo)致鋼筋焊縫產(chǎn)生收縮應(yīng)力，最終導(dǎo)致鋼筋翹曲變形，必須選擇合理的焊接工藝開(kāi)展焊接施工。

在焊接施工的過(guò)程中，采用先點(diǎn)焊后跳焊的焊接施工順序，跳焊的時(shí)候應(yīng)用分段跳焊和分層跳焊的施工方法，具體來(lái)說(shuō)就是先完成鋼筋骨架中心部分的焊接工作，然后對(duì)稱向兩端開(kāi)展焊接工作，先開(kāi)展下部結(jié)構(gòu)的焊接施工，然后開(kāi)展上部結(jié)構(gòu)的焊接施工。如果在同一個(gè)部分需要開(kāi)展多層焊接，那么必須保證各個(gè)焊縫應(yīng)該相互交錯(cuò)跳焊。如果不同層的鋼筋直徑不同，那么一般需要先焊接直徑相同的鋼筋，再焊接直徑不同的鋼筋。鋼筋安裝的位置必須精準(zhǔn)。在鋼筋下墊放混凝土塊，為了保證鋼筋和模板之間具有足夠的保護(hù)厚度，需要應(yīng)用鐵絲綁扎鋼筋。

3.6 混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)

在開(kāi)展混凝土澆筑施工的過(guò)程中，采用的澆筑施工工藝為分層澆筑一次性成型施工工藝，為了保證和提高混凝土澆筑質(zhì)量，在開(kāi)展混凝土澆筑施工的過(guò)程中，注意事項(xiàng)如下。

1)混凝土的澆筑高度通常>2 m，為了保證混凝土澆筑質(zhì)量需要布設(shè)串筒，另外必須保證每個(gè)串筒底口和澆筑層之間的高度不能超過(guò)2 m。

2)應(yīng)用對(duì)稱澆筑的方法開(kāi)展混凝土澆筑施工，具體如圖1所示。

圖1 0#段混凝土澆筑順序圖

3.7 預(yù)應(yīng)力筋張拉

在預(yù)應(yīng)力梁制造施工的過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力筋的張拉是最為重要和關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格按相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展施工。為了避免過(guò)大的偏心壓力導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)和側(cè)彎的現(xiàn)象，應(yīng)該按張拉孔號(hào)順序分批的完成預(yù)應(yīng)力筋的張拉，為了保證整個(gè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量，在施工過(guò)程中需要注意：①當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后方可開(kāi)展預(yù)應(yīng)力張拉施工，在張拉施工的過(guò)程中必須保證混凝土齡期超過(guò)5天，并且保證預(yù)應(yīng)力的張拉一次性完成；②在開(kāi)展預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉施工的過(guò)程中，需要根據(jù)不同類型的預(yù)應(yīng)力對(duì)張拉施工做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整[3]。

3.8 預(yù)應(yīng)力孔道壓漿及封端

完成預(yù)應(yīng)力筋張拉施工后，必須盡快、及時(shí)地開(kāi)展孔道壓漿，避免孔道內(nèi)的預(yù)應(yīng)力筋受到銹蝕作用。在開(kāi)展孔道壓漿和錨固施工的過(guò)程中需要注意以下問(wèn)題。

1)孔道壓漿的過(guò)程所應(yīng)用到的設(shè)備為壓漿泵，保證壓入的漿液應(yīng)該充滿所有的孔隙，并且保證壓漿必須密實(shí)、飽滿。

2)在開(kāi)展壓漿施工的過(guò)程中，所應(yīng)用的水泥材料標(biāo)準(zhǔn)不能低于P·O42.5號(hào)的硅酸鹽水泥，并且嚴(yán)格控制水灰比在0.4～0.45。

3)壓漿施工所采用的施工工藝方法為一次壓漿法和二次壓漿法。一次壓漿法主要適用于長(zhǎng)度較短的直線形孔道；二次壓漿法主要適用于長(zhǎng)度較長(zhǎng)的孔道或曲線形孔道。

4 結(jié)束語(yǔ)

在開(kāi)展大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工的過(guò)程中，懸臂澆筑法的應(yīng)用極大程度地提高了梁橋的施工質(zhì)量，保證了大跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的各項(xiàng)應(yīng)用性能，值得在實(shí)際項(xiàng)目施工過(guò)程中加以推廣和應(yīng)用。

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