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      淺談T梁預制及架設施工

      2020-08-03 07:36:50嚴振輝
      建材與裝飾 2020年21期
      關鍵詞:運梁龍門吊臺座

      嚴振輝

      (上海隧道工程有限公司,上海 200000)

      1 工程概況

      京杭運河大橋(北側(cè)引橋),孔徑組合9×30m,交角右偏86°,上部構(gòu)造采用裝配式混凝土T梁,下部結(jié)構(gòu)采用肋式臺,柱式墩、樁基礎。T梁高度為2.0m,中梁頂寬1.7m,邊梁頂寬2.05m,底部馬蹄寬度0.5m。共計預制T梁126片。

      2 預制場建設

      預制場的選址至關重要。我部首先計劃在橋跨之間設置預制場、龍門吊,方便預制同時方便后期T梁的安裝,但根據(jù)現(xiàn)場考察,施工現(xiàn)場有兩條高壓線穿過,分別為800kV和1000kV,受施工高度影響無法安裝大型龍門吊,故將預制場設置于已完成土方填筑的路基上,由于路基填筑已至96頂,故基礎穩(wěn)固,不需特殊處理。預制場長度為200m,寬度26m,總面積5200m2。

      2.1 預制區(qū)建設

      預制場內(nèi)共設置預制基座12條。底模臺座基礎采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),底?;A長度為32m,寬度為1m,正常段厚度為20cm,鋪設一層φ10鋼筋網(wǎng);在臺座2側(cè)3m范圍內(nèi)基礎寬度加寬至2m,厚度加厚至50cm,并鋪設2層φ16鋼筋,以防止T梁在張拉后兩端應力集中壓壞臺座,所有臺座基礎均采用C30混凝土。

      臺座采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),厚度為40cm,寬度為50m,臺座基礎施工完畢后,在其上用φ10鋼筋鋪設一層20cm×20cm鋼筋網(wǎng)片,并在2側(cè)8m范圍內(nèi)進行加密,在臺座設計頂面底模范圍內(nèi)用L5×5角鋼設置框架。在距臺座頂面10cm處沿臺座方向每50cm設置一道φ30mm的PVC管,以利于橫穿拉桿固定側(cè)模,臺座采用C40混凝土進行澆筑,臺座混凝土達到一定強度后,在臺座頂面角鋼框架上焊接一層10mm厚不銹鋼板作為底模,縱向鋼板與鋼板之間預留2mm伸縮縫,防止臺座混凝土與底模鋼板伸縮不同步造成底模起拱。底模設反拱1.5cm。

      2.2 預制T梁臺座受力計算

      預制場區(qū)頂層地基為容許承載力取100kPa的粘土,預制T梁最大重量為766kN,模板重量為250kN,其他荷載按照50kN考慮。施工總荷載為1066kN。

      2.2.1 底座基礎受力計算

      考慮地基不均勻性的影響,按最不利地基承載力70kPa計算,底座基礎受力σ=N/A=1066/(32×1)=35.3kPa<[σ]=70kPa。

      2.2.2 T梁張拉后起拱,兩端受力,按簡支計算

      箱梁端部3m范圍內(nèi)加厚,基礎特別加強處理,地基容許承載力按100kPa計算。

      端部簡支底座基礎受力計算:

      σ=N/A=766/(2×3×2)63.8kPa<[σ]=100kPa。經(jīng)計算,底座基礎滿足受力要求。

      2.3 桁車布設

      預制場地內(nèi)設80t大桁車2臺,5t小桁車1臺。大桁車軌道跨徑為26m,凈高為12m,負責預制場內(nèi)的提梁、運梁,軌道全長200m;小桁車跨徑15m,負責T梁鋼筋、模板安裝、混凝土澆筑等作業(yè)。

      大桁車基礎采用倒T型鋼筋混凝土基礎,底寬b1=90cm,頂寬b2=50cm,高度H=70cm,上層高度h1=30cm,下層高度h2=40cm,采用C30混凝土。配筋方面,底層布設6φ12鋼筋,頂層布設4φ12鋼筋,箍筋采用φ12鋼筋,間距25cm,桁車基礎示意圖如圖1所示。

      圖1 龍門吊混凝土基礎

      龍門吊軌道基礎混凝土承載力驗算,最大梁重76.6t,取80t計算,每架龍門吊自重按50t,單臺龍門吊自重加梁重為90t??紤]到龍門吊行走等其他方面增加的荷載設安全系數(shù)1.5,則單側(cè)軌道基礎總承重為90×1.5×10/2=675kN。龍門吊滾輪間距為8m,軌道寬0.25m,則混凝土受力面積為8×0.25=2m2,則軌道基礎承受應力σ=675/2=337.5kPa,遠小于軌道基礎混凝土承載力。

      龍門吊由具有相應資質(zhì)的專業(yè)廠家進行生產(chǎn)、安裝,安裝結(jié)束后,按照吳江區(qū)相關要求,進行驗收及備案工作,相關手續(xù)合格后,方可投入使用。

      2.4 存梁區(qū)建設

      T梁存放位于預制區(qū)前方,存梁區(qū)域全長100m,分三排存放,每排存放T梁10片,單層存放,總共存梁數(shù)30片。存梁區(qū)枕梁枕梁長20m,倒T型結(jié)構(gòu),底部寬度1m,厚度0.2m,上部寬度0.3m,厚度0.35m,采用C30混凝土澆筑,內(nèi)設鋼筋骨架。鋼筋骨架與枕梁同長,鋼筋主筋直徑16mm,間距10cm;箍筋直徑8mm,間距30cm。

      地基承載力計算:

      地基承載力 f=(G1+G2)/A

      式中:G1-T梁重量;G2-枕梁自重;A-枕梁底面積;取鋼筋混凝土比重26kN/m3。

      G1=80×10=800kN;

      G2=(20×1×0.2+20×0.3×0.35)×26×2=317.2kN;

      A=20×1×2=40m2

      得到:f=(800+317.2)/40=279.3kPa,小于枕梁基礎承載力。

      整個預制場建設完成后,通過了指揮部、監(jiān)理組及第三方驗收單位驗收后投入使用。

      3 T梁預制施工

      3.1 鋼筋、鋼絞線安裝

      鋼筋按照圖紙加工尺寸加工,由于目前標準化施工對鋼筋保護層要求非常高,故施工時采用拉線及支架固定等方式確保鋼筋的定位準確及牢固,以保證施工成品質(zhì)量。對于支立筋位置,在底模上預先彈線予以確定。頂板鋼筋在模板安裝完成后進行綁扎。

      波紋管定位以坐標為準,現(xiàn)場可根據(jù)相對位置通過測量長及高位置予以確定。但是應該注意,波紋管現(xiàn)場安裝必須以整體平順為最基本原則。

      注意的是,在鋼筋施工時,需要預先固定兩端預埋鋼板,預埋鋼板位置須準確,方能保證后期T梁架設施工質(zhì)量。

      3.2 模板施工

      兩側(cè)模板由專業(yè)廠家按照圖紙尺寸定制加工完成,運至施工現(xiàn)場試拼合格后使用。面板采用6mm厚不銹鋼板。兩側(cè)模板外側(cè),間隔2m安裝附著式振搗器,便于后期混凝土澆筑施工。本項目考慮實際情況,現(xiàn)場預備2套半模板,用于預制施工。模板依靠底座預留孔及上部對拉孔,用對拉螺桿予以固定。在鋼筋及鋼絞線及波紋管定位完成檢查合格后安裝模板,模板安裝前后均需要相關驗收工序。

      3.3 混凝土施工

      由項目自拌混凝土進行施工。T梁振搗使用附著式高頻振搗器與插入式振搗棒組結(jié)合的振搗工藝,附著振搗器安裝在側(cè)模兩側(cè),其相對位置互相錯開,每側(cè)呈梅花型布置,以便使振搗均勻。澆筑馬蹄部位時,兩側(cè)附著式振搗器同時開啟,每次每側(cè)開啟兩只,順序振搗,單次振搗時間為10-15s。上翼緣板混凝土及腹板上部混凝土可用插入式振搗器振搗密實,再用平板式振動器及時整平、收漿,終凝前梁頂面拉毛,以利梁頂面與橋面鋪裝層連接成整體。

      在混凝土澆注過程中應隨機取樣制作試件,試件中至少二組隨梁體同等條件養(yǎng)護,以測定張拉時強度。

      3.4 混凝土養(yǎng)護

      預制場建設時,設置自動噴淋系統(tǒng),在拆模后對梁體進行24h不間斷噴淋養(yǎng)護,使梁體在養(yǎng)護期內(nèi)始終保持濕潤。

      3.5 張拉、壓漿

      根據(jù)相關標準化施工要求,預制場內(nèi)內(nèi)預應力施工均采用自動化方式進行,即智能張拉壓降系統(tǒng),本項目張拉設備采用柳州豪姆機械有限公司生產(chǎn)的YDC2500-250型預應力智能張拉系統(tǒng),進場前進行標定。所有數(shù)據(jù)均有專業(yè)技術人員輸入電腦,由電腦控制預應力施工全過程。智能張拉系統(tǒng)在本工程中應用良好。

      張拉須在強度、彈性模量均達到要求,齡期達到七天后進行。在張拉時,特別注意三束預應力的張拉順序。我部在現(xiàn)場施工時采用如下張拉順序:50%N2(中束)→100%N3(下束)→100%N2(中束)→100%N1(上束)。

      3.6 移梁、存梁

      當孔道壓漿水泥漿強度達到設計規(guī)定值后方可移運和吊裝,或水泥漿強度至少達到設計強度的90%(根據(jù)試塊確定)、混凝土強度達到設計值90%后才可移運吊裝。同時注意:

      (1)T梁預制完成后,及時對T梁噴涂統(tǒng)一標識和編號,編號內(nèi)容包括預制時間、施工單位、梁體編號、部位名稱等。

      (2)T梁預制完成后,除加強養(yǎng)護外,要保證穩(wěn)固、安全存放,存放區(qū)設置存梁枕梁,并對每片T梁進行斜撐支護。

      (3)存梁區(qū)周邊排水設施完好,通道順暢。

      (4)存梁期限不超過設計要求,在條件許可情況下,盡快完成架梁施工。

      (5)用龍門吊吊梁時,采用鋼絲繩全包裹,在與梁體接觸位置設置保護三角墊塊,防止梁體混凝土被損壞。

      4 T梁架設

      根據(jù)本工程實際情況,T梁安裝采用架橋機自第一跨開始逐跨進行。

      4.1 架設順序

      采用逐跨架設,安裝完一跨后架橋機過孔安裝下一跨。

      4.2 架橋機

      根據(jù)T梁重量、跨度和現(xiàn)場環(huán)境,我部采用SDLB120t/30m雙導梁架橋機進行T梁安裝,為保證高壓線下施工安全,架橋機整體高度為5m。

      SDLB120/30型雙導梁架橋機為輪軌式過孔新型架橋機,過孔時沿橋面鋼軌一次連續(xù)走行到位。主結(jié)構(gòu)之間采用銷軸和法蘭連接。該架橋機在結(jié)構(gòu)上可分為主梁、提升小車前支腿、中支腿、行走軌道、運梁平車、液壓和電氣等幾部分,構(gòu)成一個完整的結(jié)構(gòu)體系。

      4.3 T梁運輸機械

      預制T梁位于預制場存梁區(qū)內(nèi),由專門運梁車運至安裝現(xiàn)場。運梁采用輪胎式運梁車進行,其技術參數(shù)如下:高1.2m,輪距1.8m,前后各三軸線橋,110-20輪胎規(guī)格,承載量120t。在預制場內(nèi),由兩臺80t龍門吊將T梁吊裝至運梁車上。

      (1)運梁平車必須由專門的司機負責駕駛。

      (2)運梁平車運梁時應設專人沿途監(jiān)護,嚴禁非作業(yè)人員靠近。

      (3)運梁平車運梁應慢速行駛,行駛速度不宜大于5m/min,并應及時糾偏。

      (4)運梁平車司機要經(jīng)常注意檢查車輛的剎車、離合器、大梁、輪胎等關鍵部位,發(fā)現(xiàn)異常情況要及時處理。

      (5)要經(jīng)常注意運梁平車的維修、保養(yǎng),要保持良好的車況,嚴禁車輛帶病運輸。

      (6)T梁吊放到運梁平車上后,要及時將T梁捆綁好,并在兩側(cè)加設斜撐加固。

      4.4 技術準備

      (1)T梁的檢查:檢查T梁預埋件位置、尺寸等是否符合設計圖紙要求;校正濕接縫位置、中橫梁的鋼筋;同時應核對編號,保證正確就位。

      (2)測量放樣:用全站儀對本橋跨距進行認真復核,提供架梁前的第一手資料;在蓋梁上彈出每片T梁安裝邊線。

      (3)臨時支座:根據(jù)我標實際情況,T梁安裝過程中,T梁先安裝在臨時支座上,臨時支座頂標高須經(jīng)嚴格推算。T梁架設完成,澆筑橫向鏈接,安裝永久支座,澆筑墩頂現(xiàn)澆連續(xù)段,并按圖紙規(guī)定完成相應負彎矩鋼絞線張拉,澆筑完混凝土橋面鋪裝后,再將臨時支座拆除,將梁體重量由永久支座承受。

      臨時支座采用雙砂筒結(jié)構(gòu),外鋼管內(nèi)徑φ115mm,壁厚6mm,內(nèi)鋼管外徑φ110mm,壁厚6mm,砂筒頂心內(nèi)用C50混凝土澆注成整體,每個砂筒底口位置開一個活動的門。砂筒在使用之前,先用60t的壓力現(xiàn)行預壓,以消除砂桶內(nèi)砂的沉降值,臨時支座砂筒示意圖如圖2所示。

      圖2 砂桶

      砂筒內(nèi)采用優(yōu)質(zhì)石英砂,用1.25mm篩子篩出大顆粒,烘干后放入砂筒中,砂筒中的數(shù)量根據(jù)砂筒高度,需卸荷高度等綜合考慮。內(nèi)塞與外筒之間澆熱瀝青封水,使砂穩(wěn)定,同時保證使用過程中砂不受潮出現(xiàn)徐變和引起卸荷困難。

      5 施工總結(jié)

      在T梁施工中,應注意幾點:①由于T梁張拉時起拱,重量轉(zhuǎn)移至底座兩端,所以在其底座安裝時,一定要在兩端范圍內(nèi)加厚加大,增加承載力;②T梁中梁嚴格意義上為對稱性結(jié)構(gòu),存梁時可由自身保持穩(wěn)定性,但考慮施工因素,所以存梁時必須進行兩側(cè)斜向支撐,以保證存梁安全,特別是在兩層堆放時;③T梁吊裝建議采用鋼絲繩全包裹的方式,在吊裝時,兩臺機械應保持同步性,使T梁在整個吊裝過程中保持穩(wěn)定,防止傾斜影響成品質(zhì)量甚至損壞梁體。

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