朱 艷,劉從容
(江蘇省鹽城市公路管理處,江蘇鹽城224005)
蛇河大橋是204國道鹽城繞城段上的一座大橋,橋中心樁號(hào)為K11+789,橋梁全長746.2 m,寬26 m。主橋上部采用(72+115+72)m分離式單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁跨越蟒蛇河,由上下行分離的單箱單室截面構(gòu)成,單箱底寬6.75 m,兩側(cè)懸臂3.0 m,全寬12.75 m。連續(xù)箱梁0#塊節(jié)段13.0 m,在支架上澆筑施工,兩側(cè)各有14個(gè)懸澆節(jié)段。懸臂澆筑梁段最大節(jié)段重量為123.8 t,合攏段長度均為2.0 m,邊跨現(xiàn)澆段長13.34 m。施工時(shí)左右兩半幅同時(shí)進(jìn)行,先邊跨合攏再中跨合攏。
為了讓0#塊四個(gè)永久支座同時(shí)受力,不出現(xiàn)蹺蹺板現(xiàn)象,0#塊施工時(shí),永久支座必須承載0#塊混凝土自重,這樣可以先將盆式支座的彈性壓縮量壓掉,保證盆式支座頂面在同一平面。因此0#塊澆筑后,在邊跨、中跨側(cè)墩身內(nèi)側(cè)用硬木楔(組合木楔,以便拆除)剎緊,以防止支座轉(zhuǎn)角過大(支座允許40′的轉(zhuǎn)角)。同時(shí)在墩身支座位置處預(yù)埋4根φ16 mm錨固螺桿,與預(yù)埋在箱梁底的鋼板打眼用螺母擰緊以防與支座脫空。為增加安全度、防止梁體傾覆,墩身外側(cè)預(yù)埋96根長257 cm的φ32Ⅱ級(jí)錨固鋼筋(半幅橋,見圖1)。
由于0#塊長13.0 m,而承臺(tái)長16.7 m,半幅承臺(tái)寬12.95 m,因此可在承臺(tái)頂面搭設(shè)碗扣支架做托架。托架采用WDJ碗扣式鋼管支架,鋼管外徑Φ48 mm,壁厚3.5 mm。箱體下立桿縱向間距為60 cm,橫向間距腹板下為30 cm,底板下為60 cm;翼板下立桿橫向間距為90 cm,縱向間距為120 cm;縱、橫向水平橫桿步距120 cm。碗扣支架立桿底部設(shè)下?lián)?,頂部設(shè)U形頂托,以調(diào)整支架高度及立模標(biāo)高。頂托上面鋪設(shè)橫向15 cm×20 cm方木,其上布設(shè)縱橋向的10 cm×10 cm方木,間距30 cm,方木上釘竹膠板(厚1.2 cm)作為底模。翼板和側(cè)模采用10 cm×10 cm方木釘成框架作為支撐,其上再釘竹膠板作為側(cè)模和翼板的底模??紤]到支架的整體穩(wěn)定性,在縱向每5跨設(shè)通長剪刀撐1道,橫向每隔3跨布置剪刀撐l道(見圖 2)。
該工程施工的掛籃采用菱形掛籃,菱形桁片由2[28b普通熱軋槽鋼組成的方形截面桿件構(gòu)成,前上橫梁由2I45b普通熱軋工字鋼組成,底籃前橫梁由2I36b普通熱軋工字鋼組成,底籃后橫梁由2I36b普通熱軋工字鋼組成,底籃腹板下加強(qiáng)縱梁為由[8和[10普通熱軋槽鋼組成的桁架,底籃底板下加強(qiáng)縱梁為I28b普通熱軋工字鋼,吊桿采用φ32精軋螺紋鋼,整個(gè)掛籃系統(tǒng)重50 t(見圖 3)。
用于該工程的掛籃設(shè)備,已成功地在多個(gè)工程項(xiàng)目中使用過,其加工質(zhì)量及彈性、非彈性變形值均滿足設(shè)計(jì)要求。為確保安全施工及施工質(zhì)量,并為預(yù)拱度的設(shè)置提供依據(jù),需對(duì)掛籃的菱形架在使用前進(jìn)行加載預(yù)壓。加載采用千斤頂進(jìn)行分級(jí)加載,即將兩個(gè)菱形架平臥在平整的地面上,尾部用2根LJ32精扎螺紋鋼兩端錨緊,端部穿1根LJ32精扎螺紋鋼,一端錨緊,一端安置一臺(tái)YCW250千斤頂進(jìn)行加壓。加載的總重量為施工時(shí)的鋼筋混凝土重量、施工荷載重量、模板重量之和的1.05倍(施工荷載及模板自重按鋼筋混凝土自重的5%考慮),從最小塊件重量開始,根據(jù)不同塊件的重量分級(jí)進(jìn)行加載,每級(jí)加載完成后持荷10 min后,測(cè)量兩只菱形架端頭之間的尺寸數(shù)據(jù),并與未加壓前及加壓后卸壓的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,計(jì)算非彈性變形,然后推算出每級(jí)加載掛籃的彈性變形數(shù)據(jù),供調(diào)整掛籃立模標(biāo)高使用(見圖4)。
箱梁的合攏是控制主橋受力狀況和線形的關(guān)鍵工序,因此箱梁的合攏順序、合攏溫度和工藝都必須嚴(yán)格控制。
邊跨合攏施工流程為:拆除邊跨掛籃和解除其它荷載,中跨掛籃作配重→接長現(xiàn)澆支架并使懸臂端及現(xiàn)澆段與支架變形相同→選擇最佳合攏溫度,完成邊跨合攏→待邊跨合攏段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉邊跨底板、頂板束→解除主墩臨時(shí)支撐和現(xiàn)澆支架,完成第一次體系轉(zhuǎn)換。中跨合攏施工流程為:拆除中跨一端掛籃,另一端掛籃前移,完成底籃、外側(cè)模的安裝→在中跨兩懸臂端配重、焊接勁性骨架,并完成合攏段模板、鋼筋和管道安裝→選擇當(dāng)天最低氣溫澆筑合攏段混凝土,在澆筑過程中,同步卸載中跨所配的平衡重→待合攏段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉頂板、底板束→拆除掛籃,完成第二次體系轉(zhuǎn)換。
邊跨合攏段采用搭設(shè)支架的方法合攏,中跨合攏段采用“吊籃法”施工,即利用吊桿將底籃懸掛在合攏段兩側(cè)的箱梁頂板和底板上,在底籃上鋪設(shè)底模和架設(shè)外模,進(jìn)行合攏段箱梁的施工。中跨合攏前在兩懸臂端加平衡重,平衡重采用水箱壓重,兩側(cè)各配合攏段混凝土重量的50%,澆筑中跨合攏段混凝土?xí)r,邊澆筑邊放水卸載使懸臂撓度保持穩(wěn)定。
箱梁懸臂施工的高程控制是本次施工控制的重點(diǎn),高程控制的最終目標(biāo)是準(zhǔn)確提供每一個(gè)箱梁節(jié)段的立模標(biāo)高。根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的預(yù)留拱值和掛籃預(yù)壓時(shí)得出的下?lián)现?,精確確定各節(jié)段梁段混凝土澆筑時(shí)的高程。每一個(gè)箱梁節(jié)段分為三個(gè)階段進(jìn)行觀測(cè),即掛籃前移階段、澆筑混凝土階段和張拉預(yù)應(yīng)力階段。每施工一個(gè)梁節(jié)段,應(yīng)在掛籃前移后、澆筑混凝土后和張拉預(yù)應(yīng)力后,對(duì)已施工箱梁上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)一次,其標(biāo)高的變化就代表了該點(diǎn)所在的箱梁在不同階段撓度變形全過程。為減少溫度對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響和施工對(duì)觀測(cè)工作的干擾,箱梁撓度觀測(cè)嚴(yán)格控制在清晨6∶00~8∶00時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行,同時(shí)記錄空氣溫度和箱內(nèi)溫度。在標(biāo)高控制中強(qiáng)調(diào)箱梁縱向曲線的順滑,即使在某個(gè)階段實(shí)際標(biāo)高與理論計(jì)算不一樣時(shí),不采取強(qiáng)行在下一梁段施工中立即全部調(diào)整過來,而可采取在以后幾個(gè)梁段施工中逐步調(diào)整。
實(shí)踐證明,上述工藝對(duì)于大跨度懸臂施工橋梁而言是完全可行的,施工過程中各節(jié)段的線型和質(zhì)量均滿足要求,特別是掛籃采用千斤頂模擬各節(jié)段重量分級(jí)加載預(yù)壓的工藝,既縮短了工期,又為掛籃的預(yù)拱度設(shè)置提供了可靠的數(shù)據(jù),值得推廣和應(yīng)用。