翁慧霞
(上海奉賢公路建設(shè)發(fā)展有限公司,上海市 201400)
隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,橋梁形式也在不斷發(fā)展和更新。目前,在橋梁施工中比較常見(jiàn)的是預(yù)制梁和現(xiàn)澆連續(xù)梁,預(yù)制梁的施工技術(shù)比較成熟,施工方法基本相同,應(yīng)用也十分廣泛;現(xiàn)澆連續(xù)梁,特別是連續(xù)梁支架預(yù)壓的方法很多。因此,在方案的制訂上,要綜合考慮外部要求和內(nèi)部環(huán)境等諸多因素,不同方法有著不同適用范圍,如何采用合理而又經(jīng)濟(jì)的方法成為施工的關(guān)鍵。本文將對(duì)望園路浦南運(yùn)河橋主梁的支架預(yù)壓方法予以介紹,并對(duì)支架預(yù)壓方法的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。
望園路浦南運(yùn)河橋?yàn)椋?8+46+28)m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,橋梁全長(zhǎng)102 m。全聯(lián)順橋向在P04號(hào)墩設(shè)固定支座,其余各墩頂均設(shè)活動(dòng)支座。橋梁分設(shè)左、右兩幅,兩幅主體結(jié)構(gòu)分開(kāi)。主橋采用箱型梁結(jié)構(gòu)。頂板寬21.3 m,底板寬14.3 m,邊跨高由跨中至中墩支點(diǎn)處為1.6~2.8 m,梁底線型采用二次拋物線,橫坡由箱梁底墊塊形成,墩頂、跨中均設(shè)置橫梁。引橋22 m跨空心板梁由蓋梁形成橫坡。箱梁腹板上順橋方向約3 m,左右距頂板上緣80 cm,設(shè)φ100通風(fēng)孔。該橋采用雙向預(yù)應(yīng)力,即縱向、橫向均設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼束。縱向、橫向(橋面板,橫梁)及端牛腿處預(yù)應(yīng)力采用φs15.2高強(qiáng)度低松馳鋼絞線,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1 860 MPa,錨固體系為OVM或相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)群錨體系。支架施工:連續(xù)箱梁在澆筑前需先進(jìn)行支架等載預(yù)壓,支架應(yīng)穩(wěn)定,強(qiáng)度、剛度應(yīng)符合施工規(guī)范要求,要求施工澆筑后的箱梁標(biāo)高應(yīng)滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高要求。
支架預(yù)壓方法一般有堆積法和反力法兩種加載方法。堆積法是常用的施工方法,將考慮安全系數(shù)后的計(jì)算重量堆積在支架上,以達(dá)到預(yù)壓的目的,使用的材料要有體積小、重量大的特性,如砂袋、混凝土塊、鋼筋、鋼絞線、鋼板樁等。反力法有兩種,一種是在墩身頂部安裝臨時(shí)鋼梁,將千斤頂放在臨時(shí)梁與支架之間,利用千斤頂加載對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓;另一種是在承臺(tái)施工時(shí)相應(yīng)位置預(yù)埋精軋鋼或鋼絞線,將千斤頂放在支架上,與預(yù)埋件連接后再施加壓力。比較經(jīng)濟(jì)的常用的兩種堆積法如下。
(1)砂袋堆積法
支架搭設(shè)完成后,按現(xiàn)澆塊件的重量120%進(jìn)行預(yù)壓,其荷載分布與現(xiàn)澆箱梁重量分布一致,以消除支架的非彈性變形,同時(shí),測(cè)量出支架的彈性變形值,以便在底模標(biāo)高調(diào)整時(shí),預(yù)留反拱,以滿足施工后梁體設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求。
預(yù)壓采用砂袋分級(jí)堆載的方式,每級(jí)壓載為總重的20%,每級(jí)加載后必須持壓30 min,并實(shí)測(cè)其沉降變形,卸載方法與加載相同,并注意觀測(cè)支架的回彈值。預(yù)壓試驗(yàn)結(jié)束應(yīng)對(duì)資料進(jìn)行分析處理,并提供箱梁底模修正后的立模標(biāo)高。
(2)懸掛水箱法
支架拼立好后,對(duì)支架進(jìn)行梁體等重的預(yù)壓,預(yù)壓采用懸掛水箱法,預(yù)壓時(shí)間大于24 h,消除支架非彈性變形,并檢測(cè)下沉量(下沉量不大于10 mm),按取得的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)留底模板預(yù)拱度。
望園路浦南運(yùn)河橋箱梁混凝土量3 090.1m3,鋼筋混凝土比重為2 800 kg/m3,箱梁重量為8 652.28 t,預(yù)壓的重量為箱梁重量的120%,為8 652.28×1.2=10 382.74 t。砂袋堆積法與懸掛水箱法方案對(duì)比見(jiàn)表1。
表1 砂袋堆積法與懸掛水箱法方案費(fèi)用對(duì)比
由以上方案費(fèi)用對(duì)比表可清晰反映,懸掛水箱法由于直接利用河道里的水資源,既減少了購(gòu)買和運(yùn)輸材料的費(fèi)用,也無(wú)需花費(fèi)堆積材料的費(fèi)用,只需在水箱里灌注水就可以,而且對(duì)水的質(zhì)量沒(méi)有任何要求,人工消耗也少,相應(yīng)的配套設(shè)施也簡(jiǎn)單。懸掛水箱法需一個(gè)水箱,一套水泵,一個(gè)人工,一個(gè)接電設(shè)備,支付一定的航道管理費(fèi),不影響航道的通行,工序簡(jiǎn)單,費(fèi)用節(jié)省近70%,其經(jīng)濟(jì)性是非常具有吸引力的。
砂袋堆積法由于要購(gòu)買黃砂到工地現(xiàn)場(chǎng),運(yùn)送大量的黃砂到支架上,搭設(shè)搬運(yùn)黃砂的腳手架,耗時(shí)耗力,至少一個(gè)月的時(shí)間,工期較長(zhǎng),而且需要加載和卸載兩個(gè)過(guò)程,對(duì)整個(gè)工程的施工工期也會(huì)有一定的影響。
懸掛水箱法只需要1個(gè)水箱,望園路浦南運(yùn)河橋在浦南運(yùn)河上,橋梁在河道上水可以直接從河道中取得,用一個(gè)抽水設(shè)備進(jìn)行抽水灌輸即可。所需時(shí)間很短,工期較短。
懸掛水箱法的加載過(guò)程可視為均勻靜載,且荷載分布均勻,對(duì)模板系統(tǒng)的安全較為有利。砂袋堆積法存在荷載及布載不均勻的情況,模板支撐系統(tǒng)的支架存在因受力不均勻可能引起局部沉降過(guò)大,導(dǎo)致支架整體失穩(wěn)。
懸掛水箱法沉降觀測(cè)可以直接在支架上底模頂面取點(diǎn),方便檢測(cè);砂袋堆積法上面選點(diǎn)困難,不利于沉降觀測(cè)的準(zhǔn)確掌握。
懸掛水箱法直接采用河水或池塘水,無(wú)污染,不會(huì)對(duì)模板和周邊環(huán)境造成很大的影響,施工現(xiàn)場(chǎng)較為干凈整潔,有利于環(huán)境保護(hù)和文明施工。砂袋堆積法需要大量砂石和砂袋,無(wú)疑對(duì)模板及周邊環(huán)境產(chǎn)生影響,且現(xiàn)場(chǎng)極其凌亂,不利于文明施工和安全生產(chǎn)。
砂袋堆積法安全性差,由于荷載試驗(yàn)一般均要求超載25%,砂袋法又需要大量的工人操作,一旦出事可能造成較大的人員傷亡。
懸掛水箱法具有較高的安全性,因?yàn)樗湟坏┲谱魍瓿砷_(kāi)始加水后人員就可以撤離現(xiàn)場(chǎng)。
近年來(lái),工程量清單不斷推廣,在單價(jià)固定的情況下,施工單位在保證質(zhì)量工期的前提下提高項(xiàng)目的利潤(rùn)已成為項(xiàng)目管理的一個(gè)重點(diǎn),施工過(guò)程的管理尤為重要。在箱梁的現(xiàn)澆施工中,預(yù)壓方法的選擇尤為重要,是控制該項(xiàng)目造價(jià)的關(guān)鍵因素。懸掛水箱法加卸載方便,比砂袋堆積法更節(jié)省時(shí)間,因而可以大大提高工程進(jìn)度,不必投入太大的人力、物力、機(jī)械和財(cái)力,但能達(dá)到預(yù)期的效果,因此可以大大降低工程成本;預(yù)壓結(jié)束后底模表面易于清理,不影響梁板底部外觀,預(yù)壓結(jié)果同樣達(dá)到檢驗(yàn)支架強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的目的,能保證施工質(zhì)量和施工安全。
[1]曲任權(quán),尹玉林,王桃娣.大跨連續(xù)梁0#塊支架方案及預(yù)壓施工方法[J].公路,2010(10):69-73.