王鵬
(漯河市城市建設(shè)投資有限公司,河南 漯河 462000)
連續(xù)梁橋是一種簡約化的中跨度橋梁形式,一般采用對稱懸澆方法施工,小用支架自平衡作業(yè),具有不占用橋下車道或航道,設(shè)備簡單,是一種較先進的工法,以下就以某工程為例,試析連續(xù)梁橋施工要點、過程監(jiān)測控制方法及其對質(zhì)量的影響。
某大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為主跨 90m 的 3 跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,箱梁頂寬 16.25m,底寬 8m??傮w施工程序為:安除現(xiàn)澆支架→依次懸懸臂澆筑箱梁砼,至最大懸臂梁段→搭設(shè)支架,澆筑邊跨現(xiàn)澆段砼→拆邊跨支架、中墩臨時錨固→掛籃前移,合攏中跨→張拉剩余底板束→拆掛籃完成。
在承臺和墩身中埋置現(xiàn)澆支架的預(yù)埋件,墩身施工完畢后,搭設(shè)現(xiàn)澆支架支撐在承臺上,在支架上澆筑箱梁0號塊及1號塊。在墩身及承臺適當(dāng)位置預(yù)埋鋼板,支架采用型鋼焊接成三角形托架,與墩身和承臺連成整體。底模采用大塊鋼模板,箱梁內(nèi)模及橫隔板模板采用組合鋼模組拼,倒角部分用鋼模與之配合。
外側(cè)模、內(nèi)模及翼緣板模板支立完成后,安裝頂板鋼筋及應(yīng)力筋,施工時須注意預(yù)埋留孔。澆注砼要求平衡對稱施工,禁止出現(xiàn)超過允許范圍的偏載現(xiàn)象。
臨時固結(jié)由臨時支墩和 φ32 精軋螺紋粗鋼筋組成。將臨時固結(jié)鋼筋埋入墩身,墩身完成后按圖紙要求澆筑臨時支座砼和硫磺砂漿。硫磺砂漿用砂浴鍋或?qū)嵊湾侀g接加熱,加熱溫度控制在 150~160℃左右,最高不超過 170℃,并最終在不低于 140℃ 的溫度下澆筑成形。臨時支座澆筑完成后,進行 0#1# 段施工,待 0# 段砼澆筑后形成固結(jié)。
掛籃在確保承載能力和剛度的情況下,盡可能輕型化,其自重系數(shù)控制在 0.4 以下,擬采用斜拉式輕型掛籃。
掛籃主要由主梁系、底籃系、側(cè)橫系、錨固系及支行系組成。主梁采用抗扭性能良好的箱形截面,受力明確;內(nèi)、外模板系按全斷面一次澆筑砼考慮,外模采用鋼桁架整體鋼模。掛籃前吊桿采用 4 根板帶式分段吊帶,以適應(yīng)梁體高度的變化。底籃后托梁采用2根錨桿錨固在前一已成梁段的底板上,主梁后錨利用已成梁段的豎向高強預(yù)應(yīng)力鋼筋來平衡傾覆力矩,取消常規(guī)的尾部配重,有效地減輕掛籃自重。澆筑砼和掛籃前移時的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)要不小于 1.5。
掛籃采用吊機安裝,首先在已澆筑梁段頂板安放枕木及滑塊,然后吊裝主梁系,并做好錨固;再吊裝主梁系的前橫梁。最后吊裝底藍(lán)及模板系統(tǒng)。
在掛籃安裝完成后,對其進行水箱加載模擬梁體自重的壓載試驗,以檢驗掛籃加工質(zhì)量,驗證設(shè)計荷載下掛籃的設(shè)計參數(shù)及承載能力,測算掛籃的彈性變形值和非彈性變形值,為箱梁懸澆施工高程控制提供掛籃變形數(shù)據(jù)。
掛籃前移采用先主梁系前移后底籃系與側(cè)模系前移的方案。前移時按以下程序進行:
1)前移前準(zhǔn)備,底籃前托梁受力轉(zhuǎn)換。
2)拆除前吊帶的連結(jié)及內(nèi)、外滑梁的后吊桿。
3)松動主梁后錨系的螺母,借助行走輪由手拉葫蘆牽引主梁系與內(nèi)、外滑梁前移就位。
4)撤走行走輪,支墊好主梁后將主梁錨緊、錨實,調(diào)整斜拉帶受力均勻,同進安裝內(nèi)、外滑梁的后吊桿及保險鋼絲繩。
5)將底籃的前、后托梁掛在主梁上并拉緊。
6)拆除外側(cè)模的拉桿,完成外模脫模,使內(nèi)、外模支承于內(nèi)、外滑梁上。
7)利用已掛在主梁上的葫蘆拉住底籃前、后托梁緩慢下落,完成底籃脫模。
8)將底籃的前、后托梁掛于外側(cè)模上,利用手動葫蘆拉動外側(cè)模、底籃共同滑移到位。
9)提升底籃,連結(jié)前吊帶,錨固后托梁,使底籃后端緊貼已成梁段。
10)提升外側(cè)模到位,裝好外側(cè)模牛腿,使外側(cè)模支承于底籃前、后托梁上,外側(cè)模頂部掛在主梁上。
11)進行模板軸線及標(biāo)高調(diào)整,綁扎底腹板鋼筋、波紋管。
12)利用手動葫蘆拉動內(nèi)側(cè)模沿內(nèi)滑梁滑移到位。
13)提升內(nèi)模到位,使內(nèi)模前頂橫梁支承于前主梁上,內(nèi)模后頂橫梁用預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼錨固在已澆筑的梁段砼上。
測量調(diào)整好底板軸線和模板標(biāo)高后,箱梁塊體同時進行對稱懸澆施工。砼強度達(dá)到設(shè)計要求后,按縱向→豎向→橫向的順序進行預(yù)應(yīng)力張拉,張拉完成符合要求后進行壓漿作業(yè)。梁體砼一次澆筑完成,并保濕養(yǎng)護不少于7天。
邊跨現(xiàn)澆段長度較大,不能利用掛籃澆筑,施工時采用扣件式鋼管滿堂支架現(xiàn)澆。
邊跨現(xiàn)澆段采用鋼管支架現(xiàn)澆的方法施工,支架搭設(shè)完成后,采用砂包堆載預(yù)壓以消除支架的非彈性變形。邊跨現(xiàn)澆段施工工藝流程為:搭設(shè)支架 →加載預(yù)壓→安底、板模板→澆底、板砼→搭設(shè)頂板支架→澆筑頂板砼→張拉、壓漿。邊跨現(xiàn)澆段的支架等到邊跨合攏段完成,底板預(yù)應(yīng)力鋼束張拉、壓漿后,方可拆除。
本橋中、邊均設(shè)有合攏段,各合攏段一般長 2m,利用掛籃前移現(xiàn)澆。施工時先合攏邊跨,再合攏中跨。
合攏段施工程序為:
1)邊跨現(xiàn)澆段完成后,對節(jié)點斷面進行一次晝夜觀測。觀測內(nèi)容:溫度與懸臂端標(biāo)高;溫度與合攏段長度;空氣溫度與梁體溫度。
2)掛籃前移,并用壓平水箱調(diào)整兩側(cè)標(biāo)高。
3)綁扎鋼筋骨架,預(yù)埋波紋管和安裝橫向、豎向預(yù)應(yīng)力筋,穿入邊跨底板預(yù)應(yīng)力鋼束。
焊接勁性骨架,張拉臨時預(yù)應(yīng)力筋,使梁端臨時“鎖住”。勁性骨架在綁扎腹板鋼筋時按設(shè)計位置就位,并焊接固定好其中的一端。另外一端在平衡重施加穩(wěn)定后于當(dāng)天午夜溫度最低時由多個專業(yè)焊工同時焊接,盡快完成固接鎖定。梁端鎖定后,即安裝腹板內(nèi)、外側(cè)模,在 1 小時內(nèi)完成。
4)澆筑合攏段砼。
5)合攏段梁體砼強度達(dá)到設(shè)計強度后按照縱、橫、豎向的順序張拉,采用應(yīng)力與延伸量雙控,并盡快進行壓漿作業(yè)。
6)拆除邊跨現(xiàn)澆段支架,進行中跨合攏段施工。
主梁懸澆施工過程中,撓度控制極為重要,要及時測量懸澆施工過程中懸臂梁的平面位置和撓度大小,保證兩端施工懸臂的順利合攏和施工安全。
為快速準(zhǔn)確控制懸澆節(jié)段的空間位置,將橋梁軸線引測0# 塊頂面上作為放樣測站,以此放樣測站點作為懸澆各節(jié)段的中線、標(biāo)高和撓度變化觀測的基準(zhǔn)。每懸澆一節(jié)梁段,需全面分析主梁在整個施工過程中的撓度變形,并在下一節(jié)梁段施工時進行調(diào)整,分四個狀態(tài)進行撓度觀測:①前一段澆筑砼后;②張拉后;③前移掛籃后;④后一段澆筑砼前。以得到整個施工過程中撓度變形的觀測資料,并與設(shè)計對照調(diào)整,確定梁段立模標(biāo)高:
Hn=hn+n+b+hn-1。式中:
n——第 n 截面計算撓度(調(diào)整值);
b——實測掛籃彈性撓度;
hn-1——第 n-1 截面實測標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高加調(diào)整值之和的差;
hn——第 n 截面設(shè)計標(biāo)高。
為減少引測的放樣測量站點對觀測結(jié)果的影響,除以引測的放樣測量站點為基準(zhǔn)及時測定主梁在施工過程中的空間位置,還須采用極坐標(biāo)法,以控制網(wǎng)點為絕對基準(zhǔn)校核主梁在施工過程中的空間位置和引測的放樣測量站點。
連續(xù)梁橋采用對稱懸澆方法施工,施工過程在自平衡狀態(tài)下作業(yè),對施工管理要求高,必須按施工要點和規(guī)范要求實施與監(jiān)測控制,一旦出現(xiàn)大的不平衡載荷會造成重大安全事故。本文對連續(xù)梁橋的施工要點、監(jiān)測控制方法進行綜合歸納,并對主設(shè)備--掛藍(lán)進行了較詳細(xì)說明,有助于提高連續(xù)梁橋的施工管理水平。
[1] 大橋掛藍(lán)設(shè)計與施工技術(shù)分析《科技創(chuàng)新導(dǎo)報》2011年12期