【摘要】混凝土簡(jiǎn)支梁橋由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確、施工方便,是我國(guó)中小跨徑橋梁的首選結(jié)構(gòu)。一般認(rèn)為,混凝土簡(jiǎn)支梁橋的合理跨徑在50m以下,超出這一范圍,梁高急劇加大,將失去其經(jīng)濟(jì)合理性。隨著大量的簡(jiǎn)支梁橋的建成,其施工技術(shù)也取得了很大成就,從較早的滿堂支架澆筑到移動(dòng)模架系統(tǒng),無論在施工方法,還是在施工機(jī)具等方面都得到了極大發(fā)展?;炷梁?jiǎn)支梁橋施工方法可分為支架現(xiàn)澆法、整孔架設(shè)法和移動(dòng)模架法三類。本文對(duì)混凝土簡(jiǎn)支梁橋的上述施工方法分別進(jìn)行介紹和總結(jié),以期對(duì)施工實(shí)踐起到指導(dǎo)作用。
【關(guān)鍵詞】簡(jiǎn)支梁橋;支架現(xiàn)澆法;整孔架設(shè)法;移動(dòng)模架法
1支架現(xiàn)澆法
支架現(xiàn)澆法是指在梁下搭設(shè)支架來支撐模板、澆筑的鋼筋混凝土以及其它施工荷載,最后落架成橋的施工方法。支架雖是臨時(shí)施工結(jié)構(gòu),但它影響到梁體質(zhì)量和施工安全,必須認(rèn)真對(duì)待。一般應(yīng)該注意下列問題:
(1)足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。支架必須可靠地承受施工過程中可能產(chǎn)生的各種荷載,而荷載種類和大小的估算是關(guān)鍵,可根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范和施工經(jīng)驗(yàn)確定;支架基礎(chǔ)必須可靠,可根據(jù)對(duì)支架的計(jì)算結(jié)果,取最不利工況對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì),且要對(duì)地基進(jìn)行必要的處理;臨時(shí)結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件連接是保證整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵,必須確保連接點(diǎn)的安全,并且要有足夠的縱、橫、斜連接桿件,防止出現(xiàn)整體失穩(wěn)或局部失穩(wěn)。一般而言,支架的強(qiáng)度較容易得到保證,但支架的穩(wěn)定性往往被忽視。其原因是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題較難計(jì)算,但隨著大型軟件的出現(xiàn), 該問題逐步被解決。對(duì)于比較重要的支架,當(dāng)對(duì)穩(wěn)定性沒有絕對(duì)把握時(shí),應(yīng)進(jìn)行仿真分析。
(2)立模標(biāo)高的確定。橋梁在設(shè)計(jì)時(shí)大多留有預(yù)拱度(常稱設(shè)計(jì)預(yù)拱度),而支架會(huì)因各種荷載的作用而發(fā)生變形,因此也要考慮支架變形的影響即施工預(yù)拱度。在施工之前,必須計(jì)算施工預(yù)拱度和設(shè)計(jì)預(yù)拱度,以確定正確的立模標(biāo)高,進(jìn)而保證成橋后滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的線形。為取得較為精確的施工預(yù)拱度,必要時(shí)對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn),以確定支架的非彈性變形和彈性變形值,以驗(yàn)證施工計(jì)算中的各個(gè)參數(shù)。
(3)卸落設(shè)備。對(duì)現(xiàn)澆支架要設(shè)置卸落設(shè)備,落架時(shí)要對(duì)稱、均勻,防止主梁產(chǎn)生局部應(yīng)力。過去常用的卸落設(shè)備為楔塊和砂筒,現(xiàn)在多用千斤頂和制式器材配備的專用設(shè)備等。雖然支架的結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有多少變化,但支架所用的器材較之過去發(fā)生了很大變化。目前常用制式器材拼組支架,如碗扣式鋼管腳手架、萬能桿件、貝雷梁、拆裝式鋼桁梁等。采用制式器材組拼支架,施工快捷、支架強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好,并且具有較好的經(jīng)濟(jì)性能。在城市橋梁施工中,由于橋梁一般不高,所以大量地使用了碗扣式鋼管腳手架,利用其配備的可調(diào)托撐調(diào)整標(biāo)高和落架十分方便;在有交通流量時(shí),多采用梁式支架和軍用墩配合形成一定凈空。
支架現(xiàn)澆法的關(guān)鍵是組拼支架,應(yīng)充分考慮荷載、加強(qiáng)構(gòu)造連接、詳細(xì)計(jì)算分析,以保證施工安全和質(zhì)量。
2整孔架設(shè)法
整孔架設(shè)法是指采用工廠化預(yù)制梁片,將梁片運(yùn)輸?shù)綐蛑凡惭b就位的方法。該類方法中主要有汽車起重機(jī)架設(shè)、跨橋龍門吊架設(shè)、架橋機(jī)架設(shè)等3種。當(dāng)橋下無水而又比較平坦時(shí),對(duì)于小跨度梁可采用汽車起重機(jī),對(duì)于大跨度梁或梁體較重時(shí)可采用跨橋龍門吊。當(dāng)橋下交通不容干擾,或橋位于水中或深溝等現(xiàn)場(chǎng)條件不容許時(shí),就需要采用“上層”架設(shè),即采用架橋機(jī)架設(shè)。采用何種方法,要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形、器材設(shè)備和梁體重量,綜合比較后,采用較為經(jīng)濟(jì)的架設(shè)方法。
3移動(dòng)模架法
使用一孔支架和模板現(xiàn)場(chǎng)灌筑混凝土,當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,張拉預(yù)應(yīng)力索筋,移動(dòng)支架、模板逐孔施工,也稱之為逐孔現(xiàn)澆施工法。因其施工質(zhì)量好、操作簡(jiǎn)便、施工速度快,已廣泛地被采用在公路、鐵路橋的連續(xù)梁施工中,特別對(duì)于橋長(zhǎng)多孔的高架橋,使用十分方便,是較為先進(jìn)的施工方法。移動(dòng)模架的構(gòu)造形式很多,一般由承重梁、導(dǎo)梁、臺(tái)車和橋墩托架等構(gòu)件組成。
本法優(yōu)點(diǎn)是:①不需要大型提梁運(yùn)梁設(shè)備,設(shè)備投入少,研制風(fēng)險(xiǎn)低;②機(jī)動(dòng)靈活,可迅速轉(zhuǎn)場(chǎng);③作業(yè)程序清晰、結(jié)構(gòu)受力明確、模架強(qiáng)度高,適應(yīng)特殊地理環(huán)境,不受橋下地質(zhì)條件的限制;④梁頂不需要許多拉桿并留孔。缺點(diǎn)是移動(dòng)模具具有野外、高空和流動(dòng)的特點(diǎn),管理跨度大,安全質(zhì)量控制任務(wù)艱巨。
4簡(jiǎn)支梁橋施工控制要點(diǎn)
4.1混凝土澆筑質(zhì)量控制要點(diǎn)
混凝土澆筑質(zhì)量主要控制混凝土強(qiáng)度要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,為此必須從水泥、粗、細(xì)骨料、用水等原材料質(zhì)量開始,至混凝土拌和質(zhì)量、成型養(yǎng)生施工全過程進(jìn)行監(jiān)控。為防止混凝土構(gòu)件出現(xiàn)底板裂縫,要特別注意預(yù)制底模穩(wěn)定,確保在澆筑中不出現(xiàn)不均勻沉降;為防止梁體混凝土出現(xiàn)裂縫、裂紋等,還應(yīng)注意水泥品種、性能指標(biāo)、優(yōu)化級(jí)配、加強(qiáng)養(yǎng)生等措施。還要監(jiān)控混凝土運(yùn)輸過程中產(chǎn)生離析,選擇合理運(yùn)輸方式和澆筑方式。為防止混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面、氣孔等病害,嚴(yán)控模板拼裝質(zhì)量,注意振搗器布設(shè)和振搗時(shí)間,確?;炷临|(zhì)量?jī)?nèi)實(shí)外光。
4.2梁體吊裝與安裝的質(zhì)量控制要點(diǎn)
預(yù)應(yīng)力梁成型后,要檢查梁體幾何尺寸、外觀,特別要注意檢查梁體是否有裂縫、空洞、漏漿、蜂窩、麻面、氣孔等現(xiàn)象;混凝土顏色是否一致;檢查梁體起拱值大小,是否符合設(shè)計(jì)要求;梁體安裝前后要逐梁檢查支座位置、平整情況,支座與梁體、蓋梁接觸情況等;橋梁安裝要與預(yù)制進(jìn)度密切配合,使梁體存放時(shí)間不能超過3個(gè)月,防止梁體起拱值超標(biāo)。梁體安裝就位后,要及時(shí)完成梁體橫向連接和濕接頭施工,橋面鋪裝前要逐梁測(cè)量高程,確保橋面鋪裝層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4.3預(yù)應(yīng)力張拉控制要點(diǎn)
從總體講,目前預(yù)應(yīng)力施加力不足、壓漿技術(shù)不成熟、壓漿不飽滿,造成應(yīng)力疲勞與應(yīng)力衰減、鋼絞線握裹力低下,縮短梁體使用壽命。預(yù)應(yīng)力梁張拉要進(jìn)行雙控,即油表控制張拉力,用鋼尺控制伸長(zhǎng)量,雙控均應(yīng)在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)。對(duì)于后張拉預(yù)應(yīng)力梁,要認(rèn)真檢查波紋管位置、誤差不準(zhǔn)超過規(guī)定值;預(yù)應(yīng)力張拉后14d內(nèi)應(yīng)進(jìn)行孔道壓漿,并做好壓漿記錄,留足水泥壓漿的抗壓試塊;壓漿后應(yīng)及時(shí)封錨,用砂輪等冷切割方式割斷鋼絞線,不允許用弧焊、氧焊切割鋼絞線;起吊時(shí)間不應(yīng)過早,必須在壓漿強(qiáng)度達(dá)到梁體混凝土強(qiáng)度60% 以上且大于22Mpa時(shí)才能吊裝或梁體移位。
4.4橋面鋪裝的要點(diǎn)
橋面排水不暢是造成橋面鋪裝早期破壞的主要原因,因此,要認(rèn)真檢查橋面排水系統(tǒng),淺水孔孔口高程必須低于橋面鋪層高程,以便使橋面水和滲入路面水順暢排出橋體;控制路面防水層的施工質(zhì)量,防止水滲入混凝土表層造成橋面鋪裝層表層翻漿;控制橋面防水層的施工質(zhì)量,使水沿防水層排入淺水孔,以使水從淺水孔排出橋體外。
5結(jié)語
隨著高速公路、高速鐵路的建設(shè),混凝土簡(jiǎn)支梁仍是橋梁的主要橋型,并且向整體大跨方向發(fā)展,因此簡(jiǎn)支梁橋的施工設(shè)備和技術(shù)尚需進(jìn)一步研究。在架橋機(jī)的發(fā)展上,尚應(yīng)研發(fā)能夠適應(yīng)較大縱橫坡及曲線橋梁、跨度范圍大的模塊化自行步履式架橋機(jī);應(yīng)通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),提高造橋機(jī)的利用系數(shù),并應(yīng)考慮系列化、模塊化系列,擴(kuò)大拼裝式造橋機(jī)的適用范圍,降低工程造價(jià)。
參考文獻(xiàn)
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