江波
(重慶新科建設(shè)工程有限公司 重慶 400020)
市政橋梁長線法施工技術(shù)創(chuàng)新研究
江波
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長線法施工技術(shù)是市政橋梁中的重要施工方法。在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展下,交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展日益規(guī)?;约按罅炕?。市政府對交通運(yùn)輸業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)投入也越來越大。對于大型橋梁的建設(shè)施工而言,其工程的復(fù)雜性是施工中的難點(diǎn)。因此,施工技術(shù)的創(chuàng)新變得尤為重要。在市政橋梁施工過程中,對長線法進(jìn)行創(chuàng)新研究具有重要意義。
橋梁;長線法施工技術(shù);創(chuàng)新
在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展之下,交通問題日益突出?;A(chǔ)交通設(shè)施的建設(shè)走向了規(guī)?;?、數(shù)量化的發(fā)展方向。在橋梁建設(shè)這一方面,各種大型市政橋梁相繼出現(xiàn),在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展的需求之下,橋梁建設(shè)也走向了復(fù)雜化、多功能化、多樣化[1]。長線法施工技術(shù)在預(yù)制臺座方面具有構(gòu)造簡單、線形易控、調(diào)整跨境的幾何形狀的布置方式相對容易的優(yōu)勢[2],對于施工質(zhì)量以及施工效率具有一定程度的提高。在市政橋梁的建設(shè)中,長線法得到了廣泛的應(yīng)用。
長線法作為市政橋梁的重要施工技術(shù),一般應(yīng)用于預(yù)制節(jié)段拼裝箱梁施工過程之中。長線法在這一施工過程中具有一定的優(yōu)勢,同時(shí)也存在一定的局限性。
1.1長線法匹配預(yù)制
長線法匹配預(yù)制實(shí)際上就是在施工現(xiàn)場或者是預(yù)制場進(jìn)行固定臺座的制作。在固定臺座的制作過程中需要依據(jù)橋梁底緣曲線,以半跨至整跨梁長為底模長度。主要方法是,對整垮主梁進(jìn)行分段施工,對節(jié)段的澆筑工作需要匹配依據(jù)設(shè)計(jì)線形制成的臺座進(jìn)行。塊與塊之間的匹配面要自然,將澆筑完成的混凝土節(jié)段塊放置于制梁臺座上,待整個節(jié)段范圍內(nèi)的混凝土澆筑完成后將其一一運(yùn)送到存梁區(qū)進(jìn)行合理的堆放。具體的預(yù)制步驟如下:①取整段主梁的居中部位,預(yù)制第一塊梁。②于第一塊梁的左右分別間隔一個節(jié)段,制作第二、三塊梁。③以第一、二塊梁的匹配面為端模預(yù)制第四塊梁,以剩下的兩塊梁的端模為匹配面預(yù)制第五塊梁。④依據(jù)上述順勢依次預(yù)制,直至完成整段梁的預(yù)制。
1.2長線法匹配預(yù)制的優(yōu)勢與不足
對于建造預(yù)制臺座而言,長線法的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在它對線性控制以及對調(diào)整跨徑的幾何形狀的布置方法十分便捷容易[3]。同時(shí)形成了簡單的臺座結(jié)構(gòu),對于臺座底模的調(diào)整工作,采用長線法通常是做到一次性完成,效率非常高,促進(jìn)了施工時(shí)間的長度以及自由安排程度的增加,有助于實(shí)現(xiàn)集中測量。在整個施工過程之中,長線法作用下的施工質(zhì)量能夠得到有效的保障,主要體現(xiàn)在偏差的累計(jì)一般較小且不需進(jìn)行測量控制這一方面。另外,在澆筑完成,進(jìn)行脫模后,不需要及時(shí)將梁段運(yùn)送到存梁區(qū),而是暫存于制梁臺座上,待整個節(jié)段范圍內(nèi)的混凝土澆筑完成后再一并運(yùn)到存梁區(qū),這樣既節(jié)省了時(shí)間,又減少了機(jī)械的使用。目前,長線法在我國的施工實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)展的相對成熟。
然而,長線法匹配預(yù)制也存在著一定的不足。最主要的表現(xiàn)就是長線法在應(yīng)用上的局限性。長線法難以適用于水平曲線有變化以及縱坡變化較大、橋梁線路較長的建筑工程當(dāng)中。在長線法施工技術(shù)應(yīng)用之中,由于臺座占地面積較大,且底模線形為橋梁最終成型線形,臺座基礎(chǔ)要求堅(jiān)固,造成長線臺座的投資大且屬一次性運(yùn)用的性質(zhì),臺座對于工程成本的影響較大[4]。實(shí)際施工過程中為加快施工進(jìn)度,對臺座進(jìn)行改造采用升降底?;蚨枕敼?jié)段端面設(shè)計(jì)為斜面式,使其成型節(jié)段早脫模并空出臺座,以及增加模板數(shù)量,以便形成更多工作面。但增加模板會造成前后制梁位置上內(nèi)模支架相互干擾影響施工,且長線臺座上采用蒸汽加溫養(yǎng)護(hù)以縮短模板使用周期比較困難。因此在不增加模板情況下,加快施工進(jìn)度主要方法為合理安排模板的循環(huán)使用,減少模板的空置時(shí)間,縮短單個節(jié)段的制作周期,或通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整混凝土配合比以及合理添加外加劑調(diào)高混凝土早期強(qiáng)度,使得脫模時(shí)間縮短。
短線法是廣泛應(yīng)用與國外的一種橋梁施工技術(shù),采用短線法進(jìn)行匹配預(yù)制具有使用空間小、施工流程簡單、施工速度快等特點(diǎn),這一方法廣泛應(yīng)用于多樣化、多變性的節(jié)段類型的工程以及模板倒用量大的工程[5]。由于短線法中采用的模板以及澆筑設(shè)備具有固定性,因此對于豎曲線、平曲線以及超高的數(shù)據(jù)獲得比較容易。但是這一施工技術(shù)也具有一定的局限性,即對儀器以及精度的要求較高。將長線法與短線法進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)二者在功能上具有一定的互補(bǔ)性質(zhì),因此,在市政橋梁長線法施工技術(shù)創(chuàng)新研究中,將兩種方法結(jié)合到一起,形成了一種新的創(chuàng)新方法,即長短線法匹配預(yù)制。
2.1長短線法匹配預(yù)制技術(shù)原理分析
長短線法的形成是在對兩者進(jìn)行分析并就其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合,就其缺點(diǎn)進(jìn)行規(guī)避的基礎(chǔ)之上的。因此,長短線法匹配預(yù)制技術(shù)具有模板調(diào)整簡單、預(yù)制時(shí)間短、占地面積小,誤差小、模板投入小等優(yōu)點(diǎn)[6]。而這些優(yōu)點(diǎn)的形成背后,其具體的技術(shù)原理是:根據(jù)橋梁跨徑組合要求,在預(yù)制廠里分別進(jìn)行長、短線臺座的預(yù)制,其梁段數(shù)量依據(jù)實(shí)際情況各取若干。對箱梁進(jìn)行節(jié)段劃分,以短節(jié)段為主。在短線臺上預(yù)制每垮箱梁的首尾段,剩下的節(jié)段則在長線臺上依照順序進(jìn)行預(yù)制。長短結(jié)合,強(qiáng)化優(yōu)點(diǎn),規(guī)避缺點(diǎn),具有創(chuàng)新意義。這一方式最典型的應(yīng)用實(shí)例就是廈門的一號線高架橋工程。
2.2長短線法匹配預(yù)制的應(yīng)用2.2.1箱梁模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)
在混凝土箱梁模板的設(shè)計(jì)之中,主要考慮到的問題有三點(diǎn)。①底模與側(cè)模的立模問題。在立模時(shí),底模、側(cè)模與模端的位置關(guān)系應(yīng)該是垂直的位置關(guān)系。同時(shí),底模的調(diào)整需要注意支撐點(diǎn)的位置轉(zhuǎn)換,通常在底模調(diào)整確定后,其支撐點(diǎn)在底模的支腿部位。②內(nèi)模的設(shè)計(jì)。內(nèi)模在進(jìn)行水平移動時(shí)一般采取的輔助工具是內(nèi)模臺車,并且移動方向應(yīng)為縱向。對模板進(jìn)行安拆作業(yè)時(shí),通常采用的控制系統(tǒng)為全液壓控制系統(tǒng)。③為了使混凝土澆筑時(shí)的水平推力進(jìn)行平衡作用,在側(cè)模上應(yīng)設(shè)置翼緣擋板支架,在底部設(shè)置對拉桿。箱梁模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要板塊為外模及外側(cè)模支架、端模、內(nèi)模及內(nèi)?;瑒又Ъ堋⒌啄!⑵露葔|塊、液壓系統(tǒng)。下面將對其中的主要板塊的主要設(shè)計(jì)方法進(jìn)行具體的分析:
(1)外模及外側(cè)模支架。主要的設(shè)計(jì)方法為有限元法。主要的設(shè)計(jì)要求表現(xiàn)為模具的剛度應(yīng)適宜,預(yù)制混凝土箱梁的外觀線形需保持光順平滑、尺寸應(yīng)適宜。保證施工效率以及施工質(zhì)量,注意維修以及保養(yǎng)。
(2)內(nèi)模及內(nèi)?;瑒又Ъ?。這一部分的設(shè)計(jì)需要結(jié)合梁截面以及軸向的尺寸變化進(jìn)行,依據(jù)模板在狹窄空間中進(jìn)行安裝、脫模、支撐等工序的需要,力求達(dá)到構(gòu)造與操作簡單便利的效果。依據(jù)上述設(shè)計(jì)需要,內(nèi)模的設(shè)計(jì)是以組合模板的形式呈現(xiàn)。依據(jù)各個節(jié)點(diǎn)預(yù)制的需要,采用不同標(biāo)準(zhǔn)的模板進(jìn)行組合。利用卷揚(yáng)機(jī)于底模、端模、側(cè)模、鋼筋籠校正之后,采用內(nèi)?;瑒又Ъ軐?nèi)模移入鋼筋骨架內(nèi)腔。之后對內(nèi)模進(jìn)行展開以及定位作業(yè)。進(jìn)行這一道工序時(shí),主要采用的技術(shù)是安裝在滑動支架托梁上的液壓系統(tǒng)。內(nèi)模的固定為最后一道工序,其輔助工具是可調(diào)撐桿。
(3)端模。端模是整套模板系統(tǒng)的參數(shù)采集基點(diǎn),因此,它對箱梁節(jié)段預(yù)制具有采集相關(guān)數(shù)據(jù)的作用。不論是箱梁整體拼裝的數(shù)據(jù)采集,還是混凝土澆筑時(shí)承受待澆節(jié)段混凝土的側(cè)壓力等方面的施工荷載,端模都具有重要的數(shù)據(jù)采集基準(zhǔn)作用。
(4)其它。對于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì),由于上文中提到了它在內(nèi)模及內(nèi)?;瑒又Ъ茉O(shè)計(jì)中的作用,由此可知,其設(shè)計(jì)中所考慮的因素與支架移動有關(guān)。另外,為了保持模板的平衡,還需結(jié)合油缸動作,進(jìn)行同步設(shè)計(jì)。對于底模的設(shè)計(jì),主要注意事項(xiàng)就是底模的標(biāo)準(zhǔn)以及底模底部的兩個對應(yīng)調(diào)節(jié)支撐座。對于坡度墊塊的設(shè)計(jì),主要需結(jié)合底模的對應(yīng)調(diào)節(jié)支撐座進(jìn)行,對每跨梁的曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)。
2.2.2箱梁模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)下的模板系統(tǒng)
在上述箱梁模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)下可以得出多種模板系統(tǒng)。主要包括:合模程序與脫模程序,這兩種模板系統(tǒng)都是以固定底模為基準(zhǔn),一般采用全站儀測量對各個部件的空間位置進(jìn)行測量以及確定。采用液壓調(diào)整系統(tǒng)為內(nèi)模及匹配節(jié)段位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。以可調(diào)撐桿作為支撐模與承力部件,并對對澆筑過程中各模板的變位進(jìn)行控制。
綜上所述,在不斷的實(shí)踐以及研究之中,長線法在大型橋梁工程中的應(yīng)用得到了新的發(fā)展,長短線法匹配預(yù)制是市政橋梁長線法施工技術(shù)創(chuàng)新的具體體現(xiàn),并已經(jīng)運(yùn)用到廈門的一號線高架橋工程以及其它工程之中。長短線法匹配預(yù)制結(jié)合了長線法匹配預(yù)制與短線法匹配預(yù)制的優(yōu)點(diǎn),并克服了二者的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了模板調(diào)整簡單、預(yù)制時(shí)間短、占地面積小,誤差小、模板投入小等優(yōu)勢,并在外模及外側(cè)模支架、端模、內(nèi)模及內(nèi)模滑動支架、底模、坡度墊塊、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中具有創(chuàng)新性以及實(shí)用性,提高了市政橋梁工程的施工效率,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的共贏。
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1673-0038(2015)23-0298-02
2015-5-22