劉世和
摘要:結(jié)合龍浦高速樟溪1#橋先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)的施工實例,介紹先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)施工工藝
關(guān)鍵詞:先簡支后連續(xù)梁;施工工藝
0、引言
高等級公路多跨簡支梁橋橋面連續(xù)在其接縫處易破損從而引起橋面跳車,為避免該結(jié)構(gòu)引起橋面跳車的問題,設(shè)計采用結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換,即“先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)”,即在多跨橋墩處相鄰孔梁板端采用預(yù)埋鋼筋、現(xiàn)澆接頭的辦法,將簡支受力狀態(tài)改為連續(xù)梁受力,為克服在墩頂梁板結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的負(fù)彎矩,在負(fù)彎矩處增設(shè)二次張拉鋼絞線預(yù)應(yīng)力束。
1、工程概況
樟溪1號橋,該橋為整體式橋梁,錯幅設(shè)置。左幅橋長154.9m,上部結(jié)構(gòu)采用5*30m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁,先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu);右幅橋長121.6m,上部結(jié)構(gòu)采用4*30m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁,先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu);下部采用柱式墩、柱式臺、墩臺采用鉆(挖)孔灌注樁。
2、先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)優(yōu)越性及特點
(1)簡支梁橋?qū)儆趩慰嘴o定結(jié)構(gòu),它構(gòu)造簡單,施工方便,其結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化,有利于在預(yù)制場地上組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn),并用龍門吊、架橋機(jī)等現(xiàn)代化的起重設(shè)備進(jìn)行安裝。采用裝配式的施工方法可以大量節(jié)約模板支架木材,降低勞動強(qiáng)度,縮短工期,顯著加快建橋速度。然而簡支梁橋也存在很大缺點:從運營條件來說,簡支梁橋在梁銜接處的撓曲線會發(fā)生不利于行車的折點,一般簡支梁在梁銜接處設(shè)置成伸縮縫或橋面連續(xù),伸縮縫造價較高,易受破壞,又無法避免行車的不舒適性;橋面連續(xù)也容易出現(xiàn)破壞(已建工程中簡支梁上橋面連續(xù)出現(xiàn)破壞的屢見不鮮),另外簡支梁跨中彎矩較大,致使梁的截面尺寸和自重顯著增加,需要耗用材料多,這些都是簡支梁橋的顯著缺點。
(2)連續(xù)梁橋同簡支梁橋相比較而言,其特點差別很大:結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,當(dāng)跨徑較大時,長而重的構(gòu)件不利于預(yù)制安裝施工,而往往要在工費昂貴的支架上現(xiàn)澆,需要的工期長。但是連續(xù)梁橋無斷點,行車舒適,且由于支點負(fù)彎矩的存在,使跨中正彎矩值明顯減少,從而減少材料用量及結(jié)構(gòu)自重,這些特點是簡支梁橋所無法比擬的。
(3)先簡支后連續(xù)梁橋剛好發(fā)揮了上述兩種梁橋的優(yōu)點,克服它們的缺點。其施工特點是先按簡支梁規(guī)模化施工,后用濕接縫把相臨跨的梁塊連接成連續(xù) 梁,從而得到連續(xù)梁優(yōu)越的使用效果。樟溪1#橋正是采取先簡支后連續(xù)這種結(jié)構(gòu)形式。
3、先簡支后連續(xù)施工工藝流程
先簡支后連續(xù)橋的梁板為后張法預(yù)應(yīng)力梁,場地集中預(yù)制,在橋上進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換,吊裝時先采用臨時支座按簡支梁安裝就位后,在連續(xù)墩上預(yù)置永久橡膠支座,墩頂連續(xù)段澆筑、張拉克服負(fù)彎矩的預(yù)應(yīng)力束,將體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁,最后橋面鋪裝層,完成橋梁施工。先簡支后連續(xù)施工工藝流程如下:
3.1、T梁預(yù)制
在規(guī)劃好的預(yù)制場地按設(shè)計要求進(jìn)行鋼筋加工及安裝、安裝模板、混凝土澆筑,待混凝土強(qiáng)度及齡期達(dá)到要求后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿封錨。
3.2、T梁安裝
T梁安裝前應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行臨時支座的安裝,按要求在墩頂進(jìn)行對各臨時支座的位置進(jìn)行測量放樣,并把各支座位置定出并劃出十字線,對各墩臺臨時支座位置進(jìn)行水準(zhǔn)測量,根據(jù)測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行臨時支座的制作(臨時支座一般采用砂桶,對制作好的砂桶進(jìn)行荷載使砂桶密實,并調(diào)整到要求的高度)。
T梁安裝采用架橋機(jī)進(jìn)行安裝,安裝前應(yīng)對預(yù)制的T梁濕接縫處進(jìn)行鑿毛處理,安裝后應(yīng)對T梁的位置及標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核,檢驗合格后方能進(jìn)行下道工序施工。
3.3、橫隔板、濕接縫澆筑
T梁安裝中,應(yīng)及時的對相鄰T梁的鋼筋進(jìn)行連接,以確保安裝的T梁的穩(wěn)定。澆筑中應(yīng)預(yù)留二次預(yù)應(yīng)力張拉孔洞。
3.4、連續(xù)段鋼筋加工、模板安裝
本項目永久支座采用滑板支座,在墩頂濕接縫鋼筋加工前應(yīng)對永久支座進(jìn)行安裝,支座安裝過程中應(yīng)對支座的軸線、高程進(jìn)行嚴(yán)格的控制,確保符合規(guī)范和設(shè)計要求。
墩頂連續(xù)段鋼筋分四種Φ12、Φ16、Φ20、Φ25全部采用焊接,焊接必須滿足設(shè)計和規(guī)范要求的單面焊10d、雙面焊5d,施工前應(yīng)對焊接的鋼筋進(jìn)行現(xiàn)場取樣試驗。
模板采用注膠模板,墩頂連續(xù)段模板按照其尺寸分段組拼而成,模板間采用螺栓連接。
模板按照設(shè)計圖紙進(jìn)行模板配置,然后進(jìn)行組合,整理后把模板擦干凈刷上油,涂刷時油層應(yīng)均勻不流淌、不漏圖。
拉桿一般采用?12~?16的圓鋼或精軋螺紋鋼制作而成,模板外用100*50的方木,拉桿布置應(yīng)確保模板在混凝土澆筑過程不跑模。拉桿全部穿硬塑管,保證拉桿的循環(huán)使用。
3.5、連續(xù)段砼澆筑
混凝土澆筑前應(yīng)對進(jìn)場的原材料按批次進(jìn)行試驗,試驗合格后方能用于工程施工。混凝土由拌合站按設(shè)計的配合比進(jìn)行統(tǒng)一拌合,由混凝土運輸車運送至施工現(xiàn)場?;炷翝仓捎脵M向分段、由兩端向中間、分層澆筑,分層厚度不應(yīng)超過40Cm,混凝土入模時下料應(yīng)均勻。
混凝土入模后采用插入式振動棒進(jìn)行振搗,振搗和下料交替進(jìn)行,振搗時間應(yīng)以表面沒有氣泡溢出和混凝土不再下沉為宜。
混凝土振搗應(yīng)有專人指揮、檢查,振搗應(yīng)定人、定點分片包干、責(zé)任到人。操作插入式振動器應(yīng)快插慢拔,振搗時振動移動距離應(yīng)不超過振動棒作用半徑的1.5倍,插入深度以進(jìn)入前次澆筑的混凝土面層下50-100Cm為宜。振搗時必須先振搗模板周邊混凝土,防止氣泡向模板聚集。
混凝土澆筑完畢后強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后方可拆模,拆模時嚴(yán)禁猛錘、猛砸,確保成品的外觀和質(zhì)量,拆模后應(yīng)及時覆蓋養(yǎng)生。
3.6、二次預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿
混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%后應(yīng)及時的進(jìn)行二次預(yù)應(yīng)力張拉,并壓注水泥漿。
鋼絞線采用低松馳高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼絞線,單根鋼絞線直徑φj15.2mm,鋼絞線面積A=140mm2,標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度R yb=1860MPa,彈性模量Ey=1.95×105MPa。
張拉采用智能張拉,張拉設(shè)備采用YCQ25型千斤頂及其配套的油泵、油表,完全能夠滿足計算的控制噸位的要求。在張拉前對張拉機(jī)具(油頂、油泵、油表等)進(jìn)行配套檢驗。
張拉時,千斤頂中心與工作錨以及工具錨中心必須處在一條直線上。張拉采用智能張拉,控制采用雙控法,以應(yīng)力控制為主,伸長量作為校核,實際伸長值與理論伸長值的誤差控制在±6%范圍內(nèi),否則暫停張拉,分析原因,排除無異常后繼續(xù)張拉。
鋼絞線張拉時,應(yīng)精心施工盡量避免滑絲、斷絲現(xiàn)象,其滑絲、斷絲重數(shù)量不得大于該斷面的1%,每一鋼束的滑絲、斷絲數(shù)量不得多于1根,否則應(yīng)換束重新張拉。施工時嚴(yán)禁撞擊錨頭。
張拉完成后應(yīng)及時進(jìn)行壓漿,本工程預(yù)應(yīng)力鋼束采用真空輔助壓漿系統(tǒng),在壓漿前,應(yīng)使用砂輪切割機(jī)切除多余的部分,嚴(yán)禁用電焊、氧氣切割,端頭伸出長度不小于30mm,并立即封錨。
在壓漿前,使用空壓機(jī)將孔道內(nèi)有殘留水分或臟物排走,確保真空輔助壓漿工作順利進(jìn)行。為保證壓漿質(zhì)量,減少空洞現(xiàn)象,應(yīng)通過首批鋼束的灌漿試驗,核定同規(guī)格鋼束每延米的灌漿量,并以此為數(shù)據(jù)作為其他同規(guī)格鋼束毎延米的灌漿量參考指標(biāo)。
壓漿完成后,應(yīng)及時對錨固端按設(shè)計要求進(jìn)行封閉保護(hù),封錨應(yīng)采用與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件同強(qiáng)度的混凝土,封錨砼要注意與結(jié)構(gòu)表面保持一致,以確保整潔、美觀。
3.7、臨時支座拆除
二次張拉、壓漿完成后及時進(jìn)行濕接縫預(yù)留孔洞混凝土澆筑,完成各梁體間的連接。在一聯(lián)內(nèi)濕接頭、濕接縫各工序完成以后,拆除用做臨時支座的砂筒,使各永久支座充分受力,完成由簡支向連續(xù)的體系轉(zhuǎn)換。拆除臨時支座應(yīng)做到逐孔對稱、均勻、同步、平穩(wěn)。
3.8、橋面鋪裝等施工
橋梁體系轉(zhuǎn)換后進(jìn)行后續(xù)的橋面鋪裝、防撞護(hù)欄施工。
4、施工中應(yīng)注意的問題及幾條措施
(1)做好技術(shù)交底工作,全面領(lǐng)會設(shè)計意圖,特別是對現(xiàn)場施工操作人員和現(xiàn)場技術(shù)人員務(wù)必按上述施工工藝要求及施工規(guī)范進(jìn)行施工。
(2)梁板預(yù)制時濕接頭預(yù)埋鋼筋位置一定要準(zhǔn)確,板端鋼筋預(yù)留長度要一致??杀仍O(shè)計長度略短 0.5cm,這樣為梁板就位、鋼筋焊接創(chuàng)造有利條件,避免當(dāng)梁板全部安裝完畢后處理接頭鋼筋造成的操作環(huán)境差、工人勞動強(qiáng)度大而無法 保證接頭鋼筋連接質(zhì)量情況出現(xiàn)。
(3)端模板周轉(zhuǎn)次數(shù)多后拆裝易變形,施工時需定期進(jìn)行端模板尺寸修正與校驗。
(4)濕接縫、連續(xù)段等現(xiàn)澆段工程量雖小,但工序繁瑣且專業(yè)性強(qiáng),每道工序都會影響整座橋梁的質(zhì)量,應(yīng)組織專業(yè)隊伍施工,同時考慮該部分的經(jīng)濟(jì)效益。
5、結(jié)束語
龍浦高速公路多跨橋梁多數(shù)采用先簡支后連續(xù)梁形式,與整體現(xiàn)澆梁相比,梁板更便于集中預(yù)制,通過在橋上完成體系轉(zhuǎn)換,較好地解決了多跨橋梁簡支梁接頭易破損所引起的橋面跳車問題。
參考文獻(xiàn):
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