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摘要:在橋梁施工建設項目當中,大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋十分重要,該預應力混凝土連續(xù)梁橋有著變形小等優(yōu)點,因此被廣泛應用。本文主要闡述了懸臂施工技術,介紹了某大橋的施工工程概況,討論了懸臂施工工藝,分析了懸臂現(xiàn)澆混凝土的流程,并給出了主跨連續(xù)梁施工質(zhì)量控制措施。
關鍵詞:大跨度;掛籃施工;預應力;質(zhì)量控制
引言
隨著我國經(jīng)濟的不斷增長,交通運輸建設不斷完善,橋梁施工項目越來越多。但是由于大跨度的橋梁數(shù)量多,如果不使用有效的施工技術,就會造成許多的施工質(zhì)量問題。因此,如何采取合理有效的施工技術來提高橋梁的施工質(zhì)量成為了施工人員需要解決的問題。下面就結(jié)合實例對此進行討論分析。
1 工程概況
某大橋長336m,如圖1。3×20+64+34+34+4×20+2×32m,其中20m為空心板梁,此橋的橋面由3個平行橋面組成,中間橋面為機動車道,兩邊橋面是非機動車道。變截面箱梁上面縱向頂板采用12根預應力筋,腹板17根,中邊跨一般都為10根左右。等截面箱梁上面縱向采用12根預應力筋,腹板12根,中邊跨一般都采用13根,如圖1。
圖1 大橋簡圖
2 掛籃施工工藝
主跨梁的主要施工工藝為掛籃施工主跨分為3段施工,圖2即為梁體分段示意圖。從圖形可以看出,施工的過程中將橋分為了3大段多小段,4個小部分根據(jù)其施工工藝不同而不同。中跨墩變的施工部分,考慮到造價以及掛籃空間,因為掛籃施工還存在較多的不便利,從諸多原因進行考慮,此處不便于采用掛籃技術,因此本工程在中跨墩變的施工部分采用懸臂鋼模澆注施工技術。中跨的其他部位采用2套設備對稱進行施工,在邊跨上,利用現(xiàn)有的技術可以進行支架法進行澆注,是成本最小的部分。合攏地方采用掛籃施工不能夠有效的保證施工質(zhì)量,在此處采用吊架施工方式進行施工,此方式能夠有效的保證工程質(zhì)量。本文主要探討的掛籃施工的具體方式,對掛籃施工的相關內(nèi)容作了簡要介紹,然后針對其混凝土澆注進行了探討。本工程選用的是三角組合梁掛籃,總共4件2套設備,進行對稱式掛籃澆注施工,圖3為掛籃施工工藝流程圖。
2.1 掛籃的相關技術指標
本工程中根據(jù)最大的設計梁重163.5t,設計掛籃重量為65t,根據(jù)相關規(guī)范,要求最大變形在20mm以內(nèi)。在設計施工的過程中,要求自錨固的安全系數(shù)大于2.0。根據(jù)工程的具體情況,選擇合適的掛籃沉重主桁,本工程采用的是輕型三角結(jié)構的結(jié)構形式。掛籃的主要材料為Q235鋼材以及貝雷梁等。在掛籃前移的過程中,利用箱梁的豎向預應力來平衡應為傾覆而導致的力矩,掛籃中部取消平衡重需要在頂板內(nèi)預留的錨固孔中錨固相應的加強主桁。掛籃系統(tǒng)采用ФL32精軋螺紋鋼為其吊升系統(tǒng)用鋼,目的為了使得錨固使用方面,減少相關工作時間。40Cr與ФL32精軋螺紋鋼在后錨桿中采用,本次工程中使用的模板有多種,即整體模板、組合鋼模板、木模板。
圖2 梁體分段示意圖
圖3 掛籃施工工藝流程圖
2.2 掛籃系統(tǒng)
進行掛籃施工是由相關系統(tǒng)組合一起施工完成的作業(yè),下圖4為掛籃施工的示意圖,其中包括主承重系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、內(nèi)外模板系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走等系統(tǒng)。這些系統(tǒng)配合才能完成相關的工作。
圖4 掛籃側(cè)面示意圖
2.3 拼裝掛籃
目前掛籃系統(tǒng)是在工地上進行拼裝的,在工地上拼裝之前,應該做相關的拼裝試驗,以及時的發(fā)現(xiàn)掛籃的問題,并及時的修正。在工地上進行掛籃安裝的過程中,需要按照相應的施工順序進行,安裝完成以后需要進行抽檢,再次的保證拼裝掛籃的質(zhì)量。
2.4 預壓掛籃
在工地上進行掛籃系統(tǒng)的拼裝以后,需要檢驗構建的結(jié)合情況以及構件的尺寸是否滿足要求。需要進需預壓,將掛籃受力變形考慮進去,同時也為施工創(chuàng)造合適的條件,掛籃進行預壓以后進行吊裝,掛籃預壓見圖5。
圖5 掛籃預壓示意圖
2.5 掛籃的行走
掛籃行走是進行掛籃施工中重要的一步,在完成1#梁體節(jié)段澆注以及預應力張拉以后,需要進行掛籃的行走前移,具體的行走步驟如圖6所示。
圖6 掛籃行走步驟圖
3 懸臂現(xiàn)澆混凝土
內(nèi)容2主要討論了掛籃施工的簡要步驟以及其具體內(nèi)容,下面就掛籃施工中的混凝土澆注進行具體探討,懸臂現(xiàn)澆混凝土是由:掛籃及模板前移、安裝鋼筋及預應力管道、安裝模板、澆注混凝土等內(nèi)容組成。
3.1 掛籃及模板前移
上文中簡要的介紹了掛籃的拼裝、走步。在本工程中,掛籃的的移動方式是掛籃桁架、底模、側(cè)模同步進行,在進行掛籃及模板前移的過程中,為了使得掛籃前移的順利,以及保證移動的過程中不產(chǎn)生過大的變形,根據(jù)相關規(guī)定,需要對軌道進行一定處理,一般是在軌道上涂抹黃油,來增加軌道的潤滑性。因為軌道的移動是為掛籃移動服務,因此必須先進行軌道的錨固,在將掛籃錨固,在此過程中,若掛籃的抗傾覆能力不足,將直接導致工程安全事故,因此需要在每側(cè)進行錨固。錨固側(cè)模以后,需要在后錨梁上面安裝一定數(shù)量的手拉葫蘆,通過手拉葫蘆牽動桁架移動。
3.2 安裝鋼筋及預應力管道
安裝鋼筋及預應力管道是施工過程中最重要的一步,其施工質(zhì)量的好壞直接影響最終結(jié)構的穩(wěn)定性。鋼筋的連接是嚴禁使用焊接的,最好是通過螺栓進行連接,從而保證模板的完整性。安全預應力管道,需要保證管道的位置的正確性,因此需要在安裝的過程中使用定位鋼筋進行預應力管道的焊接,控制定位筋的間距符合相關標準。在曲線等部分需要對定位筋進行加密。本工程中要求混凝土保護層厚度大于30mm,控制厚度是采用同等級標號的混凝土墊塊進行的,墊塊質(zhì)量的好壞能夠直接影響到保護層的質(zhì)量,需要進行墊塊質(zhì)量的嚴格控制。在綁扎鋼筋的時候,對綁扎鋼絲進行嚴格控制,防止其深入保護層中,此措施是為了防止鋼筋腐蝕。安裝鋼筋以預應力管道中較難控制的就是應力集中的問題,例如預留孔的位置很容易產(chǎn)生應力集中而導致的裂縫,因此需要在此處放置環(huán)狀鋼筋,來保證構建的工程質(zhì)量。
3.3 安裝模板
按照模板是指模板的移動安裝,其主要內(nèi)容有調(diào)整模板的標高以及模板的平面位置。按照模板的步驟有:底、腹板鋼筋綁扎,綁扎頂板鋼筋,安裝端模,安裝內(nèi)模板。因為混凝土的自重較大,若側(cè)模的抗壓能力較弱,很可能導致進行混凝土澆注的時候,模板變形影響工程質(zhì)量,因此需要采取相應的增強側(cè)模抗壓能力的措施,例如設置相應的拉桿。本工程采用Φ16拉桿,橫豎間距都為800mm。
3.4 澆注混凝土
混凝土的澆注是掛籃施工的最終環(huán)節(jié),本工程的橋梁采用C50泵送混凝土,在對混凝土的塌落度進行了嚴格的控制。并且根據(jù)試驗選擇了合適的添加劑,最終得到符合要求的早強緩凝型混凝土?;炷劣蓴嚢枵竟M行混凝土澆注的順序是底板、腹板、頂板。
4 主跨連續(xù)梁施工質(zhì)量控制
主跨連續(xù)梁施工質(zhì)量控制是大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋施工的重要內(nèi)容,主要包括:掛籃行走就位控制、箱梁節(jié)段的控制、箱梁線性控制、施工控制措施。
4.1 掛籃行走就位控制
掛籃行走就位控制是掛籃施工質(zhì)量控制中重要的一步,一般的控制方法就是在箱梁的頂面設置相應的輔線,用經(jīng)緯儀或者全站儀嚴格控制軌道軸線。進行掛籃的安裝就位以后,需要對標高進行復核,保證籃底標高在5mm的誤差以內(nèi)。
4.2 箱梁節(jié)段的控制
箱梁階段的控制主要是進行箱梁階段的長度控制,在箱梁基礎上設置控制點進行控制,用全站儀和鋼尺量距2中方法進行距離的測量,控制誤差在5mm以內(nèi)。
4.3 箱梁線性控制
箱梁線形控制是箱梁結(jié)構耐久性指標中的重要內(nèi)容。包括撓度控制、中線控制、斷面尺寸控制,因為需要控制的內(nèi)容比較多,內(nèi)外業(yè)工作都比較復雜,所以需要由專門人員進行此項工作,進行數(shù)據(jù)的分析以后,進行控制數(shù)據(jù)的調(diào)整,以此來保證梁體的線型。
4.4 施工控制措施
施工控制措施能夠有效的保證工程質(zhì)量,主要包括以下幾點:
(1)施工準備工作,施工前需要提供準確的施工機械等數(shù)據(jù);
(2)對荷載進行準確的計算,準確的計算出荷載導致的繞度值;
(3)在施工的過程中,對軸線以及標高進行緊密測量,保證標高以及角度正確性;
(4)控制懸臂荷載低于設計荷載,同時要求荷載處于10%作用的平衡狀態(tài);
(5)嚴格的按照施工步驟進行,保證施工的安全性,例如進行調(diào)模的過程中,需要嚴格執(zhí)行3步;
(6)在進行施工的過程中,嚴格控制各種物資材料的堆放,防止不必要荷載的出現(xiàn),需要保證掛籃施工的絕對安全性;
(7)進行預應力控制,在本工程中,結(jié)構形式為三向預應力,需要控制預應力束下料、穿束、張拉、壓漿,以此來保證預應力符合要求。施工的控制措施需要參照相關標準進行細化,這樣才能保證大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋施工的質(zhì)量。
5 結(jié)語
綜上所述,由于預應力混凝土連續(xù)梁橋的變形小等優(yōu)點,使其成為大跨度混凝土連續(xù)梁橋施工主要研究和發(fā)展方向,掛籃施工等技術仍存在一定的問題,需要進一步完善和提高。在施工中要嚴格落實施工控制措施,這樣才能有效的保證工程質(zhì)量,創(chuàng)造更多的經(jīng)濟和社會效益。
參考文獻:
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