韓永勝
摘要:預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在我國交通領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。掛籃懸臂施工以其自身的優(yōu)點已成為大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工的有效方法。本文結(jié)合工程實例分析了連續(xù)剛構(gòu)橋梁掛籃懸臂施工的質(zhì)量控制方法,以期對同類橋梁施工質(zhì)量控制提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:連續(xù)剛構(gòu)橋;掛籃懸臂施工;質(zhì)量控制
中圖分類號:U445.466 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-3024(2016)08-83-02
前言
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋以剛度好、線形優(yōu)美、投資小、跨越能力強(qiáng)、行車舒適等優(yōu)勢,在我國交通領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。掛籃懸臂澆筑施工由于其占用場地小,設(shè)備投入少,自身適應(yīng)性強(qiáng)。橋梁線形易于控制。施工不影響橋下通車、通航等優(yōu)點,已成為大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工的有效方法,極大地提升了我國橋梁施工的技術(shù)水平。
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋在運營和使用過程中,一些病害相繼被發(fā)現(xiàn)并得到重視。經(jīng)調(diào)查,常見質(zhì)量通病是腹板斜裂縫、底板縱橫向裂縫、跨中下?lián)线^大等,有的已嚴(yán)重危及橋梁的安全。這些質(zhì)量通病的發(fā)生,有設(shè)計、養(yǎng)護(hù)管理等方面的原因,但更多的是由于施工偏差所造成的。所以,施工過程的質(zhì)量控制顯得尤為重要。下面結(jié)合工程實例,對施工過程的質(zhì)量控制作些探討。
1工程概況
云南富龍高速公路新廠特大橋主橋為100+180+100m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu),單幅橋?qū)?2m,為單箱單室斷面,頂寬12m,底寬6.5m,根部梁高11m,跨中梁高3.5m,腹板厚度分別為0.7m和0.5m,底板厚度由中部的0.32m按1.6次拋物線變化至根部的1.3m。單T懸臂現(xiàn)澆節(jié)段長3~4.5m,共22個節(jié)段,合攏段長2m。邊跨現(xiàn)澆直線段長8.76m。箱梁采用縱向、豎向的雙向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。
該橋墩頂設(shè)長13m的0號段箱梁,作為兩側(cè)對稱懸臂澆筑的起始節(jié)點,懸臂現(xiàn)澆使用的掛籃在0號段安裝就位。
該橋懸臂現(xiàn)澆施工方案為:0號段采用在墩身設(shè)置三角牛腿托架,在托架上立?,F(xiàn)澆,其余懸臂現(xiàn)澆節(jié)段采用三角形掛籃懸臂澆筑施工。
2懸臂澆筑施工的質(zhì)量控制
2.1號段托架的質(zhì)量控制
三角牛腿托架是0號梁段的施工作業(yè)平臺和受力支承結(jié)構(gòu)。托架須在底模鋪設(shè)后進(jìn)行堆載預(yù)壓,預(yù)壓荷載不小于施工最大荷載的1.2倍,以消除托架的非彈性變形,檢驗托架的整體承載能力和觀測托架的彈性變形量,避免因底模變形過大引起梁底的不平整和與墩身結(jié)合處裂縫的產(chǎn)生,
2.2掛籃的質(zhì)量控制
掛籃要求有足夠的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性,且自重輕,走行靈活,便于調(diào)整模板標(biāo)高等。本橋采用后錨式三角形掛籃,掛籃設(shè)計滿足上述要求。掛籃加工制作后須仔細(xì)檢查外觀,桁架要做工精良無變形,桁架組焊部件的焊縫不得有夾渣、焊瘤、裂紋、氣孔和不飽滿等情況,各節(jié)點板連接平順無縫隙,高強(qiáng)螺栓緊固無松動,鋼板吊帶平直無損傷和裂縫等。
2.2.1掛籃的預(yù)壓試驗
掛籃組裝后須進(jìn)行預(yù)壓試驗,以檢查掛籃主構(gòu)架的加工及安裝質(zhì)量,驗證其安全性,消除非彈性變形,測定彈性變形作為線型控制的依據(jù)。
本橋掛籃采用模擬等效預(yù)壓的方法。預(yù)壓荷載組合:G=節(jié)段混凝土重量+超載+動力附加荷載+掛籃自重+施工人員和機(jī)具荷載,超載為混凝土脹模等因數(shù)引起的重量增加,超載系數(shù)取值1.05。經(jīng)受力計算得出14號節(jié)段對掛籃受力最為不利,計算荷載675KN,預(yù)壓按此荷載控制。預(yù)壓荷載分級加載,然后分級卸載。依次記錄每次加載卸載時吊點和后錨的變形量、卸載完成5min的變形量,然后分析計算吊點處的凈變形量。變形量為兩桁架變形量之和,單片桁架的變形量為總變形量的一半。
經(jīng)試驗計算,單片桁架最大彈性變形量為14mm,小于設(shè)計要求的20mm,掛籃剛度和安全性能滿足使用要求,由于采用的是模擬等效預(yù)壓方式,掛籃沒有全部組裝,計算立模標(biāo)高時應(yīng)設(shè)定預(yù)留值,在澆筑1號段時須精確測量掌握,為后續(xù)施工提供依據(jù)。
2.2.2掛籃組裝質(zhì)量要求
掛籃組拼須嚴(yán)格按施工方案要求程序執(zhí)行,各部件連接定位要準(zhǔn)確,高強(qiáng)螺栓連接緊固到位。掛籃應(yīng)按設(shè)計標(biāo)高和軸線位置安裝,安裝完成后須嚴(yán)格按預(yù)定的方案組織全面檢查和驗收,合格后方可使用,
掛籃的前移采用千斤頂左右同步勻速牽引移動的方法,須邊跨中跨同步進(jìn)行,行走速度不應(yīng)大于0.1m/min,中線偏差不應(yīng)大于5mm,兩套掛籃位移距離差不應(yīng)大于40cm。
2.3模板的質(zhì)量控制
(1)箱梁內(nèi)外模采用大塊組合鋼模板,應(yīng)具有驗算所要求的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。模板應(yīng)表面平整光潔,拼縫嚴(yán)密,易于安裝加固和拆卸,掛吊可靠,走行靈活。
(2)0號段是隨后節(jié)段懸臂澆筑施工的基礎(chǔ),其平面位置、標(biāo)高和斷面尺寸須嚴(yán)格控制,以保證箱梁各部線型和合攏精度的要求。模板安裝控制標(biāo)準(zhǔn)為:軸線偏位10mm,標(biāo)高±10mm。
(3)節(jié)段梁端設(shè)有大量的預(yù)應(yīng)力管道接頭管、錨墊板和節(jié)段預(yù)留搭接鋼筋,端部堵頭模板安裝必須確保錨墊板、管道和預(yù)留筋位置準(zhǔn)確,要牢固穩(wěn)定且不漏漿。
(4)模板安裝應(yīng)校準(zhǔn)中心位置及高度,模板與前一節(jié)段混凝土面應(yīng)平整密貼,如上一節(jié)段施工后出現(xiàn)中線或高度誤差需要調(diào)整時,應(yīng)在模板安裝時予以調(diào)整。
(5)混凝土澆筑之前,應(yīng)復(fù)核立模軸線和標(biāo)高,確保精確度。澆筑過程中應(yīng)隨時檢查模板的穩(wěn)定情況,防止出現(xiàn)松動移位、漏漿等情況,底板倒角處最易出現(xiàn),應(yīng)多觀察。
2.4線型質(zhì)量的控制
在施工全過程應(yīng)對每一施工節(jié)段的軸線、標(biāo)高及預(yù)拱度等進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測和控制,以保證成橋線形與內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計要求。
確定施工預(yù)拱度時應(yīng)考慮下列因素:a.設(shè)計預(yù)拱度,b.在荷載作用下已施工梁段的變形:c.掛籃在荷載作用下的彈性變形:d.由混凝土預(yù)施應(yīng)力和收縮、徐變引起的撓度:e.由施工時溫度變化引起的撓度。
施工前應(yīng)制定線形控制工作計劃和措施,跟蹤監(jiān)測掛籃走行前后、混凝土澆筑前后和預(yù)應(yīng)力筋張拉前后六種工況時已施工及正在施工梁段的標(biāo)高變化情況,將檢測情況與理論計算值進(jìn)行比較分析,確定下一節(jié)段的施工立模標(biāo)高。
3質(zhì)量控制的難點和對策
(1)高標(biāo)號混凝土的質(zhì)量控制是施工過程中的工作重點和難點。首先是嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量,確保質(zhì)量穩(wěn)定:其次是嚴(yán)格按批準(zhǔn)的施工配合比拌制混凝土,準(zhǔn)確計量;再次是做好出場前、運輸中、澆筑現(xiàn)場等環(huán)節(jié)的試驗檢測,將檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,查找影響混凝土質(zhì)量的不利因素并給予改進(jìn)。
(2)預(yù)應(yīng)力是施工質(zhì)量的關(guān)鍵,施工難點是預(yù)應(yīng)力管道的安裝質(zhì)量和管道灌漿飽滿度的控制,預(yù)應(yīng)力管道須嚴(yán)格按照設(shè)計坐標(biāo)定位,保證平直圓順,不遺漏和錯位,施工中要采取復(fù)檢、互檢措施給予保障。預(yù)應(yīng)力管道灌漿須重點控制好漿體的質(zhì)量,并保證管道的密封性確保壓力符合要求,同時做好復(fù)壓補(bǔ)漿措施。
4結(jié)束語
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工是一項復(fù)雜的工程,施工過程的質(zhì)量不加以嚴(yán)格控制將會產(chǎn)生難以挽回的損失和后果。因此,施工中應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)范和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),合理制定施工方案,嚴(yán)格檢查驗收各道工序質(zhì)量,才能保證橋梁建成后質(zhì)量符合設(shè)計和使用要求,這是每一個橋梁建設(shè)者應(yīng)負(fù)有的責(zé)任和使命。