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        橋梁現(xiàn)澆箱梁主要施工技術(shù)分析

        2017-11-04 02:23:41顧勝瑩王武俠楊華軍
        中國(guó)設(shè)備工程 2017年20期
        關(guān)鍵詞:現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力

        顧勝瑩,王武俠,楊華軍

        (湖北交投圈環(huán)高速公路有限公司,湖北 應(yīng)城 432402)

        橋梁現(xiàn)澆箱梁主要施工技術(shù)分析

        顧勝瑩,王武俠,楊華軍

        (湖北交投圈環(huán)高速公路有限公司,湖北 應(yīng)城 432402)

        箱梁屬于橋梁中常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)形式,在國(guó)內(nèi)眾多橋梁施工中得到了重要應(yīng)用。本文主要分析了橋梁現(xiàn)澆箱梁常用的施工技術(shù),并通過(guò)實(shí)例對(duì)現(xiàn)澆箱梁支架施工過(guò)程中的重難點(diǎn)進(jìn)行分析。

        橋梁;現(xiàn)澆箱梁;技術(shù)分析

        橋梁工程在緩堵保暢以及提高交通運(yùn)行效率方面發(fā)揮著重要作用,通過(guò)對(duì)現(xiàn)澆橋梁施工工藝的分析,能夠進(jìn)一步為橋梁施工提供參考,便于更好的的開(kāi)展橋梁施工管理。

        1 現(xiàn)澆箱梁常用施工方法分析

        1.1 支架澆筑施工

        支架澆筑施工就是在支架上部安裝模板,完成鋼筋骨架的安裝以及綁扎,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,預(yù)留相關(guān)孔道,然后在現(xiàn)場(chǎng)完成混凝土澆筑,并施加預(yù)應(yīng)力。早期支架澆筑施工主要用于小跨徑橋梁。近年來(lái),在施工經(jīng)驗(yàn)積累的同時(shí),隨著萬(wàn)能桿件系統(tǒng)以及臨時(shí)鋼構(gòu)件生產(chǎn)制作的標(biāo)準(zhǔn)化,支架澆筑施工在較多橋梁施工中得到了重要應(yīng)用。

        支架澆筑施工過(guò)程中由于具有多種支架形式,因而應(yīng)用的靈活性較大,具體的有梁柱式支架、支柱式以及梁式;在陸地、不通航河道以及低橋墩小跨徑橋梁施工中多采用支柱式支架形式;對(duì)于大跨徑橋梁在施工中可采用梁柱式支架,通過(guò)支架支撐梁可形成多跨連續(xù)支架。在支架搭設(shè)完成且鋼筋骨架搭設(shè)以及綁扎合格后進(jìn)行分層混凝土澆筑,具體施工中采用的支架、模板等需要具備強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性要求,支架底部基礎(chǔ)應(yīng)保證絕對(duì)的可靠性,根據(jù)設(shè)計(jì)文件以及施工荷載進(jìn)行支架設(shè)計(jì),保證支架中縱向、橫向以及斜向連接件的密度,保證整個(gè)支架體系的穩(wěn)定性和整體性,根據(jù)橋梁跨度要求,如果施工荷載較大,則需要通過(guò)計(jì)算得出整個(gè)體系在受到荷載后的變形,進(jìn)而合理地設(shè)置預(yù)拱度,保證實(shí)際施工質(zhì)量;對(duì)于處于河道中的支架,在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮到河道內(nèi)相關(guān)因素對(duì)支架的影響,比如雨季后出現(xiàn)的洪水等。

        1.2 逐跨頂推施工方法

        在預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)以及滑道材料發(fā)展的背景下,逐跨頂推施工方法在橋梁施工中得到了應(yīng)用,該方法主要是依靠水平液壓千斤頂,在特制的滑道裝置上將不同的箱梁頂推到預(yù)設(shè)位置。頂推施工在橋梁施工中費(fèi)用較低,同時(shí)耗能較少。

        采用逐跨頂推施工過(guò)程中需要注意的是,在施工階段,梁會(huì)受到較大的荷載作用,既要保證施工階段的荷載要求,同時(shí)還應(yīng)兼顧后續(xù)運(yùn)營(yíng)階段的荷載要求。為了降低施工難度以及調(diào)整梁的受力狀況,一般會(huì)設(shè)置一定的臨時(shí)措施,比如:增加臨時(shí)墩、增加托架、設(shè)置導(dǎo)梁等。逐跨頂推施工的主要施工步驟為:在橋臺(tái)后道設(shè)置制梁廠,統(tǒng)一集中完成幾片等高度箱梁的現(xiàn)澆,然后在箱梁上下翼板內(nèi)施加預(yù)應(yīng)力,嚴(yán)格控制預(yù)應(yīng)力大小,然后使用水平頂推設(shè)備將制作好的箱梁往前推,在推出一段位置后延長(zhǎng)后續(xù)部分,通過(guò)重復(fù)性的操作完成整個(gè)橋梁的頂推,而在施工過(guò)程中需要根據(jù)頂推的位置變化調(diào)整預(yù)應(yīng)力,確保橋梁可以滿足荷載要求,頂推完成后,將滑道支撐移置成永久支座。圖1所示為逐跨頂推連續(xù)梁施工操作簡(jiǎn)圖。

        圖1 逐跨頂推連續(xù)梁施工操作簡(jiǎn)圖

        1.3 平衡懸臂施工方法

        平衡懸臂施工過(guò)程中不需要在河中央位置搭設(shè)支架,在已經(jīng)完成施工的橋梁墩臺(tái)頂部逐段沿著跨徑方向完成施工,每完成一段施工,通過(guò)施加預(yù)應(yīng)力使得不同部分最終成為一個(gè)主體。對(duì)于平衡懸臂施工而言,在施工過(guò)程中需要保證梁和橋墩之間的良好固結(jié),通常需要增加臨時(shí)設(shè)施,比如搭設(shè)臨時(shí)支架、增加臨時(shí)立柱等,避免施工中出現(xiàn)的不平衡力矩,即使采取了臨時(shí)措施仍然需要對(duì)施工中的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算,避免施工中不平衡力矩引起的體系不穩(wěn)定;與此同時(shí),在施工過(guò)程中隨著施工的進(jìn)行,受力體系會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變,有可能是簡(jiǎn)支梁體系,有可能是懸臂體系,也有可能是連續(xù)體系,而不同體系下的受力存在差異,因而在施工受力變化過(guò)程中需要對(duì)施工以及臨時(shí)設(shè)施進(jìn)行調(diào)整。圖2所示為平衡懸臂施工的主要工藝流程。

        圖2 平衡懸臂施工主要工藝流程

        2 實(shí)例分析現(xiàn)澆箱梁支架施工

        2.1 工程概括

        筆者曾參與武漢城市圈環(huán)線高速公路洪湖段的施工管理,施工段全長(zhǎng)19.7km,均為高架橋設(shè)計(jì),橋梁共計(jì)10座,其中現(xiàn)澆箱梁58聯(lián)。現(xiàn)澆箱梁數(shù)量較多,且沿線分布,地基質(zhì)量差異較大,部分位于陸地,部分跨越溝渠、部分處于軟基地段。

        2.2 施工方案選擇以及施工流程

        根據(jù)橋梁施工的巖土勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)資料、施工安全以及施工經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)因素,在綜合多種施工方案比選后決定采用支架澆注現(xiàn)澆箱梁施工(支架主要采用鋼管柱支架法),主要的施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→地基處理→支架位置放線→支架搭設(shè)→支架校驗(yàn)并調(diào)整→鋪設(shè)縱橫梁→ 支座安裝→底模板、側(cè)模板安裝以及底模板調(diào)平→預(yù)壓支架→調(diào)整支架以及底?!装?、側(cè)板鋼筋骨片架設(shè)和綁扎→波紋管安裝→內(nèi)模板、端模板安裝→頂板鋼筋綁扎→自檢、報(bào)檢→澆筑混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)→邊模、內(nèi)模板拆除→預(yù)應(yīng)力張拉→壓漿、封堵端頭→養(yǎng)護(hù)→底模板、支架拆除→橋面鋪裝防水層、保護(hù)層→橋面附屬結(jié)構(gòu)的安裝。

        2.3 主要施工難點(diǎn)分析及管控的重點(diǎn)

        (1)主要施工難點(diǎn)分析。根據(jù)已有的施工資料,在采用支架施工過(guò)程中,考慮到現(xiàn)澆箱梁的數(shù)量較多,而且沿線分布,不同地基質(zhì)量差異性較大,穿越的區(qū)域涉及到陸地、溝渠以及軟基地段,因而施工中的重點(diǎn)在于地基處理,保證地基滿足承載力要求、沉降要求,同時(shí)避免出現(xiàn)不均勻沉降。在地基處理過(guò)程中重點(diǎn)在于軟基區(qū)域的處理,在軟基處理中需要根據(jù)掌握的地質(zhì)水文資料進(jìn)行處理,如果軟土地基早期屬于人工湖,在處理中可采用回填擠淤處理方法、打粉噴樁、打預(yù)應(yīng)力管樁等方式先行軟基處治,在處理后需要對(duì)其密實(shí)度以及承載力進(jìn)行檢測(cè);對(duì)于處于河溝區(qū)域的地基,如果軟土層厚度較小,則可挖除表面的松散層,然后使用碎石土進(jìn)行回填以及分層夯實(shí),反復(fù)進(jìn)行碾壓,回填后需要達(dá)到支架搭設(shè)的設(shè)計(jì)要求。根據(jù)實(shí)際情況,對(duì)于局部區(qū)域可澆筑混凝土墊層,便于后續(xù)施工,并在混凝土墊層側(cè)面設(shè)置排水溝,避免雨水對(duì)地基造成的影響。具體的視情況采用不同的軟土處理方法,對(duì)于軟土區(qū)域,在搭設(shè)支架過(guò)程中可采用滿堂支架法,這樣有助于整體穩(wěn)定性。對(duì)于陸地部分,由于承載力較好,可通過(guò)計(jì)算后采用常規(guī)的支架法。在支架搭設(shè)完成后需要進(jìn)行全面檢查,比如支架材料是否出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕,支架搭設(shè)方案與施工方案是否吻合,支架剪刀撐的位置、數(shù)量是否符合要求等。每一項(xiàng)均合格后開(kāi)始下一階段的施工。

        (2)施工管控的重點(diǎn)。支架開(kāi)始之前,必須有經(jīng)評(píng)審合格的現(xiàn)澆梁支架專項(xiàng)方案及箱梁施工方案(含施工安全專項(xiàng)方案);施工過(guò)程重點(diǎn)檢查方案執(zhí)行情況,如支架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算,地基處治結(jié)果,鋼柱的步距、重直度、剪刀撐等連接件的焊接質(zhì)量,支架的平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)連接及縱橫向穩(wěn)定性檢查,支架的三方驗(yàn)收及預(yù)壓檢測(cè)(預(yù)壓荷載為支架需承受全部荷載的1.05~1.1倍),砼澆注過(guò)程是否有專人測(cè)量和記錄支架的變形及沉降量,支架拆除必須滿足規(guī)范相關(guān)規(guī)定,預(yù)應(yīng)力未張拉完成前禁止拆架。

        3 結(jié)語(yǔ)

        現(xiàn)澆箱梁在施工過(guò)程中可采用的方法較多,在選擇具體施工方法時(shí)需要綜合考慮,應(yīng)根據(jù)具體地質(zhì)條件、項(xiàng)目工期、勞務(wù)作業(yè)隊(duì)的施工水平及強(qiáng)項(xiàng)、選擇經(jīng)濟(jì)、合理、滿足質(zhì)量、安全要求的施工方法。箱梁支架必須要有專項(xiàng)施工方案、安全方案,確保支架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作、裝拆方便。支架驗(yàn)算必須要有施工單位專業(yè)技術(shù)人員、項(xiàng)目總工進(jìn)行確認(rèn),監(jiān)理、業(yè)主委托的設(shè)計(jì)方進(jìn)行復(fù)核、驗(yàn)算,經(jīng)評(píng)審合格后方可用于施工,支架搭設(shè)完成后應(yīng)嚴(yán)格組織支架驗(yàn)收、及預(yù)壓程序,確保各項(xiàng)工序、施工工藝嚴(yán)格落實(shí)方案要求及技術(shù)規(guī)范要求。

        [1]李國(guó)輝.關(guān)于橋梁現(xiàn)澆箱梁支架施工技術(shù)的分析[J].黑龍江交通科技,2016,39(09):100-101.

        U445.57

        A

        1671-0711(2017)10(下)-0176-02

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