左　寧,李康明

(1.核工業(yè)華南建設(shè)工程集團(tuán)公司,廣東 廣州 510800；2.武漢交通職業(yè)學(xué)院,湖北 武漢 430065)

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)交通設(shè)施建設(shè)日益增加，跨鐵路線橋梁工程的數(shù)目也在不斷增加，而預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁由于具有變形小、結(jié)構(gòu)剛度良好、跨徑大等優(yōu)點(diǎn)，在跨鐵路線橋梁施工中得到廣泛應(yīng)用[1]。其中，頂推施工技術(shù)是常用的跨鐵路線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)?；诖?，本文對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)介紹。

1　橋梁工程概況

本文以跨度為(34+35) m的某橋梁工程為主要研究對(duì)象，其主要材質(zhì)為混凝土。橋梁的起點(diǎn)位于32號(hào)橋墩，終點(diǎn)在34號(hào)橋墩，主要設(shè)置9條鐵路線路。主橋是以結(jié)構(gòu)為C50混凝土、單箱四室的模式進(jìn)行構(gòu)建，路程斜度為20.47‰。該工程的滑道數(shù)量為5，澆灌方式是在鐵路外側(cè)搭建支架并以64 m為距離對(duì)其整體進(jìn)行向上推動(dòng)。在此次推動(dòng)過(guò)程中，共有9個(gè)橋墩、60組滑道，橋墩標(biāo)記為33號(hào)、L3和L4，200 t的千斤頂12臺(tái)，前置引導(dǎo)橋梁為16 m。

2　嚴(yán)格管控跨鐵路線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁頂推施工工程質(zhì)量

我國(guó)的箱橋上推模式主要由箱梁預(yù)先設(shè)置、上推操作、成橋操作三個(gè)時(shí)期組成，其主要工作步驟如圖1所示。通過(guò)大量的實(shí)際調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，建筑混凝土的質(zhì)量、預(yù)設(shè)平臺(tái)安裝支架的沉降度、橋梁主體內(nèi)部和外部溫度的改變、上推平臺(tái)的表面是否平整、上推過(guò)程中軌跡是否穩(wěn)定、外加作用力是否平穩(wěn)的施加等因素，對(duì)了解預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象都有十分重要的影響[2]。本文主要對(duì)上推技術(shù)造成的裂縫情況進(jìn)行控制，并展開(kāi)詳細(xì)討論。

圖1　上推施工工作步驟

2.1　預(yù)制時(shí)期

對(duì)于工程施工質(zhì)量而言，預(yù)制時(shí)期有效掌控好施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)上推階段的順利開(kāi)展具有較好的輔助作用，設(shè)置對(duì)整個(gè)生推施工中箱梁裂縫技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展起到了舉足輕重的作用[3]。因此，優(yōu)化預(yù)制時(shí)期各項(xiàng)操作的管理，并配合掌控程度，對(duì)有效控制工程項(xiàng)目裂縫能起到關(guān)鍵作用，主要操作重點(diǎn)包括以下幾方面。

2.1.1上推平臺(tái)的掌控

作為預(yù)制時(shí)期質(zhì)量管理的重中之重，保證箱梁在上推過(guò)程中運(yùn)動(dòng)軌跡能夠相對(duì)平穩(wěn)，最主要的是對(duì)上推平面的良好管控，這也是工程項(xiàng)目在上推操作中能否順利開(kāi)展的決定性因素，上推平面是箱梁預(yù)制支架以及箱梁上推方向的軌道，因此，對(duì)平整性和穩(wěn)定性的要求特別高[4]。此次箱橋上推平面的總面積為2 900 m2，有32號(hào)、33號(hào)、34號(hào)3個(gè)固定橋墩以及9個(gè)臨時(shí)橋墩，每一個(gè)橋墩都設(shè)置了5個(gè)滑道。平面為總面積較大工程，對(duì)平面的精準(zhǔn)度要求非常大[5]，因此，應(yīng)強(qiáng)化施工的過(guò)程管控，主要從半成品繼續(xù)施工以及安裝管理兩方面展開(kāi)分析。

2.1.1.1滑道梁的施工過(guò)程

第一，在實(shí)際施工過(guò)程中，將半自動(dòng)化的鋼板切割技術(shù)運(yùn)用在其中，能夠最大限度地提升加工鋼材料半成品的精準(zhǔn)性及牢固性。第二，盡量將長(zhǎng)距離焊接轉(zhuǎn)變成短距離焊接，在實(shí)際焊接中，將負(fù)重?cái)嗬m(xù)焊接運(yùn)用其中，以空格長(zhǎng)度為20 cm、焊接長(zhǎng)度為10 cm的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作[6]，這樣能夠避免小范圍鋼板因焊接產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致變形的情況發(fā)生。針對(duì)厚度較大、層數(shù)較多的鋼板進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)加以外力使其能夠盡量平整，進(jìn)一步減小鋼板接口處的變形現(xiàn)象發(fā)生[7]。

2.1.1.2臨時(shí)墩及滑道梁安裝

第一，以臨時(shí)橋墩的標(biāo)準(zhǔn)高度為輔、垂直高度為主，對(duì)橋墩進(jìn)行大致粗略管理，使平面各個(gè)受力組成部分之間的規(guī)格能夠與設(shè)計(jì)規(guī)定相符，降低未來(lái)工作中各個(gè)受力組成部分的突發(fā)狀況。第二，以橋墩平面為輔、標(biāo)準(zhǔn)高度為主，對(duì)橋墩上的滑道梁進(jìn)行精確管理，使平面的上下、左右都能夠使上推技術(shù)的開(kāi)展條件被滿足[8]。第三，兩級(jí)管控要獨(dú)立進(jìn)行，互相之間不能產(chǎn)生干擾，將填充層安排在二者的接口處，最大限度地降低由于誤差產(chǎn)生的影響。

在實(shí)際工程施工中，有一些滑道梁的位置被安排在箱梁的預(yù)制位置，導(dǎo)致箱梁無(wú)法平穩(wěn)降沉，進(jìn)而使滑道頂端平面的平整度無(wú)法達(dá)到最小化，最終上推技術(shù)的作用也無(wú)法真正發(fā)揮出來(lái)[9]。將確定虛擬標(biāo)高的技術(shù)合理運(yùn)用到項(xiàng)目施工過(guò)程中，安裝的具體位置在預(yù)制位置外側(cè)的滑道梁上，這樣不但能解決由于時(shí)間上的差異導(dǎo)致滑道梁和滑道無(wú)法順利對(duì)接的問(wèn)題，還能使上推平面更加平整，確保箱梁在上推過(guò)程中平穩(wěn)運(yùn)行，具體如圖2所示。

2.1.2前導(dǎo)梁預(yù)埋和管控

2.1.2.1導(dǎo)梁安裝

第一，導(dǎo)梁在出廠前必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的組裝和審查，確保每一個(gè)零件都符合施工標(biāo)準(zhǔn)，才能繼續(xù)使用。第二，安裝過(guò)程中，為使預(yù)埋操作變得更加簡(jiǎn)便，大部分工作人員只將預(yù)埋部分進(jìn)行規(guī)定操作，導(dǎo)致預(yù)埋工程的整體質(zhì)量較低，在整個(gè)導(dǎo)梁安裝完畢后，存在較大差異[10]。第三，將支撐架設(shè)置在導(dǎo)梁的全部長(zhǎng)度范圍內(nèi)，并與箱梁一起進(jìn)行設(shè)置、預(yù)壓，全部組裝完畢并通過(guò)質(zhì)量檢查后，再進(jìn)行箱梁的混凝土澆筑操作[11]。

圖2　虛擬標(biāo)高法示意圖

2.1.2.2優(yōu)化導(dǎo)梁根部并增強(qiáng)連接

在導(dǎo)梁的最底部與箱梁的接口處，一般采用的連接方法是運(yùn)用精軋鋼加預(yù)應(yīng)力的方法，這樣的方法使得應(yīng)力在精軋鋼的預(yù)埋操作中密度過(guò)大。針對(duì)該點(diǎn)不足，應(yīng)在施工前設(shè)計(jì)工程模型，多次實(shí)驗(yàn)后使預(yù)加力降低，應(yīng)加力分散，可避免工程施工中開(kāi)裂現(xiàn)象的發(fā)生。

2.1.3預(yù)應(yīng)力施工控制

第一，在施工過(guò)程中，箱梁想要避免開(kāi)裂，必須嚴(yán)格按照規(guī)定的張力、拉力的數(shù)值和順序展開(kāi)操作。第二，臨時(shí)預(yù)應(yīng)力筋與固定預(yù)應(yīng)力筋的張力、拉力順序是重點(diǎn)注意的問(wèn)題。要先調(diào)節(jié)固定預(yù)應(yīng)力筋的張力、拉力，保證箱梁的狀態(tài)為受壓，在操作過(guò)程中合理調(diào)節(jié)臨時(shí)預(yù)應(yīng)力筋。第二，應(yīng)重視設(shè)計(jì)人員的建議，將導(dǎo)梁底部的預(yù)應(yīng)力由原來(lái)的張力、拉力端轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ǘ?，單端張力、拉力完全代替雙端拉力、張力，這樣才能夠杜絕由于導(dǎo)梁下方存在空隙導(dǎo)致應(yīng)力密度過(guò)大、從而使箱梁開(kāi)裂的情況發(fā)生。

2.2　上推階段

上推時(shí)期是整個(gè)箱梁施工過(guò)程中最容易出現(xiàn)裂縫的時(shí)期，工程裂縫的具體狀況是由這段時(shí)期直接決定，所以，對(duì)上推技術(shù)的提升，有著重要意義。

2.2.1反頂試驗(yàn)

安全系數(shù)以1.5～2.0為標(biāo)準(zhǔn)，在導(dǎo)梁組裝成功后開(kāi)展反頂測(cè)驗(yàn)，將導(dǎo)梁與箱梁二者的接口處是否會(huì)對(duì)箱梁造成開(kāi)裂影響作為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)目標(biāo)。與此同時(shí)，做好各種應(yīng)對(duì)措施，以便在箱梁開(kāi)裂時(shí)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地對(duì)箱梁進(jìn)行修補(bǔ)[12]。

2.2.2頂推平順性

在箱梁的上推操作過(guò)程中，有一部分橋墩是沒(méi)有被加以外力的，處于一種脫力狀態(tài)。針對(duì)這種情況，運(yùn)用計(jì)算機(jī)開(kāi)展上推施工情況下每一個(gè)橋墩的受力情況分析，并進(jìn)行模擬操作[13]。將不受力的橋墩標(biāo)記出來(lái)，并將各種型號(hào)的備用滑道設(shè)置在這些滑道頂端，以保證每一個(gè)橋墩都能分散箱梁的應(yīng)力，杜絕開(kāi)裂情況發(fā)生[14]。不同施工情況下墩頂豎向力的計(jì)算如表1所示。

表1　不同施工情況下墩頂豎向力計(jì)算

續(xù)表1

2.3　成橋階段

成橋階段是箱梁的上升和降落階段，也是整個(gè)工程最容易出現(xiàn)裂縫的階段，在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因是每一個(gè)箱梁降落的千斤頂無(wú)法達(dá)到同步進(jìn)行，從而使箱梁的應(yīng)力過(guò)于集中。針對(duì)該問(wèn)題，最有效的控制方法是在箱梁上升或降落過(guò)程中，保持速度的均勻、緩慢。同一個(gè)油泵只對(duì)同一個(gè)橋墩頂部的千斤頂進(jìn)行管控，從千斤頂?shù)接捅玫墓芫€長(zhǎng)度、接口個(gè)數(shù)、千斤頂規(guī)格和油管規(guī)格必須完全相同，并且在同一個(gè)時(shí)間必須保證每一個(gè)千斤頂中油的壓力相同。與此同時(shí)，將輔助作用的千斤頂安置在降落速度比較快的一邊，能夠有效減慢起降落速度，保證兩邊的降落速度一致。最后，將降落的發(fā)射信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一確認(rèn)，兩個(gè)相鄰的千斤頂在一起降落的過(guò)程中，每間隔5 mm要停頓一次，能夠有效使相鄰橋墩的降落幅度一致。

2.4　監(jiān)控量測(cè)

上推過(guò)程的質(zhì)量檢測(cè)管理，擁有完整的信息，監(jiān)測(cè)的實(shí)際結(jié)果能夠科學(xué)呈現(xiàn)出箱梁內(nèi)部所承受的應(yīng)力狀態(tài)。對(duì)存在問(wèn)題或超出規(guī)定范圍的現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，能夠及時(shí)做出警報(bào)處理，很好地輔助對(duì)裂縫現(xiàn)象的管理和控制[15]。 此次工程有9個(gè)斷面在順橋向預(yù)埋，并且每個(gè)斷面的檢測(cè)元件數(shù)量為11，如圖3和圖4所示，能夠自上推和降落的過(guò)程中及時(shí)警報(bào)，使整個(gè)施工過(guò)程中箱梁內(nèi)部的受力情況都能夠分散平均，保證沒(méi)有裂縫的出現(xiàn)。

圖3　箱梁測(cè)點(diǎn)布置縱面( 順橋向)

圖4　箱梁測(cè)點(diǎn)布置橫面( 順橋向)

2.5　其他控制

除了以上討論的問(wèn)題外，還有許多其他方面的問(wèn)題，如調(diào)整箱梁軸線的時(shí)間必須選在橋墩進(jìn)行上推的過(guò)程中，而且不可以橫向進(jìn)行推進(jìn)。要重點(diǎn)關(guān)注滑道梁和橋墩接口處的技術(shù)質(zhì)量，使接口處能夠牢固，尤其是在上推距離比較大的位置，更要嚴(yán)格管理質(zhì)量。

3　結(jié)　語(yǔ)

綜上所述，頂推施工技術(shù)施工平穩(wěn)、安全可靠，而且對(duì)鐵路交通無(wú)影響，被廣泛應(yīng)用于跨鐵路線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工中。在進(jìn)行跨鐵路線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁頂推施工時(shí)，施工管理人員要嚴(yán)格把好施工材料的質(zhì)量關(guān)卡，熟悉各個(gè)施工工藝

流程，并做好各個(gè)施工工序的質(zhì)量控制工作，從而確保橋梁的整體結(jié)構(gòu)性能及施工效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]董丹鋒.空間曲線連續(xù)鋼箱梁頂推施工技術(shù)[J].綠色環(huán)保建材,2017(7):84.

[2]肖偉,張玉偉.某曲線連續(xù)梁橋的靜力荷載試驗(yàn)分析[J].交通科技與經(jīng)濟(jì)，2013，15(1)：86-88.

[3]楊凱.漸變斷面混凝土連續(xù)箱梁上跨既有鐵路斜交頂推施工技術(shù)探討[J].低碳世界,2017(10):239-240.

[4]陳清華．大跨度懸索橋扁平鋼箱梁受力特性分析[J].交通科技與經(jīng)濟(jì)，2017，19(1)：59-63．

[5]李勇.談頂推連續(xù)箱梁施工監(jiān)控技術(shù)[J].山西建筑,2017,43(9):151-153.

[6]盛可鑒.西丙辰，簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)橋梁預(yù)制梁時(shí)效性影響研究[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2017，19(1)：36-38.

[7]楊順生,陳芙蓉,舒剛,等.基于頂推法成橋的波形鋼腹板PC組合連續(xù)箱梁橋施工監(jiān)控技術(shù)研究[J].四川建筑,2017,37(3):146-149.

[8]黎訓(xùn)國(guó),林吉明,薛波,等.寬幅大噸位鋼箱梁多點(diǎn)自平衡步履式連續(xù)頂推施工[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2017,13(6):254-256.

[9]陳天福.頂推法施工連續(xù)鋼箱梁的設(shè)計(jì)分析[J].建筑知識(shí),2017,37(7):5-6.

[10] 陳清華．大跨度懸索橋扁平鋼箱梁受力特性分析[J]．交通科技與經(jīng)濟(jì)，2017,19(1)：59-63.

[11] 李成陽(yáng).淺談?lì)A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁頂推安全滑移的關(guān)鍵工序[J].民營(yíng)科技,2016(9):65-70.

[12] 楚興華.雙向變截面鋼箱梁頂推工法的應(yīng)用[J].工程建設(shè),2017,49(8):65-68.

[13] 蔡軍.楊蕾.武利兵.大跨徑剛構(gòu)橋合龍頂推力優(yōu)化計(jì)算[J]交通科技與經(jīng)濟(jì),2013，15(1)：100-102.

[14] 王瑩峰.橋梁施工監(jiān)控中實(shí)測(cè)應(yīng)力計(jì)算方法及MALAB實(shí)現(xiàn)[J]．交通科技與經(jīng)濟(jì)，2015，17(6)：117-121.

[15] 魏華,劉紅釗,李煒東,等.跨線鋼箱梁橋頂推落梁過(guò)程的數(shù)值模擬[J].沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2017,39(4):475-480.