夏亮坤
【摘 要】 隨著國家對高鐵、公路、橋梁、港口、機場等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速推進,施工標準不斷提高,橋梁工程中,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工中各類問題矛盾逐步顯現(xiàn),準確定位、提高施工質(zhì)量,成為了市場競爭中不可或缺的一項技術(shù)研究項目。
【關(guān)鍵詞】 混凝土 連續(xù)梁 鋼筋 定位技術(shù) 預(yù)應(yīng)力
1 引言
預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工常見的問題有鋼筋密集、定位困難,預(yù)應(yīng)力管道定位超標、錨墊板偏斜、扭曲,張拉力不同步,不易自動補償,鋼筋密集區(qū)混凝土振搗困難,容易產(chǎn)生空洞、漏筋等。為保證施工質(zhì)量,本文以商合杭鐵路亳州特大橋跨渦河連續(xù)鋼構(gòu)拱0號塊施工為例,總結(jié)三項定位技術(shù)的運用成果,以達到同類項目施工中借鑒引用的目的。
2 工程案例
2.1 工程概況
某鐵路特大橋(88+168+88)m連續(xù)剛構(gòu)拱跨越淮河的第二大支流渦河,主梁采用單箱雙室、變高度、直腹板箱型截面,中跨跨中及邊支點截面中心處梁高4.515m,中支點截面中心處梁高10.015m,梁高按二次拋物線變化。主梁頂寬一般段16.6m,邊支點處考慮與鄰跨標準梁相接頂寬線性變化為13.2m,頂板厚0.45~0.6m,中支點附近頂板加厚為1m;邊支點處局部頂板加厚為0.65m。主梁端部橫隔板厚2m,共2道;每個剛構(gòu)墩處設(shè)置兩道厚為2m的橫隔板并與剛臂墩墩身正對,共4道;中跨跨中位置設(shè)置中跨跨中橫隔板,共1道;邊跨跨內(nèi)設(shè)置邊跨橫隔板,共3道;所有橫隔板均設(shè)過人孔。箱梁對應(yīng)各吊桿處設(shè)置吊點橫梁,板厚0.4m,全橋共設(shè)17道吊點橫梁。主梁共分83個梁段,梁拱結(jié)合部0號梁段長30m,合龍梁段長2.0m,邊孔現(xiàn)澆梁段長3.9m,其余梁段長分別為3.0m、3.5m、4.0m三種。主梁除0號梁段、邊孔現(xiàn)澆梁段在支架上施工外,其余梁段均采用掛籃懸臂澆筑。拱肋采用豎直平行拱,兩拱肋中心距14.8m,計算跨度為168m,拱肋立面矢高33.6m,采用二次拋物線形式。
主墩552及553號墩,0號塊高10m,雙箱雙室結(jié)構(gòu),施工時,采用支架法施工,支架按照梁式支架設(shè)計,外模采用廠家定制鋼模,鋼筋及預(yù)應(yīng)力采用鋼筋場集中加工制作,板車運輸至現(xiàn)場安裝。0#塊混凝土分兩次澆筑,第一次澆筑墩頂3米范圍及梁面以下2米處,共計2000立方米,澆筑高度13m,寬16.6m,長30m,綁扎鋼筋共計585噸,第二次澆筑梁面頂板2米及拱腳混凝土,共計1030立方米?;炷敛捎冒韬险炯邪柚?,砼罐車車運輸,兩臺汽車泵泵送澆筑。
2.2 施工重難點分析
1、鋼筋密集,綁扎過程難度大、振搗難度大
0號塊高10m,其墩身部分3m內(nèi)既有墩身鋼筋,又有0號塊鋼筋,墩身鋼筋豎向間距12cm,三根直徑Φ25mm組成一束,每個墩分為4層,剩余凈距不足7cm,同時護面鋼筋內(nèi)安裝0號塊鋼筋倒角鋼筋,剩余間距不足5cm,綁扎難度大?;炷翝仓^程中,操作人員無法直接進入內(nèi)部觀察振搗情況,振搗難度大。
2、預(yù)應(yīng)力束多,鋼筋受干擾數(shù)量多
0號塊縱向預(yù)應(yīng)力束158束,豎向預(yù)應(yīng)力400束,橫向預(yù)應(yīng)力214束,縱橫交錯,為保證預(yù)應(yīng)力管道順直,不受鋼筋干擾。施工中必須對部分鋼筋進行調(diào)整來保證預(yù)應(yīng)力管道。調(diào)整數(shù)量多,鋼筋綁扎難度大。
3、作業(yè)高度大,整體鋼筋定位難度大
0號塊鋼筋垂直高度10m,豎向鋼筋高度均不小于7m,且鋼筋密度大,極易受風(fēng)力影響發(fā)生側(cè)翻等危險,豎向鋼筋定位難度大,定位骨架無法單獨設(shè)置,需要整體定位。
4、錨墊板定位不準確
錨盒、端模多為木制、現(xiàn)場人工制作、精度偏低,不易保證錨墊板與預(yù)應(yīng)力孔道垂直,造成預(yù)應(yīng)力張拉力不準確。錨盒、錨墊板、端模三者連接多為釘接或綁扎,混凝土澆筑過程中錨墊板易偏斜、扭偏。
2.3 施工方案
鋼筋整體定位利用0號塊側(cè)模作為支撐,實現(xiàn)整體定位。底板及腹板鋼筋間距均為10cm,其橫向鋼筋定位采用角鋼卡具定位,端模采用0.6cm厚鋼板,槽口按設(shè)計間距線形切割,通過控制槽口的切割精度,實現(xiàn)縱向水平鋼筋的精確定位?;炷翝仓安劭谑褂枚ㄖ平卿撍ń臃舛?。預(yù)應(yīng)力管道采用等間距及U型鋼筋定位,每根U型鋼筋固定于等間距的鋼筋骨架上,保證預(yù)應(yīng)力管道間距均勻。錨盒、端模均采用鋼板制作,工廠化精確加工,保證精度及剛度。錨盒、端模、錨墊板三者剛性栓接,整體吊裝,通過精確定位端模,實現(xiàn)錨墊板的精準定位。
2.4 施工方法及工藝
2.4.1 鋼筋骨架定位
鋼筋整體定位采用[14號槽鋼連接0號塊兩側(cè)模板,槽鋼連接位置避開豎向預(yù)應(yīng)力管道,考慮內(nèi)模安裝位置及鋼筋保護層厚度
2.4.2 鋼筋間距定位技術(shù)
角鋼卡具加工:對照設(shè)計施工圖鋼筋間距制定相應(yīng)的加工圖紙,通過機床線形切割,控制槽口加工精度,實現(xiàn)鋼筋間距精確定位。底板及腹板鋼筋角鋼卡具采用L50等邊角鋼加工,端模部分頂板縱向鋼筋采用鋼板卡槽配合角鋼卡槽實現(xiàn)精確定位,鋼板厚度采用δ=6mm鋼板,角鋼卡具考慮保護層厚度為64mm,采用L80等邊角鋼加工,設(shè)計如圖1及圖2所示:
2.4.3 錨墊板定位技術(shù)
錨墊板常規(guī)定位多為木制、現(xiàn)場人工制作、精度偏低,不易保證錨墊板與預(yù)應(yīng)力孔道垂直,造成預(yù)應(yīng)力張拉力不準確。錨盒、錨墊板、端模三者連接多為釘接或綁扎,混凝土澆筑過程中錨墊板易偏斜、扭偏。
錨盒、端模均采用鋼板制作,工廠化精確加工,保證精度及剛度。錨盒、端模、錨墊板三者剛性栓接,整體吊裝,通過精確定位端模,實現(xiàn)錨墊板的精準定位。
2.4.4 預(yù)應(yīng)力管道定位技術(shù)
預(yù)應(yīng)力管道原設(shè)計為井字形固定,每隔50cm一道,該方法施工時需要焊接四個焊接點,且容易燒傷波紋管,經(jīng)現(xiàn)場改裝后采用U型鋼筋固定,每隔50cm設(shè)置一道固定骨架,按照固定骨架固定波紋管,達到準確定位目的。
豎向預(yù)應(yīng)力管道定位采用[8槽鋼鉆有直徑為Φ28的孔,精軋螺紋鋼穿過后用螺母固定
2.4.5 振搗孔定位技術(shù)
墩身3m范圍內(nèi)鋼筋密集,施工人員無法直接進行搗固,直接采用振搗器振搗無法直接到達澆筑面,且容易發(fā)生卡棒現(xiàn)象。通過預(yù)應(yīng)力管道分析,避開預(yù)應(yīng)力管道位置,在施工圖中分析平面位置,設(shè)置振搗孔位置,采用直徑Φ70mm作為振搗孔,在鋼筋綁扎過程中提前安裝完成,混凝土澆筑過程中通過振搗孔進行振搗。
2.4.6 下料孔定位技術(shù)
混凝土垂直下落高度13m,澆筑混凝土?xí)r需采用下料孔布料,通過預(yù)應(yīng)力管道分析,避開預(yù)應(yīng)力管道位置,在施工圖中分析平面位置,設(shè)置下料孔位置,采用直徑Φ160mm作為不料孔,在鋼筋綁扎過程中提前安裝完成。
2.6 結(jié)果分析
以上定位技術(shù)采用鋼筋、角鋼及鋼板,加工方便,成本低,工裝輕便,操作簡單,一線作業(yè)人員易接受;通過對工裝位置檢查,快速判斷定位是否準確,便于工序管理在工程質(zhì)量控制方面起到了良好作用,在本線施工項目中得到廣泛推廣。
3、結(jié)束語
預(yù)應(yīng)力混凝土施工中準確定位技術(shù)應(yīng)用效果顯著,在將來施工中占據(jù)競爭優(yōu)勢,同時BIM技術(shù)的引用能夠為定位技術(shù)帶來更加準確的判斷,該項技術(shù)將成為高鐵施工中競爭趨勢。同類施工中可以廣泛推廣并引用。具備可研究性發(fā)展前途。
【參考文獻】
[1] 黃志明《鋼筋綁扎定位技術(shù)》;
[2] 《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 ;
[3] 《亳州特大橋跨渦河88+168+88m連續(xù)鋼構(gòu)拱施工圖》 ;
[4] 《鐵路混凝土施工質(zhì)量驗收補充標準》鐵建設(shè)[2005]160號.2005.9.17;
[5] 《大體積混凝土施工規(guī)范》GB504496-2009;
[6] 龐建利,彭曉菊.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工稱重試驗研究[J].中國建材科技,2018,27(02):56-59.
[7] 趙秀娟,朱蕊,管鶴樓,等.高墩大跨現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)研究[J].公路,2018,63(03):117-121.
[8] 張立民.支架現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工控制技術(shù)探討[J].中國公路,2018(06):114-115.
[9] 劉尊紀.公路橋梁現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁施工技術(shù)[J].建材與裝飾,2017(47):247.
[10] 韓建升.波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋首塊鋼腹板的定位方法[J].建材與裝飾,2017(23):260-261.
[11] 李鑫奎,況中華,伍小平.大跨波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋施工控制研究[J].世界橋梁,2017,45(02):50-54.