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        淺談懸澆箱梁0號塊預(yù)應(yīng)力三角托架施工技術(shù)

        2019-05-18 02:25:00胡長江
        福建交通科技 2019年2期
        關(guān)鍵詞:號塊鋼棒螺紋鋼

        ■胡長江

        (福建第一公路工程集團(tuán)有限公司,泉州 362000)

        1 工程概況

        龍海市龍江大道工程一標(biāo)段中港大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為(35+2×55+35)m四跨預(yù)應(yīng)力混凝土懸澆箱梁,左幅和右幅均為單箱單室變截面連續(xù)箱梁,0號塊長11m,箱梁根部梁高3.5m,箱梁根部底板厚60cm,箱梁高度以及箱梁底板厚度按2.0次拋物線變化,箱梁腹板根部厚70cm,箱梁頂板寬13.75m,底板寬7.0m,兩側(cè)翼緣板懸臂長度3.375m,懸臂板端部厚18cm、根部厚70cm,箱梁頂設(shè)有2%的橫坡,箱梁底板保持水平,腹板保持鉛垂,通過調(diào)整兩腹板的高差,實(shí)現(xiàn)頂板的單向橫坡。一個(gè)0#塊砼為174.55m3,采用一次性現(xiàn)場澆筑。

        2 0號塊預(yù)應(yīng)力三角托架設(shè)計(jì)方案

        0號塊預(yù)應(yīng)力支承三角托架,包括6組對稱的支撐架10。該6組支撐架10設(shè)于橋墩墩身11的左右兩側(cè)。每個(gè)支撐架10包括裝設(shè)于橋墩墩身11上的I40b工字鋼水平縱梁12、[25b雙拼槽鋼斜撐梁13及[25b雙拼槽鋼斜向加強(qiáng)腹桿15。斜撐梁13的上部與水平支撐梁12連接并焊接在預(yù)埋在墩身11上的733mm×733mm×20mm鋼板,下部連接有加強(qiáng)鋼板22,該加強(qiáng)鋼板22的底面連接有I36b工字鋼橫梁17,橫梁17的下部連接有Φ100mm插銷棒,該插銷棒插入橋墩墩身11的預(yù)留孔內(nèi)。插銷棒為插銷鋼棒,從而增強(qiáng)插銷棒的強(qiáng)度,避免斷裂。插銷鋼棒的下方還設(shè)有用于支撐插銷鋼棒的支撐鋼板16,該支撐鋼板16呈三角形狀。斜向加強(qiáng)腹桿15的一端與水平縱梁12的頭部連接,另一端與斜撐梁13的中部連接。斜向加強(qiáng)腹桿15的設(shè)置,可大大提高斜撐梁13的承載力。斜向加強(qiáng)腹桿15與斜撐梁13的夾角呈90°,從而可使斜撐梁13有較大的承載力。斜向加強(qiáng)腹桿15用橫向連續(xù)梁18連接,從而提高三角支撐托架的整體穩(wěn)定性。每個(gè)支撐架10的水平縱梁12通過張拉4根B32精軋螺紋鋼穿過橋墩墩身11的拉桿預(yù)留孔19連接,以確保上節(jié)點(diǎn)承受外荷引起的拉力、剪力。兩組支撐架10的加強(qiáng)鋼座17的兩端分別設(shè)有拉桿孔21,用兩端帶有螺紋的拉桿以及螺母固定該兩個(gè)橫梁17,使該橋墩墩身11兩側(cè)的支承三角托架形成整體。由此形成三角懸臂承重托架,在托架上鋪設(shè)I36b工字鋼作為分配梁,工字鋼上鋪設(shè)木板,從而形成0號塊預(yù)應(yīng)力三角托架施工平臺,在平臺上進(jìn)行0號塊的所有工序作業(yè)。托架示意圖見圖1和圖2:

        圖1 縱向結(jié)構(gòu)示意圖

        圖2 橫向結(jié)構(gòu)示意圖

        3 施工技術(shù)

        3.1 施工工藝流程

        施工準(zhǔn)備→設(shè)置預(yù)留孔→安裝鋼棒、三角托架、穿精軋螺紋鋼→安裝橫梁→安裝三角托架→張拉精軋螺紋鋼→安裝橫向聯(lián)系梁→安裝分配梁→托架預(yù)壓→安裝模板→0號塊鋼筋砼施工→拆底膜、分配梁→放松精軋螺紋鋼、拆三角托架→封堵預(yù)留孔洞→結(jié)束。

        3.2 施工操作要點(diǎn)

        3.2.1 施工準(zhǔn)備

        在鋼筋加工場加工三角托架(圖3)、PVC管,準(zhǔn)備鋼棒和精軋螺紋鋼,張拉設(shè)備檢驗(yàn)。三角托架加工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行裁切,焊接時(shí)應(yīng)注意工字鋼與鋼板、工字鋼與工字鋼之間的焊接效果,保證焊縫飽滿,通過檢查沒有發(fā)現(xiàn)裂紋、氣孔、夾雜、焊瘤等缺陷。

        圖3 加工三角托架

        3.2.2 設(shè)置預(yù)留孔

        預(yù)留孔包括精軋螺紋鋼預(yù)留孔和鋼棒預(yù)留孔,在砼澆筑前嚴(yán)格在設(shè)計(jì)預(yù)留孔位置安裝PVC管,在施工現(xiàn)場放樣出PVC管的位置并固定牢固,PVC管如與橋墩主筋發(fā)生碰撞時(shí)可適當(dāng)調(diào)整主筋位置,切不可將主筋切斷;PVC管定位好后用土工布封堵PVC管的兩頭管口,防止砼澆筑的時(shí)候混凝土進(jìn)入管內(nèi)造成堵塞,混凝土振搗時(shí)要注意振搗棒不能碰撞PVC管,確保PVC管不跑位和不被破壞。墩身預(yù)留孔見圖4。

        3.2.3 安裝鋼棒、穿精軋螺紋鋼

        吊車、工人安排就位,吊裝鋼棒、精軋螺紋鋼穿入預(yù)留孔,安裝時(shí)應(yīng)注意確保鋼棒與設(shè)計(jì)同一水平面。

        3.2.4 安裝橫梁

        吊裝I36b工字鋼安裝在預(yù)埋于墩身的6根直徑10cm的鋼棒上,使I36b工字鋼緊貼墩身固定,處理好I36b工字鋼與鋼棒的間隙,并用兩根螺栓在墩身的前后將兩根工字鋼連接在一起鎖緊。

        3.2.5 安裝三角托架

        圖4 墩身預(yù)留孔

        用平板車運(yùn)送三角托架至墩身附近,將之前加工好的6組三角托架沿橋梁縱向安裝定位(見圖5),處理好下節(jié)點(diǎn)焊接的鋼板與I36b工字鋼的間隙,利用精軋螺紋鋼的張拉力,以確保上節(jié)點(diǎn)承受外荷引起的拉力、剪力。在吊裝前必須對吊車司機(jī)、起重信號工以及作業(yè)工人進(jìn)行培訓(xùn)與技術(shù)交底,并經(jīng)考核合格后方可上崗。

        圖5 安裝三角托架

        3.2.6 張拉精軋螺紋鋼

        精軋螺紋鋼的張拉極其重要,利用精軋螺紋鋼的張拉力,以確保上節(jié)點(diǎn)承受外荷引起的拉力、剪力,它直接關(guān)系到0號塊預(yù)應(yīng)力三角托架施工的安全。千斤頂、油泵、油壓表在使用前應(yīng)先進(jìn)行匹配標(biāo)定,張拉過程中注意張拉力的控制、監(jiān)測,及時(shí)做好現(xiàn)場記錄,以及最后檢查驗(yàn)收等,張拉過程見圖6。

        圖6 張拉精軋螺紋鋼

        3.2.7 安裝橫向聯(lián)系梁

        焊接定位橫向聯(lián)系梁,將6組三角托架連成一個(gè)整體。

        3.2.8 安裝分配梁

        在三角托架上鋪設(shè)I36b分配梁(見圖7),注意分配梁的間距控制、定位,妥善處理分配梁與縱梁的間隙。

        圖7 安裝分配梁

        3.2.9 托架預(yù)壓

        托架預(yù)壓主要是為了測出托架的彈性變形量和消除托架的非彈性變形,以此來驗(yàn)證托架的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,以便為設(shè)置托架的預(yù)拱度指導(dǎo)施工。托架預(yù)壓利用千斤頂反壓的方法進(jìn)行加載施壓(見圖8),施壓的荷載值為計(jì)算荷載的1.2倍,預(yù)壓方法如下:

        利用千斤頂反壓的方式進(jìn)行0號塊托架的預(yù)壓,首先在承臺兩側(cè)分別預(yù)埋8根B32精軋螺紋鋼,嵌入承臺混凝土1.6m。墩身托架及橫向分配梁施工完成后,在分配梁上安裝兩層雙拼I40b工字鋼,作為預(yù)壓反梁,精軋螺紋鋼穿過雙拼工字鋼,并鎖定于上層工字鋼上,利用千斤頂對雙拼工字鋼進(jìn)行施加壓力,使托架平臺上的4根I40b承壓梁承受千斤頂壓力,通過承壓梁傳遞到分配梁、托架上,以達(dá)到托架預(yù)壓的效果。

        圖8 托架預(yù)壓

        3.2.10 安裝模板

        0號塊預(yù)壓完成后,鋪設(shè)0號塊縱向三角架、橫向方木和底模(見圖9)。在方木與橫向分配梁間布置木楔調(diào)整底模標(biāo)高和底模脫模,底模標(biāo)高根據(jù)預(yù)壓后的沉降觀測結(jié)果設(shè)置預(yù)拱度來確定,外側(cè)模板采用人工配合吊車的方法分段吊裝就位在搭設(shè)好的平臺上,利用千斤頂進(jìn)行標(biāo)高的調(diào)整,同時(shí)采用鋼墊板或木墊板支墊模板支撐桁架,精確測量定位后進(jìn)行鎖定。

        圖9 安裝模板

        3.2.11 0號塊鋼筋砼施工

        先進(jìn)行底板、腹板鋼筋綁扎焊接、縱向預(yù)應(yīng)力管道定位,然后進(jìn)行內(nèi)模的拼裝,內(nèi)側(cè)模安裝后應(yīng)與外模用拉條進(jìn)行連接固定,做好腹板臨時(shí)內(nèi)支撐?;炷潦┕で皯?yīng)注意檢查掛籃后錨孔、混凝土輸送泵孔等預(yù)埋件孔道。0號塊混凝土的施工,振搗是關(guān)鍵,澆筑過程中應(yīng)指派專人負(fù)責(zé)檢查鋼筋和模板的牢固性,發(fā)現(xiàn)問題第一時(shí)間處理?;炷琳駬v時(shí),應(yīng)認(rèn)真仔細(xì),嚴(yán)禁碰撞鋼筋、模板、預(yù)力孔道與預(yù)埋件,倒角及預(yù)應(yīng)力錨后位置應(yīng)加強(qiáng)振搗,以保證混凝土密實(shí)。混凝土澆筑完成后采用土工布覆蓋及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。預(yù)應(yīng)力的張拉、壓漿應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級的90%且混凝土齡期不少于7d后方可進(jìn)行。

        3.2.12 拆底膜、分配梁

        全橋合攏后,即可拆除底模、分配梁。拆除時(shí),應(yīng)遵循先支后拆,后支先拆的原則,嚴(yán)禁從高處拋扔。首先對縱向三角架進(jìn)行切割,切割完成后,待底模脫落,最后拆除分配梁。在拆除過程中,現(xiàn)場安全員、施工員要全過程監(jiān)督施工工人做好安全防護(hù)措施。

        3.2.13 放松精軋螺紋鋼、拆三角托架

        使用前卡式千斤頂配合力矩扳手松開鎖定在三角托架上的螺母。吊車、人員安排就位,按順序依次拆除三角托架。三角托架拆除后,應(yīng)認(rèn)真檢查焊縫是否完整,若完好則可以重復(fù)使用,否則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理。

        3.2.14 封堵預(yù)留孔洞

        拆除鋼棒后,用同標(biāo)號的砼封堵預(yù)留孔洞。

        4 施工效果評價(jià)

        龍海市龍江大道工程一標(biāo)段中港大橋主橋上部結(jié)構(gòu)懸澆箱梁左右幅共6個(gè)主墩均采用0號塊預(yù)應(yīng)力三角托架,右幅3個(gè)主墩0號塊施工完成后拆除三角托架用于左幅3個(gè)主墩0號塊施工,采用0號塊預(yù)應(yīng)力三角托架施工技術(shù),托架分塊整體吊裝,安裝方便技術(shù)難度小,在墩身砼施工時(shí)預(yù)埋PVC形成插銷棒預(yù)留孔,插銷棒插入預(yù)留孔內(nèi)即可成為托架的下支撐點(diǎn),操作簡單,高空操作時(shí)間短,拆除時(shí)分塊拆除,拆卸速度快,通用性好,安全可靠,工期短,且可周轉(zhuǎn)利用,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

        5 結(jié)語

        本文通過對龍海市龍江大道工程一標(biāo)段中港大橋主橋上部結(jié)構(gòu)懸澆箱梁0號塊預(yù)應(yīng)力三角托架的施工工藝流程進(jìn)行了總結(jié),并提出了在施工過程中應(yīng)注意的要點(diǎn),采用預(yù)應(yīng)力三角托架施工0號塊,可以克服使用其他方法材料、人工及機(jī)械用量大,成本高,費(fèi)用大,速度慢,高墩、軟土地基及水中不適用,高空作業(yè)時(shí)間長,勞動(dòng)強(qiáng)度大,作業(yè)工種多,交叉作業(yè)多,互相干擾大等缺點(diǎn),可為今后的類似工程施工提供參考借鑒。

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