姚鑫
潤(rùn)盛建設(shè)集團(tuán)有限公司 江蘇 南京 211122
目前,在中國(guó)中小跨徑橋梁的施工中,普遍采用支架現(xiàn)澆以及橫向裝配式的預(yù)制結(jié)構(gòu)形式?,F(xiàn)澆施工存在對(duì)環(huán)境影響大、施工周期長(zhǎng)、施工質(zhì)量難以保證等諸多弊端。
預(yù)制裝配式橋梁能有效改善現(xiàn)澆施工的缺點(diǎn),工業(yè)化程度高,顯著縮短了施工周期,降低了對(duì)周圍環(huán)境的影響。該文提出全預(yù)制結(jié)構(gòu)橋梁的構(gòu)造形式、施工工藝以及施工裝備, 在響應(yīng)國(guó)家及行業(yè)政策要求的同時(shí)也適應(yīng)中國(guó)建筑業(yè)向建筑工業(yè)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。
某市政工程橋上部結(jié)構(gòu)采用全寬預(yù)制橋面板和鋼梁組合形式,以一聯(lián)4x35m為例,橋梁全寬16.75m。橫斷面形式及平面布置見(jiàn)下圖。
主鋼梁為工廠化制造現(xiàn)場(chǎng)拼裝雙工字型主梁形式,梁高1.7m,主梁中心間距為8.95米,主梁下翼緣寬96cm,鋼板厚度28~48mm,上翼緣寬80cm,厚度20~28mm,腹板厚16~28mm。橫梁分為兩類,一類跨中中橫梁采用非支撐式小橫梁,梁高40cm,另一類為支點(diǎn)橫梁為加強(qiáng)大橫梁,梁高為80cm,橫梁按7m等間距布置,橫梁與主梁連接處設(shè)置T型連接加勁件,端橫梁與主梁連接處設(shè)置頂升加勁鋼板,利用有效空間方便后期更換支座。
橋面板面板全寬16.75m,為了便于運(yùn)輸和吊裝,標(biāo)準(zhǔn)段長(zhǎng)度為3m。面板橫向跨中高度24cm,翼緣處板厚22cm,支點(diǎn)處40cm,之間用1.5m長(zhǎng)漸變段過(guò)渡。為減少收縮徐變對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響,橋面采用C50低塌落度(8~12cm)混凝土,橫向預(yù)應(yīng)力采用4x15.2鋼絞線,鋼絞線間距50cm,采用圓弧形扁錨。橋面板橫向濕接縫寬度50cm,濕接縫內(nèi)縱筋錯(cuò)位搭接,內(nèi)設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力束?,F(xiàn)澆C50補(bǔ)償收縮混凝土 。
鋼梁上翼緣設(shè)置剪力釘群,每個(gè)剪力釘群與橋面板上預(yù)留的剪力槽相對(duì)應(yīng),橋面板安裝后,澆筑剪力槽UHPC混凝土,形成組合結(jié)構(gòu),橋面板底部與鋼梁頂面采用沿邊橡膠墊,剪力釘群間采用環(huán)氧砂漿密封。
橋面板采用全寬預(yù)制,橋面板模板由支撐結(jié)構(gòu),底模,側(cè)模,活動(dòng)端模組成,支撐結(jié)構(gòu)為可移動(dòng)系統(tǒng),一套底膜供2個(gè)臺(tái)座使用,提供模板周轉(zhuǎn)效率。
3.1.1 鋼筋施工
縱橫向主筋固定在鋼筋綁扎臺(tái)座上完成,主筋連接采用套筒連接,下層橫向主筋利用臺(tái)座下橫梁底口“定位槽”固定,縱橋向主筋采用開(kāi)口梳齒板定位,上層橫向主筋采用頂口特制卡槽板定位,濕接縫外露鋼筋根據(jù)圖紙尺寸帶線定位,鋼筋綁扎完成后采用專用吊具整體吊裝入模。
3.1.2 混凝土施工
C50低塌落度砼混凝土采用吊斗澆筑,面板頂面采用刮尺收面找平,堆存區(qū)設(shè)置自動(dòng)灑水養(yǎng)護(hù),板底噴涂養(yǎng)護(hù)液。
3.1.3 橫橋向預(yù)應(yīng)力張拉
混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%,先對(duì)稱張拉靠近兩側(cè)濕接縫位置的預(yù)應(yīng)力鋼束,剩余中間預(yù)應(yīng)力待混凝土澆筑完成28d、強(qiáng)度100%后張拉。預(yù)應(yīng)力孔道壓漿采用真空輔助壓漿工藝。
成品預(yù)制板在預(yù)制場(chǎng)養(yǎng)護(hù)達(dá)標(biāo)后,根據(jù)實(shí)際情況利用平板掛車或浮吊運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。
鋼板組合梁和預(yù)制橋面板安裝采用低墩龍門(mén)吊和高墩架橋機(jī)施工。龍門(mén)吊吊裝方案,適合地質(zhì)條件良好或已有道路上,且橋面高度較低的工況使用。架橋機(jī)安裝方案,適合地質(zhì)條件復(fù)雜或橋面高度較高的工況使用。
基礎(chǔ)聯(lián)(首聯(lián))鋼梁拼裝是利用橋下工作平臺(tái)配合龍門(mén)吊完成,施工流程為:
(1)下縱橋上兩跨長(zhǎng)度70m范圍進(jìn)行硬化,作為橋下鋼梁拼裝區(qū)。
(2)組拼鋼梁。
(3)當(dāng)基礎(chǔ)聯(lián)上部結(jié)構(gòu)施工完成后,采用基礎(chǔ)聯(lián)作為現(xiàn)場(chǎng)焊接平臺(tái),繼續(xù)拼裝后續(xù)鋼梁。
(4)采用兩臺(tái)龍門(mén)從一側(cè)開(kāi)始依次吊裝各跨主鋼梁,然后用上述順序依次安裝預(yù)制橋面板。
采用200t型架橋機(jī),架橋機(jī)總長(zhǎng)度80m,主鋼梁及橋面板采用“尾部喂送”方式,運(yùn)輸采用“軌道式平車”,前伸架橋機(jī)支腿支撐在蓋梁頂面,完成后續(xù)的鋼梁的架設(shè),依次完成鋼梁與前一跨鋼梁焊接,隨后吊裝橋面板,按此方法交替進(jìn)行鋼梁架設(shè)焊接及橋面板吊裝,并同步綁扎橫向鋼筋和穿橫向預(yù)應(yīng)力管道、鋼束。施工節(jié)奏保證鋼梁的架設(shè)進(jìn)度超前橋面板安裝一跨。
用預(yù)先粘貼在縱梁上頂面的橡膠墊限制環(huán)氧砂漿的涂敷范圍及厚度,并在環(huán)氧砂漿初凝前,完成橋面板在鋼梁上的就位,就位后進(jìn)行梁板位置及高程檢查,檢查無(wú)誤后,完成濕接縫澆筑及剪力槽混凝土澆筑,濕接縫橫向預(yù)應(yīng)力張拉。
預(yù)制橋面板與鋼梁組合上部結(jié)構(gòu)形式,突出表現(xiàn)了現(xiàn)代橋梁工業(yè)的工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化的
制造思想,具有精度高、標(biāo)準(zhǔn)高、健康安全、環(huán)保要求高的特點(diǎn)。促進(jìn)橋梁施工企業(yè)在制造車間化、機(jī)械化、自動(dòng)化等方面的自我提升水平。全寬預(yù)制橋面板鋼板組合結(jié)構(gòu)相較傳統(tǒng)的箱梁橋型結(jié)構(gòu),凸顯了工廠化施工、輕型化安裝、施工速度快、模板制作標(biāo)準(zhǔn)化,鋼筋加工制作模塊化、低碳環(huán)保可持續(xù)的特點(diǎn),產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益,作為工業(yè)化造橋技術(shù)的典型代表也成為未來(lái)橋梁工業(yè)化施工的發(fā)展方向之一。