任 立 奇
(山西協(xié)力公路工程監(jiān)理有限公司,山西 晉中 030600)
城趙樞紐A匝道跨線橋左右兩幅各一聯(lián),左幅橋中心樁號為AK71+486.0,右幅橋中心樁號為AK71+481.7,道路中線與橋下下穿的夏祁高速交叉樁號DYK17+293.930=AK71+482.016,交角為69.59°,右前夾角90°。左右幅均為(30+45+30) m現(xiàn)澆預應力混凝土連續(xù)箱梁,采用單箱兩室斷面,縱向預應力體系,滿堂支架逐孔現(xiàn)澆施工。右幅箱梁標準斷面梁高2.3 m,頂板寬12.75 m,底板寬9.15 m,頂厚為28 cm,底板厚為25 cm,翼板外側厚18 cm,腹板厚50 cm,垂直式腹板,箱梁內(nèi)凈空1.77 m,翼板懸臂1.8 m。左幅箱梁標準斷面梁高2.3 m,頂板寬9.0 m,底板寬5.4 m,頂厚為28 cm,底板厚為25 cm,翼板外側厚18 cm,腹板厚50 cm,垂直式腹板,箱梁內(nèi)凈空1.77 m,翼板懸臂1.8 m。兩幅橋錯孔布置?;A為鉆孔灌注樁基礎、承臺;下部結構形式為柱式墩、蓋梁。
后張法預應力工程的施工應由具有相應資質等級的預應力專業(yè)施工單位承擔。預應力筋張拉機具設備及儀表,應定期維護和校驗。張拉設備應配套標定,并配套使用。張拉設備的標定期限不應超過半年或200次。當在使用過程中出現(xiàn)嚴重漏洞、主要部件損傷、延伸量出現(xiàn)系統(tǒng)性的偏大或偏小等現(xiàn)象時或在千斤頂檢修后,應重新標定。太谷互通A匝道跨線橋后張法現(xiàn)澆箱梁施工工藝框圖詳見圖1。
原地面采用換填50 cm厚砂礫處理,粗平過程采用推土機和挖掘機配合完成,而精平由人工掛線處理,用20 t振動壓路機按2遍靜壓,3遍振壓的模式進行壓實處理,壓實度不少于93%;地面以上再填三層土,每層20 cm,高出周邊地面,60 cm填土的壓實度按94%控制。上鋪20 cm厚C20混凝土墊層。設5‰的橫坡,不設縱坡,地基處理完成后,為控制地基承載力可能受降雨的不利影響,在橋梁兩翼緣板外1.5 m處進行斷面尺寸0.4 m×0.4 m的邊溝開挖,并利用砂漿進行抹面處理,切斷雨水入滲通道。按照排距進行測量,并確定支架準確的搭設地點,再在路基邊坡位置搭設支架,根據(jù)排距來看,開蹬寬度初步設定為1.5 m,而后實施人工開挖并用夯機夯實底部。齡期在7 d以上箱梁混凝土連續(xù)檢測強度達到90%后便可開始張拉施工。根據(jù)同期混凝土試件的強度及養(yǎng)護情況進行箱梁混凝土強度的確定。將千斤頂、油泵等進行校核且達設計精度要求后方可開始張拉施工,施工過程中千斤頂作業(yè)支架搭設采用碗扣型式,并進行鋼絞線彈性模量測定,基于彈性模量實測值進行其伸長值的確定[1]。
2.2.1支架搭設
根據(jù)現(xiàn)場實際情況,為減少施工過程中的行車干擾,匝道橋下不設門洞,因互通區(qū)土地都是紅線內(nèi)征地,擬在0號臺后修建一條7.5 m寬的施工便道連接匝道橋兩邊主線上的便道,讓過往施工車輛都從0號臺后修建的便道上繞行(見圖2),施工便道鋪20 cm厚砂礫,保證便道能在陰雨天通行,設立施工便道繞行安全警示標志,陡坡段用護欄防護。
碗扣型支架搭設必須在其側面設置安全網(wǎng),并按110 cm的步距進行碗扣支架布置,腹板位置按30 cm布置,底板、頂板位置按60 cm。對于外側全部支架應配備剪刀撐,以提升碗扣型支架的強度,縱橫方向的剪刀撐采用φ48鋼管,按照3 m間距設置,支架搭設的過程中進行橋梁橫坡布設與調(diào)整,支架在橋臺和墩柱處與之固定,在支架兩側增設拉絲,防止大風時支架傾覆,安全網(wǎng)設置于翼板外側,并順橋梁方向由箱梁一端向另一端組裝支架,由下至上遵循步驟進行支架搭設,并逐層校核剛度。支架高度的選擇與確定主要根據(jù)支架搭設頂面標高與底面標高設計值,同時進行底托與頂托外露螺紋長度的調(diào)整,將其控制在20 cm范圍內(nèi),高程控制則按沿底板邊緣由外而里的方向以4.5 m間隔進行控制點設置,其余位置高程控制由人工拉線完成。
2.2.2支架預壓
完成支架組裝施工后就要進行梁底模鋪設,在鋪設施工前,為達到消除支架非彈性變形以及預防地基非彈性沉陷的目的,先預壓支架,準確測算出支架和地基的彈性變形量,為預留模板拱度提供可靠依據(jù)。預壓前仔細檢查支架各節(jié)是否連接牢固可靠,同時做好觀測記錄。
支架預壓必須整梁段同時進行,用砂袋按1.2倍梁體重量預壓。根據(jù)沉降計算結果和工期要求,預壓時間最少為5 d~7 d,至連續(xù)24 h沉降小于1 mm為止。砂袋在地面上裝袋,并制作吊裝砂袋之用的鋼筋籠,制作完成后采用20 t吊車將砂袋吊裝上支架,并由人工以梁體荷載為依據(jù)進行砂袋的整齊碼放。為確保預壓效果,應在支架頂部及支架中心進行觀測點設置,并以觀測點為基準進行支架變形及地基沉降的觀測,將觀測值與理論計算值對比,進行總結。支架預壓按照梁體的施工順序逐節(jié)段推進進行[2]。
張拉施工次序因鋼絞線種類及錨具類型而不同,城趙樞紐A匝道跨線橋工程現(xiàn)澆箱梁后張預應力的張拉施工次序設計如下:0→0.15σk(P0)→持荷3 min→量測引伸量δ1→張拉控制應力σk(P)→持荷3 min錨固→量測引伸量δ2→回油→量測引伸量δ3。
穿鋼絞線前根據(jù)管道號數(shù)和長度編號,下料時保證每個張拉端工作設計長度120 cm,將鐵帽按設計規(guī)范穿套于鋼絞線端并進行擰緊固定。鋼絞線采用人工方式穿束,對于臨近管道的鋼絞線穿束操作必須抬高且放慢速度,保證鋼絞線端頭完全進入管道。對于存在一定彎曲程度的管道,應放慢穿束速度,防止戳傷孔道,完成鋼絞線穿束后及時進行管道檢查,對于波紋管出現(xiàn)的破損及松脫,必須及時修補。
鋼絞線張拉過程進行雙控處理,張拉應力的校核以鋼絞線伸長量為基準,并進行伸長量實際測量值和理論值之誤差的嚴格控制(本工程控制在±5%以內(nèi)),如果超出上述誤差范圍,則應立即停止張拉,提出可行的解決方案,經(jīng)可行性論證通過及監(jiān)理工程師審批后控制誤差,而后繼續(xù)張拉施工。張拉過程中對于縱向預應力鋼絞線束應兩端施加同等拉力同時張拉,而橫向預應力鋼絞線束僅于一端張拉即可。為防止鋼絞線束在孔道內(nèi)交叉錯亂,應以每束鋼絞線為單位進行每根鋼絞線編號[3],以原錨具中心為基準在錨板上依次嵌入工作夾片,并用套管按設計力度敲擊,確保鋼絞線夾緊及工作夾片外露部分齊整。千斤頂安裝后,將鋼絞線穿入,千斤頂油缸先伸出錨環(huán)3.5 cm,將墊板安裝于其尾部,夾緊鋼絞線,并在錨孔內(nèi)壁涂抹配套潤滑膏。按照N4a→N3b→N2a→N1b→N4b→N3a→N2b→N1a的鋼束張拉順序進行張拉,橫向預應力張拉順序為兩側對稱張拉N1鋼束,預應力張拉均要求均勻、對稱。
城趙樞紐A匝道跨線橋工程施工過程及工程運行實際表明,只要嚴格按照后張法預應力施工技術的操作要求施工,并配備專業(yè)的技術監(jiān)理人員加強檢驗,便能充分發(fā)揮后張法預應力施工技術所具有的張拉設備簡單、便于曲線配筋等技術優(yōu)勢,確保橋梁工程施工質量,縮短工程建設時間,節(jié)省資金投入。