何遠義,彭浪
(1.貴州省交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督局,貴陽 550055;2.中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司,北京 100088)
由于城市高架橋梁蓋梁施工時,現(xiàn)場受到密集交通以及施工場地的制約,從安全、經(jīng)濟、進度等方面綜合考慮,本項目蓋梁施工采用預(yù)制拼裝的方案進行施工。
本項目城市高架橋梁采用預(yù)制場預(yù)制和現(xiàn)場拼裝的設(shè)計方案。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用25×4m和35×3m各一聯(lián)的預(yù)制T梁。墩柱和蓋梁橋梁下部結(jié)構(gòu)采用在預(yù)制場集中預(yù)制和現(xiàn)場拼裝的施工工藝,本項目共有預(yù)制蓋梁428個,預(yù)制墩柱740個。橋梁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁,樁頂設(shè)有系梁。預(yù)制橋梁墩柱和承臺用半灌漿套筒連接,墩柱和蓋梁之間連接也采用半灌漿套筒連接工藝。
預(yù)制蓋梁采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),跨中處高1.4m,立柱處高1.7m。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)連續(xù)與非連續(xù),蓋梁寬度分為1.7m和1.9m。在鋼筋混凝土中布置雙層預(yù)應(yīng)力束,預(yù)應(yīng)力采用兩端張拉,在兩端張拉端設(shè)置深埋錨固套筒。1.7m寬蓋梁重約76t,1.9m寬蓋梁重約84t。預(yù)制蓋梁主筋直徑25mm,并焊接成鋼筋骨架。
蓋梁鋼筋原材料檢驗合格后,車絲用的主筋用手動砂輪切割機切斷,絲頭用車絲機車絲,然后用打磨機對絲頭進行打磨。采用全自動彎曲機彎曲箍筋。
按1∶1比例放樣出骨架片位置,制作固定模具。在模具上依次擺放好鋼筋,鋼筋之間點焊固定。骨架片尺寸檢查合格后開始施焊,焊接采用單面焊接,焊接采用焊接機器人焊接骨架所有焊縫,焊接焊縫長度為10d(d為鋼筋直徑),在同一個斷面,焊縫接頭間距不小于100cm。焊接順序由中間向兩邊對稱進行焊接,焊接過程注意觀察骨架片是否有明顯變形,保證焊接完成的骨架片平整并存放待用[1,2]。
蓋梁鋼筋骨架在胎架上綁扎,為保證預(yù)制拼裝的定位精度,在胎架下部增加半灌漿套筒定位架,該定位架在工廠精加工成型。
蓋梁鋼筋胎架尺寸可以調(diào)整,以滿足各種規(guī)格蓋梁鋼筋骨架綁扎。
半灌漿套筒通過定位板與鋼筋定位架連成整體,保證蓋梁與2根立柱能精確拼裝。定位架分為3種坡度,通過更換定位架來實現(xiàn)蓋梁橫坡變化。
蓋梁鋼筋骨架綁扎工藝按下面步驟進行施工:
步驟一:蓋梁鋼筋綁扎胎架安裝好后,開始在鋼筋胎架上安裝相應(yīng)的定位板和定位架。
步驟二:將半灌漿套筒與預(yù)埋主筋全部連接,再安裝在定位板上。
步驟三:從中間向兩側(cè)依次安裝蓋梁骨架片,骨架片之間采用鐵絲臨時綁扎,防止傾倒。在半灌漿套筒進出漿口安裝壓漿管。壓漿管采用鍍鋅鋼管,一端設(shè)置絲口,另一端安裝止?jié){塞,壓漿管長度保證止?jié){塞背面緊貼側(cè)模。
步驟四:安裝波紋管,并進行臨時固定。
步驟五:安裝半灌漿套筒箍筋。
步驟六:安裝蓋梁箍筋,精確調(diào)整蓋梁箍筋及半灌漿套筒箍筋,與骨架片之間采用扎絲綁扎牢固。
步驟七:精確調(diào)整波紋管位置,采用U型定位筋卡進行定位,定位筋間距直線段不大于100cm,曲線段間距為30~50cm。安裝錨下鋼筋網(wǎng)片加強鋼筋。
步驟八:安裝擋塊與墊石鋼筋、蓋梁吊點及保護層墊塊。
蓋梁鋼筋骨架驗收合格后方可吊離胎架。蓋梁鋼筋骨架總質(zhì)量為5.6t,為避免鋼筋骨架在起吊和安裝時產(chǎn)生變形,設(shè)計專門鋼筋骨架吊裝吊具,采用鋼絲繩卸扣連接吊具與鋼筋骨架。骨架吊點周圍鋼筋交叉點要求焊接牢固。吊具采用I22型鋼制作,吊點間距1.5m。如圖1所示。
預(yù)制蓋梁混凝土強度滿足設(shè)計圖紙要求,蓋梁混凝土采用人工澆筑完成?;炷劣晒S集中拌制,混凝土用8m3罐車運至蓋梁澆筑區(qū),混凝土卸料到2m3漏斗內(nèi),用龍門吊起吊漏斗把混凝土倒入蓋梁鋼筋內(nèi),混凝土落差不超過2m。
圖1 蓋梁骨架吊具構(gòu)造圖
蓋梁混凝土澆筑時,混凝土應(yīng)從蓋梁中間往兩邊開始下料進行澆筑,這樣有利于混凝土中產(chǎn)生的氣體能排出混凝土內(nèi),防止混凝土表面出現(xiàn)氣泡。混凝土澆筑采用高頻附著振搗器和插入式振搗器相結(jié)合的方法進行振搗混凝土。混凝土澆筑采用分層工藝進行澆筑,每層澆筑厚度控制在30cm以內(nèi),先開動附著振搗器振搗,然后再用插入式振搗器振搗混凝土,插入振搗器應(yīng)插入下層混凝土內(nèi)10cm。振搗棒應(yīng)快插慢拔,距離模板邊緣小于10cm振搗,每振搗完畢后應(yīng)邊振動邊徐徐提出振搗器,應(yīng)避免振動器碰撞模板、鋼筋及波紋管。對每一振搗部位,需振搗至混凝土面不再下沉、不再溢出氣泡、表面充分泛漿為準。澆筑混凝土期間,安排專人檢查模板、鋼筋和波紋管等穩(wěn)固情況,當發(fā)現(xiàn)有松動、變形、移位時,應(yīng)及時處理[3,4]。
錨墊板四周應(yīng)充分振搗密實,以防預(yù)應(yīng)力張拉時因錨墊板周圍混凝土破損而導(dǎo)致錨頭破裂。為避免預(yù)應(yīng)力管道被堵塞,在混凝土澆筑前在預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)穿入芯棒。
混凝土澆筑完初凝后,用土工布覆蓋混凝土表面,并進行灑水養(yǎng)護,混凝土的灑水養(yǎng)護時間按照設(shè)計圖紙要求進行。
蓋梁預(yù)應(yīng)力筋張拉時,蓋梁的混凝土強度、彈模(或齡期)應(yīng)滿足設(shè)計圖紙要求。利用汽車吊把千斤頂裝入蓋梁張拉兩端,采用智能張拉設(shè)備進行兩端同步張拉,張拉時以拉應(yīng)力為主,伸長量為輔進行預(yù)應(yīng)力張拉控制[5,6]。預(yù)應(yīng)力張拉程序為:0→初應(yīng)力→δk(錨固,持荷5min錨固,δk為張拉控制應(yīng)力)。
預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后,經(jīng)檢驗合格后,采用砂輪切割機切除鋼絞線,鋼絞線外漏長度不小于30cm。
預(yù)應(yīng)力張拉采用專用的張拉平臺。張拉平臺用來放置張拉儀和懸掛張拉千斤頂,上部設(shè)置擋雨板,下部安裝有4個滾輪,便于張拉儀移動。張拉平臺正對錨具側(cè)設(shè)置有擋板,起到安全防護作用。
壓漿采用真空輔助壓漿工藝,壓漿設(shè)備型號LZJS30,轉(zhuǎn)速1 420r/min,壓漿料采用專用孔道壓漿料,水灰比符合規(guī)范要求,初凝時間 6.4h,3d抗壓強度 45.9MPa,7d抗壓強度56.8MPa。
1)蓋梁吊離臺座之前,在蓋梁側(cè)面噴涂編號及安裝方向。
2)蓋梁起吊采用專用吊具連接蓋梁4個吊點,120t龍門吊單吊。
3)蓋梁存放采用2層存放,蓋梁與存放臺座之間、上下層蓋梁之間支墊工字鋼和橡膠板。上下層蓋梁應(yīng)對齊,且支墊不得出現(xiàn)脫空。
4)按照編號有規(guī)律存放,便于吊運出廠。
5)蓋梁混凝土強度只有達到混凝土設(shè)計強度的100%后才能外運,進行安裝。
本文通過論述預(yù)制蓋梁施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用,由傳統(tǒng)的蓋梁現(xiàn)場支架法澆筑施工變成預(yù)制場集中預(yù)制和現(xiàn)場拼裝施工,從而降低了對城市交通運行的影響,減少了在施工現(xiàn)場發(fā)生的安全風(fēng)險,加快了施工進度,提前實現(xiàn)竣工通車目標,為緩解城市交通壓力提供了有利的技術(shù)保障措施。