吳濤
(中交四航局第一工程有限公司)
蓮塘/香園圍口岸土地平整及基礎(chǔ)建設(shè)工程——工程合約6 主要包括3.3 公里高架道路、0.6 公里地面道路及0.7 公里行車隧道;一所污水處理廠及其他相關(guān)工程。高橋橋梁A、B、C、D 合計(jì)節(jié)段梁共3160 件。
橋梁上部結(jié)構(gòu)為預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)節(jié)段,單跨跨徑最大為55m,其中5~6 跨作為一聯(lián)。每個(gè)墩頂對(duì)稱分布6~11 個(gè)節(jié)段。為了滿足標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與施工要求,預(yù)制節(jié)段梁可劃分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、轉(zhuǎn)向節(jié)段、墩頂節(jié)段、錨固節(jié)段等。用不同的節(jié)段長(zhǎng)度來(lái)形成不同的跨徑。節(jié)段長(zhǎng)一般為2.5m~3.5m。梁高2.5m,頂板厚度為250mm,底板厚度為250mm~400mm,腹板厚度為350mm~650mm,節(jié)段寬度9.8m~17.8m,混凝土強(qiáng)度為50/20D。預(yù)應(yīng)力布置,6-12(體內(nèi)束),6-22(體外束)。
施工中采用短線法進(jìn)行施工,即將連續(xù)梁劃分為多個(gè)短節(jié)段,預(yù)制時(shí)一側(cè)為固定端模板,而另一側(cè)為已澆筑的相鄰節(jié)段作為匹配梁(以其作為端模,而在預(yù)制0號(hào)塊時(shí)兩側(cè)均為端模)來(lái)進(jìn)行預(yù)制。預(yù)制中需依據(jù)相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)匹配梁進(jìn)行坐標(biāo)調(diào)整,以滿足全橋的線性變化。預(yù)制靈活而且能實(shí)現(xiàn)平行作業(yè),其基本原理見(jiàn)圖1。
短線法施工——循環(huán)周期的工藝流程見(jiàn)表1。
圖1 短線預(yù)制原理圖
3.1.1 模板結(jié)構(gòu)
預(yù)制模板采用液壓式模板系統(tǒng)。模板委托專業(yè)模板廠結(jié)合工程圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮模板通用性以及周轉(zhuǎn)方便。模板系統(tǒng)整體分為六大部分,其中包括固定端模及支架、側(cè)模及支架、活動(dòng)端模(用于墩頂梁節(jié)段的預(yù)制)、底模及底模臺(tái)車、內(nèi)模及移動(dòng)支架、液壓系統(tǒng)。模板系統(tǒng)圖見(jiàn)圖2。
圖2 模板系統(tǒng)圖
模板面板采用不銹鋼,以保證施工混凝土的外觀質(zhì)量,清洗時(shí)應(yīng)用洗潔劑面紗擦洗[2]。
3.1.2 模板安裝
模板在模板廠加工完成后進(jìn)行試拼,經(jīng)驗(yàn)收后進(jìn)場(chǎng)安裝。由廠家專業(yè)人士進(jìn)行安裝。
在整個(gè)模板體系安裝中,端模的精度要求最高,安
裝時(shí)要特別注意“三個(gè)控制”:①水平度控制,即測(cè)量固定端模板翼板邊緣兩側(cè)位置設(shè)置的兩個(gè)標(biāo)高、平面位置控制點(diǎn)的相對(duì)標(biāo)高,用于控制端模水平度;②中線控制,即要求在端模的模板頂面及內(nèi)腔的下底處位置各設(shè)置一個(gè)控制點(diǎn),在安裝及平時(shí)調(diào)模復(fù)測(cè)時(shí),要求這兩個(gè)與兩個(gè)測(cè)量塔的測(cè)量基線重合;③垂直度控制,即測(cè)量上下兩個(gè)中線控制點(diǎn)至測(cè)量幾點(diǎn)的水平距離并進(jìn)行調(diào)整,使得其距離需等,確保中軸線垂直[2]。
測(cè)量控制及調(diào)整相鄰預(yù)制件的位置關(guān)系是節(jié)段梁預(yù)制技術(shù)中最重要的一環(huán)。
一般是由測(cè)量工程師依據(jù)整跨橋梁的測(cè)量控制點(diǎn)及已澆筑的預(yù)制節(jié)段的坐標(biāo),在綜合考慮混凝土收縮、徐變以及梁體預(yù)拱度等影響因素后用軟件計(jì)算出下一節(jié)段與相鄰預(yù)制件的坐標(biāo),再由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量人員進(jìn)行預(yù)制件位置的調(diào)整,達(dá)到預(yù)定坐標(biāo)。測(cè)量時(shí)通常采用六點(diǎn)控制坐標(biāo),見(jiàn)圖3。
圖3 六點(diǎn)控制坐標(biāo)圖
3.3.1 鋼筋加工與綁扎
鋼筋加工依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化要求采用數(shù)控立式彎曲中心和數(shù)控彎箍機(jī)進(jìn)行加工。鋼筋加工前應(yīng)進(jìn)行下料單與圖紙的復(fù)核,復(fù)核后再加工實(shí)樣,實(shí)樣經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可大批量生產(chǎn)。
為提高鋼筋的綁扎速度,鋼筋綁扎統(tǒng)一在固定臺(tái)座上進(jìn)行。節(jié)段梁鋼筋綁扎的順序?yàn)椋旱装濉拱寮皺M隔板→頂板(含翼板)。鋼筋綁扎時(shí),需預(yù)先做好臺(tái)座上的定點(diǎn)放樣工作,須對(duì)預(yù)應(yīng)力管道及預(yù)埋件位置進(jìn)行放樣和復(fù)核,同時(shí)及時(shí)做好明顯標(biāo)識(shí),便于在綁扎中及時(shí)調(diào)整鋼筋位置進(jìn)行避讓。
3.3.2 鋼筋籠吊裝
綁扎完成后得鋼筋骨架采用專用吊具吊裝入模,同時(shí)為防止吊運(yùn)中鋼筋骨架變形,采用專用吊具多點(diǎn)起吊,且每個(gè)吊點(diǎn)處應(yīng)設(shè)置一臺(tái)手拉葫蘆,吊運(yùn)前,進(jìn)行試吊,通過(guò)調(diào)整手拉葫蘆使骨架整體保持水準(zhǔn)。鋼筋籠吊裝見(jiàn)圖4。
圖4 鋼筋籠吊裝
鋼筋骨架入模板后,進(jìn)行預(yù)埋管件的埋設(shè)。部分預(yù)埋件需提前放置于骨架內(nèi),一起吊入,入模后調(diào)整安裝位置。
主要包括:體內(nèi)預(yù)應(yīng)力波紋管(錨墊板)的埋設(shè)、體外預(yù)應(yīng)力束在轉(zhuǎn)向塊和墩頂塊的預(yù)埋管、體外預(yù)應(yīng)力管。預(yù)埋件埋設(shè)時(shí)必須核對(duì)其類別、型號(hào)、規(guī)格及數(shù)量,準(zhǔn)確定位,管道平順,按設(shè)計(jì)圖紙定位。預(yù)應(yīng)力管道與固定端模采用塑膠堵頭連接。管道內(nèi)采用塑膠內(nèi)撐管與充氣膠囊兩種方式。根據(jù)預(yù)應(yīng)力管道數(shù)量和彎曲半徑不同,選取不同的連接方式。
3.5.1 混凝土澆筑
節(jié)段混凝土的澆筑順序?yàn)閮?yōu)先底板再腹板再頂板(含翼板),詳見(jiàn)圖5。
圖5 節(jié)段混凝土澆筑順序
底板混凝土澆筑過(guò)程中受模板影響需采用溜槽輔助或采用泵送。振搗過(guò)程采用插入式振搗棒和附著式振搗器共同進(jìn)行振搗。
3.5.2 混凝土養(yǎng)護(hù)
使用不含氯化物及其他有害物質(zhì)的水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
夏季:初凝后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),保持混凝土表面處于潮濕狀態(tài)。終凝后開始進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),并采用覆蓋土工布的方式對(duì)梁頂板、底板上進(jìn)行保濕。而在溫度較高且模板未拆除前可采用向模板表面灑水的措施進(jìn)行降溫。拆模后梁外側(cè)用自動(dòng)化噴頭進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。梁內(nèi)部采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。
冬季:終凝后,采用塑膠薄膜和土工布覆蓋保溫,視天氣情況適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間,確保混凝土強(qiáng)度正常發(fā)展[2]。
節(jié)段梁段按兩層存放。全部梁段均采用3 點(diǎn)支撐。考慮到與現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)的結(jié)合,先預(yù)制的完成的節(jié)段需優(yōu)先出運(yùn)安裝,為了防止出運(yùn)時(shí)在存梁區(qū)的上、下層翻騰節(jié)段梁,也避免吊運(yùn)對(duì)梁的損傷,節(jié)段梁在存放時(shí)按照每相鄰兩節(jié)段堆存一次進(jìn)行綜合考慮。即利用修整臺(tái)座進(jìn)行臨時(shí)存放和修補(bǔ),待下一相鄰節(jié)段作為匹配梁施工完成后,先將下一相鄰梁段吊至堆存區(qū)臺(tái)座上堆存,然后再將修補(bǔ)區(qū)的梁段吊至其上面進(jìn)行堆存,以減少倒運(yùn)梁的次數(shù)[2]。
在節(jié)段長(zhǎng)度劃分上面,除梁端節(jié)段外,其余節(jié)段宜等長(zhǎng)或依據(jù)吊運(yùn)重量計(jì)算劃分,節(jié)段宜取直;節(jié)段梁倒角的設(shè)置應(yīng)便于澆筑及模板的安裝,節(jié)段梁的剪力鍵設(shè)計(jì)應(yīng)便于拆模;預(yù)應(yīng)力鋼筋和錨墊板的樣式等宜標(biāo)準(zhǔn)化;同時(shí)應(yīng)盡量減少預(yù)埋件引起的腹板和板邊緣的不連貫性[1]。
蓮塘項(xiàng)目中短線法預(yù)制技術(shù)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)效率,減輕了施工壓力,確保了香港現(xiàn)場(chǎng)后期節(jié)段梁架設(shè)工程的進(jìn)度,獲得了香港政府及監(jiān)理單位的認(rèn)可,嚴(yán)格的質(zhì)量管控措施使工程成本得到控制的同時(shí),對(duì)我國(guó)形成節(jié)約、環(huán)保的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也有著積極意義,在香港市場(chǎng)打響了品牌,