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        雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁墩身頂帽施工技術(shù)探究

        2020-05-29 06:30:42■趙
        關(guān)鍵詞:簡(jiǎn)支墩身雙線(xiàn)

        ■趙 倩

        (中鐵十八局集團(tuán)第四工程有限公司,天津 300350)

        橋梁是組成交通體系的主要內(nèi)容,是汽車(chē)、火車(chē)等的穿越山谷、河流等障礙物的主要交通構(gòu)筑物,由基礎(chǔ)、橋墩、橋跨、橋臺(tái)等結(jié)構(gòu)共同組成[1]。墩身頂帽是整座橋梁工程的基礎(chǔ)部件,其施工質(zhì)量對(duì)整座橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,使用的安全性及使用壽命等影響重大。加強(qiáng)對(duì)墩身頂帽施工技術(shù)的分析,提升橋梁工程總體質(zhì)量有重要意義?;诖?,開(kāi)展雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁墩身頂帽施工技術(shù)的研究分析就顯得尤為必要。

        一、工程概述

        本標(biāo)段位于濱海新區(qū),施工起止里程DK28+632.849~DK39+563.271,全長(zhǎng)10.924公里。本標(biāo)段高架區(qū)間橋梁簡(jiǎn)支U梁采用圓弧形橋墩,橋墩墩身高9.5-24m,其中,雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁墩頂設(shè)置預(yù)應(yīng)力頂帽。頂帽采用C50混凝土澆筑,頂帽鋼筋采用HRB400鋼筋。雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁橋墩頂帽縱向預(yù)應(yīng)力鋼束采用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860Mpa的高強(qiáng)度低松弛鋼絞線(xiàn),公稱(chēng)直徑15.2mm。預(yù)應(yīng)力鋼束分兩批張拉。雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁墩身頂帽立面圖如圖1所示:

        圖1 雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁墩身頂帽立面圖(單位:cm)

        二、抱箍支架施工及機(jī)械設(shè)備

        (一)抱箍支架施工

        本工程抱箍支架由抱箍、牛腿、緊固件、承重梁四大部分共同組成。在橋梁墩身上設(shè)置了雙層抱箍,選擇直徑為125mm,壁厚為5mm的鋼管豎向連接組成。其中,單層抱箍的高度為80cm,通過(guò)兩個(gè)弧形和兩個(gè)直線(xiàn)共同組成箱體,抱箍筒則由Q235鋼板制作而成,厚度為12mm,弧形部分和直線(xiàn)通過(guò)16根直徑為30mm的螺栓對(duì)拉固定,具體示意圖如圖2所示:

        圖2 抱箍支架施工示意圖(單位:mm)

        墩身順著線(xiàn)路兩側(cè)采用I30b#工字鋼作為模板承重梁,將其放置到頂層抱箍牛腿之上。承重梁的懸挑部分通過(guò)I20#工字鋼支撐在下層抱箍牛腿之上,為保證承重梁的穩(wěn)定性,在每個(gè)承重梁之間還設(shè)置了6道水平連接桿[2]。抱箍支架四周,采用∠40X∠40X3.5mm的角鋼焊接施工工作平臺(tái),總寬度為80cm,護(hù)欄高度不能低于120cm,掛設(shè)安全防護(hù)網(wǎng),保證施工的安全性。

        (二)雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁墩身頂帽施工機(jī)械設(shè)備

        在本工程墩身頂帽施工用到的機(jī)械設(shè)備包括:1臺(tái)25t汽車(chē)吊,1臺(tái)320D挖掘機(jī),2臺(tái)BX1-500交流電焊機(jī),2臺(tái)200~1000N·M的力矩扳手,和抱箍支架配套使用的安全梯籠等。

        三、雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁墩身頂帽施工技術(shù)的具體應(yīng)用

        (一)測(cè)量放線(xiàn)

        本工程在施工中,為保證橋梁施工質(zhì)量,達(dá)到設(shè)計(jì)要求及標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)高精度全站儀精確定位抱箍安裝的位置,同時(shí)采用墨線(xiàn)環(huán)墩身四周彈線(xiàn)標(biāo)記,為后期施工提供參考和支持。頂層抱箍上則沿著墩身設(shè)計(jì)標(biāo)高和雙層抱箍的凈距合理放線(xiàn),抱箍安裝測(cè)量方法如圖3所示:

        圖3 抱箍安裝測(cè)量方法(單位:mm)

        (二)抱箍安裝施工

        為保證抱箍安裝施工質(zhì)量,在拼裝之前,需要對(duì)抱箍材料進(jìn)行除銹處理,以提升抱箍和橡膠板之間的摩擦力。在安裝過(guò)程中,要先拆除墩身操作支架,為架設(shè)承重梁營(yíng)造良好空間和條件。先搭設(shè)腳手板,為緊固螺栓操作提供平臺(tái),將鋼絲繩穿入抱箍頂部吊環(huán)中,通過(guò)25t汽車(chē)吊吊運(yùn)到指定位置后,在利用手動(dòng)葫蘆對(duì)抱箍進(jìn)行調(diào)整,保證安裝精度。抱箍和橋梁墩身之間需要設(shè)置10mm厚橡膠墊,以進(jìn)一步提升抱箍和墩身的摩擦力[3]。為避免抱箍安裝時(shí)損壞混凝土結(jié)構(gòu),可將橡膠墊板安裝在抱箍?jī)?nèi)側(cè),并用高強(qiáng)度萬(wàn)能膠固定。安裝抱箍之前,還要對(duì)墩身進(jìn)行全面擦拭清理,嚴(yán)禁存在灰塵,保證表面干燥無(wú)雜物。

        在抱箍緊固時(shí),通過(guò)力矩扳手分次緊固,第一次只緊固30%左右,檢測(cè)抱箍安裝精度,如果發(fā)現(xiàn)抱箍偏移及時(shí)調(diào)整;第二次緊固80%左右,觀(guān)察抱箍每個(gè)板面及焊縫情況,如果發(fā)現(xiàn)變形、開(kāi)裂及時(shí)處理,確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后,進(jìn)行第三次緊固,達(dá)到100%。在螺栓緊固時(shí),要嚴(yán)格遵循先內(nèi)排,后外排的方法,保證緊固時(shí)施力的均勻性。每澆筑一層混凝土,通過(guò)扭矩扳手對(duì)螺母進(jìn)行復(fù)擰檢驗(yàn)扭矩值,以保證施工質(zhì)量。

        (三)安裝分配梁

        當(dāng)承重梁安裝完成之后,需要對(duì)承重梁頂部標(biāo)高進(jìn)行全面復(fù)核,確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后,才能在承重梁上安裝18#槽鋼分配梁。由于本工程分配梁規(guī)模比較大,長(zhǎng)度達(dá)到5.0m,間距為80cm,為保證安裝質(zhì)量和效果,在安裝之前,需要通過(guò)石筆畫(huà)出安裝位置線(xiàn),通過(guò)U型螺栓卡件將分配梁和承重梁固定到一起,避免發(fā)生位移跑偏[4]。

        (四)頂帽施工操作平臺(tái)安裝

        在進(jìn)行墩身頂帽施工之前,需要拆除分配梁及承重梁端部的部分工作平臺(tái)。為墩身頂帽施工操作平臺(tái)預(yù)留出足夠的空間,本工程墩身頂帽施工作業(yè)平臺(tái)寬度為80cm,四周通過(guò)扣件型腳手架搭設(shè)防護(hù)欄,高度不得低于120cm,并掛設(shè)安全防護(hù)網(wǎng),防護(hù)網(wǎng)內(nèi)側(cè)下方,還要布置高度為20cm的木質(zhì)踢腳板。在整個(gè)施工平臺(tái)鋪滿(mǎn)寬20cm,厚5cm的木質(zhì)腳手板[5]。頂帽施工操作具體安裝尺寸如圖4所示:

        圖4 頂帽施工操作具體安裝尺寸(單位:cm)

        (五)工作爬梯

        當(dāng)抱箍支架搭設(shè)完成之后,拆除墩身操作架,并在垂直線(xiàn)路側(cè)安裝安全梯籠,規(guī)格為長(zhǎng)4.0m,寬2.0m,每節(jié)爬梯高度為2.0m,由平臺(tái)框架、可裝卸立桿、梯子、扶手、安全門(mén)等共同組成[6]。上下節(jié)連接處采用方型鋼管連接,安全梯籠到墩身的凈距為2.0m,每隔4.0m用48.3×48.3×3.0mm鋼管、U型螺栓扣件和橋梁墩身橫向連接。爬梯和抱箍操作平臺(tái)之間設(shè)置可移動(dòng)式定型馬道,通過(guò)直徑為48.3mm的鋼管搭設(shè),一端和爬梯采用雙扣件固定,另一端在抱箍操作平臺(tái)上用鐵絲綁扎,具體如圖5所示:

        圖5 組合爬梯和抱箍操作平臺(tái)之間馬道搭設(shè)平臺(tái)圖(單位:cm)

        (六)墩身頂帽模板安裝

        選擇定型鋼模板作為橋梁墩身頂帽的模板,由底模、側(cè)模、端模三部分共同組合成。當(dāng)抱箍支架完成預(yù)壓操作之后,即可進(jìn)行頂帽底模、側(cè)模、端模安裝[7]。每塊模板之間用雙面膠棉花條填塞,避免混凝土澆筑時(shí)漏漿問(wèn)題的發(fā)生。

        (七)混凝土澆筑

        選定商品混凝土拌合站進(jìn)行集中拌合,需用混凝土罐車(chē)運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng),泵送入模的方法進(jìn)行混凝土澆筑。邊澆筑,邊用插入式振搗棒進(jìn)行振搗,頂帽混凝土采用C50混凝土,嚴(yán)格控制坍落度,控制在160mm~180mm之間,每個(gè)頂帽的混凝土用量為36m3。沿著頂帽長(zhǎng)度方向從頂帽中間向兩側(cè)分層對(duì)稱(chēng)澆筑,每層澆筑厚度控制在40cm以下,保證下層混凝土在初凝之前就完成上層混凝土澆筑。

        四、施工體會(huì)

        第一,雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁墩身頂帽施工難度較大,每道工序之間環(huán)環(huán)相扣,為保證施工質(zhì)量,在每道工序施工之前,施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢人員、技術(shù)人員對(duì)上道工序施工質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)檢驗(yàn),確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后,才能開(kāi)始施工。對(duì)比較重要的工序,如:測(cè)量定位、模板安裝、混凝土澆筑等,技術(shù)人員要現(xiàn)場(chǎng)值班,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

        第二,加強(qiáng)鋼筋、水泥、波紋管、預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)、錨具等進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn),做到不合格的材料不得進(jìn)場(chǎng)。試驗(yàn)員按照規(guī)范要求對(duì)商品混凝土進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收,并查驗(yàn)隨車(chē)資料,試驗(yàn)不合格的混凝土不得使用。

        第三,抱箍安裝質(zhì)量控制點(diǎn)停點(diǎn)檢查。在抱箍螺栓扭矩檢測(cè)時(shí),需要技術(shù)人員隨時(shí)進(jìn)行停點(diǎn)檢查:在抱箍安裝前對(duì)抱箍的外觀(guān)質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)檢查;在抱箍緊固件擰緊以后,對(duì)緊固件螺栓的扭矩和端板的空隙進(jìn)行檢查[8];在工字鋼安裝之前,對(duì)砂箱頂面的高程進(jìn)行檢查;在混凝土澆筑前,對(duì)螺栓的扭矩再次進(jìn)行復(fù)查。

        綜上所述,本文結(jié)合工程實(shí)例,分析了雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁墩身頂帽施工技術(shù)。分析結(jié)果表明:墩身頂帽是雙線(xiàn)簡(jiǎn)支U梁主要受力結(jié)構(gòu),其施工質(zhì)量對(duì)整座橋梁的總體質(zhì)量結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有很大影響。因此在具體施工中,要合理搭設(shè)抱箍安裝支架,嚴(yán)格按照施工工藝開(kāi)展每道工序,做好質(zhì)量檢查和驗(yàn)收工作,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。此外,還要做好停點(diǎn)檢查工作,才能最大限度地提升施工質(zhì)量,保證橋梁使用的安全性,促使我國(guó)橋梁工程事業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

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