路亮
摘? ? 要:為降低橋梁施工難度、提升其施工質(zhì)量,對懸澆連續(xù)梁施工技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用展開論述,結(jié)合工程實例,分析了懸澆連續(xù)梁技術(shù)的施工要點及實際應(yīng)用,為橋梁工程的實效性提供保障。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;懸澆連續(xù)梁;施工技術(shù)
1? 引言
近年來,我國橋梁建設(shè)項目數(shù)量不斷攀升,懸澆連續(xù)梁施工技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用,并在實際施工中占據(jù)了較為重要的位置。因此,應(yīng)當(dāng)對橋梁施工過程中懸澆連續(xù)梁技術(shù)加大研究投入,對涉及懸澆連續(xù)梁技術(shù)的施工步驟及過程進行嚴(yán)格管控,不斷提高施工管理力度,避免橋梁施工過程中受到外界因素的影響而發(fā)生危險事故,確保懸澆連續(xù)梁技術(shù)的作用能夠充分發(fā)揮,提高橋梁的施工質(zhì)量,保障橋梁工程的時效性和效益,全面推動我國交通建設(shè)及社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。
2? 橋梁工程掛籃懸澆施工技術(shù)優(yōu)勢問題分析
以石濟客運專線sjz-5標(biāo)段景德特大橋為例:采用掛籃懸臂澆筑施工。主要施工方法及施工順序為:首先在主墩墩身上搭設(shè)0#塊施工托架,經(jīng)預(yù)壓合格后分兩次澆筑0#塊;0#塊施工完成后拼裝掛籃,并進行掛籃預(yù)壓采集觀剛數(shù)據(jù)指導(dǎo)后續(xù)立模施工;采用掛籃懸臂平衡、對稱澆筑,同時施工邊跨現(xiàn)澆段,0#墩位處邊跨現(xiàn)澆段采用落地滿堂支架,最后進行合攏段施工,邊、中跨合攏段均采用吊架施工,施工順序為先邊跨后中跨。掛籃懸澆施工技術(shù)作為橋梁工程技術(shù)體系的核心技術(shù),經(jīng)過多年的改進與完善,初步解決了傳統(tǒng)施工作業(yè)存在的不足問題,如地形地質(zhì)限制問題、技術(shù)管理問題等。應(yīng)用掛籃懸澆技術(shù)的過程中,現(xiàn)場施工人員需要事先在橋梁兩側(cè)架設(shè)質(zhì)量達標(biāo)的兩根或者多根支架。其中,重點針對支架與支架之間的位置,實行合理的搭接工作,如可利用鋼絲設(shè)施進行合理連接。待完成上述搭接工作之后,現(xiàn)場施工人員利用電機設(shè)施,沿著鋼絲方向進行定向移動處理,確保橋梁工程現(xiàn)場施工材料可以實現(xiàn)靈活運輸。除此之外,掛籃懸澆施工技術(shù)還具備較強的流動性,每完成一段施工之后,現(xiàn)場施工人員可以將掛籃設(shè)施向前推動,并合理完成下一道工序施工。結(jié)合現(xiàn)場實際情況來看,掛籃懸澆施工技術(shù)在加快施工進度、降低經(jīng)濟成本等方面具備較強的優(yōu)勢特點。
3? 橋梁工程懸澆連續(xù)梁施工技術(shù)應(yīng)用分析
3.1? 工程概況
石濟客運專線sjz-5標(biāo)段景德特大橋以201#墩(含)為起始點,共計鉆孔樁10088根,墩臺1063座,孔跨布置為3孔40米現(xiàn)澆雙線簡支箱梁、950孔32米雙線簡支箱梁、73孔24米雙線簡支箱梁、5孔20米雙線簡支箱梁、5孔非標(biāo)跨現(xiàn)澆雙線簡支箱梁和10聯(lián)雙線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁(其中1聯(lián)已完成),全長34.94公里。10聯(lián)特殊孔跨中,3聯(lián)(32+48+32) m連續(xù)梁分別跨越S281景德公路、南吳公路、314省道;1聯(lián)(40+64+40) m連續(xù)梁跨越德濱高速公路;1聯(lián)(48+80+48) m單側(cè)轉(zhuǎn)體連續(xù)梁跨越104國道和京滬鐵路;2聯(lián)(48+80+48) m連續(xù)梁跨越漳衛(wèi)新河岔河、京滬高速鐵路,其中跨越京滬高速鐵路連續(xù)梁及其墩臺(4個)已完成;3聯(lián)(60+100+60) m連續(xù)梁分別跨越京杭運河、京滬高速公路、漳衛(wèi)新河。
3.2? 懸澆連續(xù)梁施工技術(shù)
連續(xù)梁0#塊根據(jù)現(xiàn)場情況經(jīng)濟比選支架現(xiàn)澆和托架現(xiàn)澆兩種方案,1#塊優(yōu)先采用掛籃施工,如若掛籃模板不能滿足的施工方案同0#塊;邊跨現(xiàn)澆段采用支架現(xiàn)澆法施工,邊、中跨合攏段采用吊架法施工,其它梁節(jié)采用掛籃法施工。
0#塊采用支架法施工,先將箱梁在0#塊臨時固結(jié)形成“T構(gòu)”后再連續(xù)的懸澆施工,臨時固結(jié)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)不得小于1.5。三跨連續(xù)梁懸澆段采用一套(四只)掛籃同時對稱懸澆施工,然后各T構(gòu)合攏,合攏時連續(xù)梁按先邊跨后中跨的順序合攏。
3.2.1? 連續(xù)箱梁0#塊節(jié)段施工
0#節(jié)段在墩旁滿堂支架上、或在橋墩預(yù)埋托架、承臺上設(shè)置三角托架上現(xiàn)澆。
支架安裝完畢后,按0#塊節(jié)段重量的1.1倍進行荷載試驗,測試支架彈性變形量和非彈性變形量。
安裝支座:支座按設(shè)計型式采購,經(jīng)測量精確定位后安裝;在兩側(cè)4根混凝土鋼管柱臨時墩頂設(shè)置臨時支座緊貼0#節(jié)段箱梁底板。
綁扎0#塊箱梁底板、腹板及橫隔板鋼筋、安裝預(yù)應(yīng)力鋼筋或預(yù)應(yīng)力管道,安裝內(nèi)模,綁扎頂板部分鋼筋和安裝頂板預(yù)應(yīng)力管道,預(yù)應(yīng)力管道用定位鋼筋固定,定位鋼筋間距不大于0.5m,預(yù)應(yīng)力管道與鋼筋骨架相碰時將鋼筋稍加移動,安裝預(yù)埋件。
澆注混凝土:混凝土采用攪拌車運輸,泵送入模。澆注采用一次性完成,澆注順序自兩端向墩中心線方向澆注,底板澆注時采用在箱梁頂板開孔掛串筒澆注,腹板澆注時可在腹板內(nèi)側(cè)模開窗輔助振搗;
養(yǎng)護:采用無腐蝕性的自來水保濕、保溫養(yǎng)護;
張拉:(32+48+32)m、(40+64+40)m、(48+80+48)m連續(xù)梁各段張拉需在砼強度及彈模達到100%且6天以上齡期,(60+100+60)m連續(xù)梁各段張拉需在砼強度及彈模達到100%且5天以上齡期,即可按照設(shè)計要求順序分批進行張拉。
3.2.2? 掛藍安裝
嚴(yán)格按設(shè)計圖紙規(guī)定的幾何尺寸、精度、材質(zhì)要求以及技術(shù)要求制作和加工掛籃,過程中禁止隨意更改掛籃的各項設(shè)計參數(shù),完成掛籃各桿件加工后進行掛籃試拼。掛籃技術(shù)參數(shù)為:單個掛籃自重51. 75t;掛籃主析最大撓度<20mm;掛籃底藍最大撓度<26mm;工作縱向坡±3. 5%。
(1)測量放樣。清理掛籃安裝段位置處的雜物,由測量組在箱梁兩側(cè)腹板頂面位置放出每組軌道(一對掛籃共兩組軌道)的中心線;再由現(xiàn)場施工人員根據(jù)中心線放出軌道單根型鋼的中心線和單根型鋼的翼緣邊線,所有放樣線均采用彈墨線形式。放樣完畢經(jīng)技術(shù)員復(fù)核無誤后進行下一道工序施工。
(2)軌道鋪設(shè)。用M20砂漿或黃沙調(diào)平行走軌道鋪設(shè)位置,調(diào)平層高差必須滿足要求±2mm。待砂漿達到強度要求后恢復(fù)放樣線并且鋪設(shè)行走軌道,軌道安裝時在前支點位置處的軌道墊梁必須加密,安裝好的軌道必須平整、順直,要求軌道頂面兩側(cè)高差毛5mm。安裝軌道鉗的行走輪后復(fù)核兩組軌道的間距(設(shè)計兩組軌道間距為6.20m,檢驗無誤后開始豎向精軋螺紋鋼軌道上壓梁的施工。精軋螺紋鋼采用套筒連接,當(dāng)軌道上壓梁穿過每根精軋螺紋鋼時,在軌道上壓梁頂面采用100kg/m螺母墊片固定,固定完成后再次檢驗軌道間距(單組軌道兩工鋼間距為60cm)。安裝前支座,根據(jù)橋梁橫坡調(diào)整前支座高差。安裝反扣輪組后插上保險銷,確保施工安全。
(3)主桁架施工。主桁架為菱形結(jié)構(gòu),在施工場地拼裝時注意插銷及螺栓必須擰緊上滿,以防銷軸脫落。
單片主桁架放在軌道上后用2個保險葫蘆固定使其穩(wěn)定,然后調(diào)整析架平整度及垂直度。調(diào)整完成后析架與前支座采用螺栓連接固定,同時主析后錨與軌道反扣輪組用插銷連接固定。
安裝后錨壓梁,每片主桁架的后錨壓梁采用4根精軋螺紋鋼(后錨桿)用螺母墊片固定。固定完成后檢驗后錨桿的垂直度,確認后錨桿的垂直受拉。安裝后錨平聯(lián)及剪刀撐,焊接在析架A3鋼板上。平聯(lián)安裝過程中采用手拉葫蘆固定,固定完成后用螺栓連接平聯(lián)上的角鋼,平聯(lián)水平鋼與14#角鋼進行焊接,焊接采用滿焊,焊縫≧8mm。
(4)橫梁安裝。后下橫梁用塔吊吊起后在0#塊位置用手拉葫蘆拉緊,然后采用吊帶(Φ32精軋螺紋鋼)連接。前上橫梁用塔吊吊到析架頂部指定位置后安裝吊桿吊帶墊梁,設(shè)置吊桿吊帶(Φ32精軋螺紋鋼),然后將前下橫梁與吊帶進行連接。
根據(jù)箱梁整體寬度設(shè)置底藍縱梁(箱梁底板位置間距為50cm每道,翼板位置為70cm~100cm每道),每根縱梁與后下橫梁、前下橫梁相焊接,焊縫≧6mm。
(5)外滑梁、外導(dǎo)梁安裝。外滑梁與箱梁外模板一起在施工現(xiàn)場拼裝,拼裝完成后用塔吊吊至后下橫梁和前下橫梁之間(底藍縱梁安裝時已將箱梁外模板安放位置空余),安裝外滑梁和外導(dǎo)梁,根據(jù)施工順序在后錨端承重吊架在前,滾動吊架在后,用螺栓連接。
(6)安裝掛籃底籃。根據(jù)掛籃底籃平面尺寸在底藍縱梁上拼裝底藍模板,根據(jù)底籃前后橫梁及吊帶等相應(yīng)位置在拼裝平臺上放線,依照放線放置安裝底籃模板,底模要確保接縫嚴(yán)密,模板間用雙面膠粘貼,安裝時應(yīng)注意模板橫橋向的位置,以防止無法與側(cè)模緊密對接。底模安裝完畢后將底模與縱梁焊接固定。
(7)安裝內(nèi)滑梁。在后端,承重吊架在前,滾動吊架在后,用錨桿(Φ32精軋螺紋鋼)連接內(nèi)滑梁再用螺栓連接固定。
(8)安裝內(nèi)模板。內(nèi)模板在施工現(xiàn)場拼裝,用塔吊直接吊至箱梁制定位置,與掛籃底藍進行拼裝,連接形成一個整體。
3.2.3? 掛籃縱移
起始段掛籃安裝工作結(jié)束之后,現(xiàn)場施工人員交由專業(yè)人員進行檢查,重點針對各項參數(shù)問題進行研究與分析。待滿足規(guī)范要求之后,現(xiàn)場施工人員啟動電機牽引掛籃,按照既定的方向進行定向移動。需要注意的是,在此過程中現(xiàn)場施工人員應(yīng)該貫徹與落實安全施工要求。施工單位重點落實安全教育工作,嚴(yán)格規(guī)范現(xiàn)場施工人員行為。每天停工之后,及時做好掛籃檢查工作?;ū即髽驋旎@行走系統(tǒng)由主析架下弦桿底鋼滑塊(前支點附近)、軌道以及反壓裝置等組成:滑塊與主析架水平桿焊接成整體;軌道采用2I 28b加工,采用精軋螺紋鋼錨固在已完梁段上;反壓裝置包括滾輪、反壓梁和錨桿,滾輪安裝在主析架延長桿上。掛籃前移時頂起主析,拆除前后支座墊塊,將滑塊落到軌道上,用卷揚機(倒鏈)同步牽引滑行就位。掛籃前移時,不斷置換接長軌道,使掛籃不斷前移。
在掛籃主體結(jié)構(gòu)中,行走系統(tǒng)占據(jù)的位置以及施工中承擔(dān)的作用都較為顯著。掛籃行走系統(tǒng)極大地增加了靈活性,但也相應(yīng)地增加了風(fēng)險系數(shù)。在實際操作中,為降低危險系數(shù),掛籃的主導(dǎo)梁和立柱部位都設(shè)置了反壓輪及纜風(fēng)。在掛籃行走中,反壓輪工作正常、纜風(fēng)連接牢靠才能確保掛籃行走安全,一旦出現(xiàn)反壓輪工作反常、纜風(fēng)連接不牢靠等問題,必須及時中斷掛籃行走工作,以免發(fā)生安全事故。
3.2.4? 掛籃懸澆施工
掛籃懸澆施工要點包括以下方面:在掛籃行走就位后,先調(diào)整掛籃外模與底模的標(biāo)高,并加以固定,再將腹板和底板鋼筋綁扎好;有序進行腹板、底板波紋管及豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋的安裝,并將腹板錨具固定好;在內(nèi)模就位后,先將頂板鋼筋綁扎好,再進行頂板波紋管安裝,并將頂板錨具固定好;按要求進行端頭模板安裝,而后再從兩端同步澆筑混凝土,注意保持混凝土澆筑的對稱狀態(tài);為了保證梁段混凝土的澆筑質(zhì)量,要求及時進行覆蓋養(yǎng)護,并安排專人負責(zé);當(dāng)混凝土的實際強度達到設(shè)計值的90%后,拆除內(nèi)模板,然后再有序進行穿束、張拉、壓漿和封錨。至此,便可前移掛籃至下一梁段繼續(xù)施工。
3.2.5? 合攏段施工
(1)邊跨合攏段施工。先將掛籃內(nèi)、外滑梁牽引至合龍段另一端,分別錨固在翼板及頂板上,然后將掛籃內(nèi)、側(cè)模通過滑梁滑移就位。內(nèi)、外側(cè)模到位后采用精軋螺紋鋼吊桿將內(nèi)外滑梁吊在前上橫梁上,保證新澆筑混凝土質(zhì)量作用于掛籃橫梁上。底模部分利用前下橫梁做為底模受力部位,在前下橫梁上鋪設(shè)工字鋼及鋼模板做為底模。
邊跨合龍段主要施工步驟如下:移除Φ800mm × l0mm鋼管落地支架,對合龍段設(shè)置臨時剛性連接。利用懸吊支架澆筑邊跨合龍段,待混凝土強度、彈性模量均達到設(shè)計值700%后(混凝土養(yǎng)護齡期達到7天),依次張拉并錨固,拆除中墩臨時固結(jié),落梁后設(shè)置水平方向中支點臨時約束。拆除懸吊支架及邊跨合龍段的臨時剛性連接構(gòu)造。邊跨合龍段布置如圖1所示。
(2)中跨合攏施工。中跨合龍段澆筑利用掛籃模板,每個主墩T構(gòu)大里程側(cè)最后一段澆筑時在距梁端50cm處預(yù)留吊帶孔,最后一個塊段澆筑完成并張拉后,中跨合龍段一側(cè)掛籃退后3m,讓出空間。將側(cè)掛籃所有吊帶解除(翼緣板外側(cè)前吊帶除外),將掛籃帶底模前移,前移至前吊帶前下橫梁的位置與最后一段懸澆段上預(yù)留的吊帶孔重合為止。
安裝先前解除的前吊帶,將前吊帶吊掛在懸澆段底板上。將后吊帶吊掛在相應(yīng)位置底板上,再將側(cè)掛籃同樣后退3m,將掛籃外滑梁牽引至合龍段另一端,分別錨固在翼板及頂板上,然后將掛籃外側(cè)模通過滑梁滑移就位。內(nèi)模待底板及腹板鋼筋綁扎后再滑移就位。
中跨合龍段主要施工步驟如下:對縱向預(yù)應(yīng)力束R7-R9, R12張拉并錨固;對中跨合龍段設(shè)置臨時剛性連接,并拆除設(shè)置的水平方向臨時約束;采用350k N張拉力對2T70, 2R7縱向鋼束張拉;利用懸吊支架澆筑邊跨合龍段,待混凝土強度、彈性模量均達到設(shè)計值100%后(混凝土養(yǎng)護齡期達到7天),依次張拉并錨固T70, R7-R6,同時將T70, R7張拉至設(shè)計值;拆除懸吊支架及中跨合龍段的臨時剛性連接構(gòu)造。中跨合龍段布置如圖2所示。
待合攏段混凝土達到100%設(shè)計強度后,按順序張拉中跨合攏段鋼束。施工期間加強監(jiān)控與監(jiān)測,確保橋面線型符合設(shè)計要求;每節(jié)段混凝土澆注完畢后,張拉預(yù)應(yīng)力時除滿足張拉所要求的混凝土強度外,且必須保證梁體混凝土齡期大于設(shè)計要求,減少后期混凝土收縮徐變。
拆除所有墩頂與箱梁的豎向約束,將箱梁整體從臨時支座落放到正式支座上,完成全聯(lián)箱梁的體系轉(zhuǎn)換。
4? 結(jié)語
綜上所述,懸澆連續(xù)梁技術(shù)的應(yīng)用推動了橋梁工程的發(fā)展,使我國橋梁建設(shè)施工更具質(zhì)量保障,降低了我國橋梁建設(shè)施工的難度,為我國交通運輸事業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了技術(shù)支持,同時也提高了橋梁工程施工和使用的安全性。
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