趙建廠 中鐵二十二局集團第二工程有限公司
架橋機通常用于40m以內(nèi)的T梁、箱梁架設(shè),對于本橋17孔64m大跨度簡支箱梁,采用一般架設(shè)方法難以完成,為順利完成橋梁施工,可采用分節(jié)預(yù)制,在造橋機上整孔組拼,整孔張拉預(yù)應(yīng)力施工。主要施工要點包括節(jié)段預(yù)制、節(jié)段運輸、支座安裝、節(jié)段吊裝、膠接、張拉、封錨等。
梁體節(jié)段采用C50高性能混凝土,按照設(shè)計梁型斷面尺寸采用長線法預(yù)制(形狀易于布置及控制,構(gòu)造相對簡單,偏差可及時調(diào)整不會累積,可保證梁段質(zhì)量)。64m箱梁每跨采用奇數(shù)分塊,共分為17 個梁段,設(shè)置16 個接縫(跨中段為4m 標(biāo)準(zhǔn)節(jié)不設(shè)接縫),對稱布置,梁段最重不超過171t。
節(jié)段混凝土強度達到設(shè)計強度的75%時,采用200t 龍門吊吊裝出模,存放在存梁區(qū)。
節(jié)段預(yù)制箱梁從預(yù)制場到橋位由運梁車完成,運梁車采用輪胎式,車高1.35m,發(fā)動機功率120馬力,輪距為2.2m,共7個軸,32個輪胎,走行速度不超過35km/h。
移動支架造橋機主要包括主梁、導(dǎo)梁、后尾梁、回轉(zhuǎn)天車、前支腿、中支腿、后支腿、運梁車、懸吊系統(tǒng)等組成。造橋機拼裝主要包括以下步驟。
(1)拼裝導(dǎo)梁:將下弦桿及下平聯(lián)先行拼接,然后依次拼裝腹桿、上弦桿和上平聯(lián)。
(2)拼裝主梁和尾梁: 按下弦桿→下平聯(lián)→懸吊縱梁→腹桿→上弦桿→上平聯(lián)→軌道縱梁順序拼裝,可先在地上將主梁腹桿預(yù)拼成三角形,然后進行整體吊裝。
(3)拼裝天車:將天車在地面上拼裝成整體,用250t 龍門吊吊裝到天車走行鋼軌上。
(4)造橋機拖拉:利用滾輪箱和后支點小車作為滑道,采用兩臺8t卷揚機(最大拖拉力為100kN),拖拉造橋機前移。
造橋機縱移到位后,對墊石高程、錨栓孔位置、深度進行復(fù)核檢查無誤,彈線、表面鑿毛、清除雜物后吊裝支座。
用鋼鍥塊鍥入支座四角,找平支座,支座底板標(biāo)高誤差不超過1mm,四角不平不超過2mm,同一端支座底板標(biāo)高差不超過2mm。
安裝鋼模板、橡膠防漏條,采用無收縮高強度灌注材料(28d抗壓強度不小于50MPa)、重力灌漿方式從支座一側(cè)向另一側(cè)進行灌漿(支座底面與支承墊石之間應(yīng)留有20mm~30mm空隙),灌漿高度覆蓋下支座板下緣10mm~20mm 為止。同時留3組標(biāo)養(yǎng)試件,3組同養(yǎng)試件。
節(jié)段梁采用回轉(zhuǎn)天車吊裝,在造橋機上進行整孔組拼,整孔張拉預(yù)應(yīng)力施工。
(1)移動支架過孔到位后,支撐好支架中、后支腿。
(2)運梁車將節(jié)段梁運輸?shù)街Ъ芪膊?,移動支架回轉(zhuǎn)天車到達指定位置,通過回轉(zhuǎn)天車的升降、旋轉(zhuǎn),將節(jié)段梁懸吊在懸吊系統(tǒng)上。
(3)節(jié)段調(diào)整就位,涂膠施工,臨時預(yù)應(yīng)力張拉;所有梁段安裝完成預(yù)應(yīng)力張拉,完成本孔梁的架設(shè)。
(4)梁段架設(shè)完成后,在已成梁段上鋪裝鋼軌并固定在混凝土梁面上。后支點小車自行到移動支架尾部,頂起移動支架,并臨時支撐好移動支架尾部。
(5)頂起中支腿,高度低于100mm,將滾輪箱橫向挪開,并臨時支墊移動支架。倒運后支腿到下一孔架設(shè)位置,千斤頂卸載,將移動支架支撐在后支腿上。
(6)降低前支腿,由中支腿支撐移動支架。然后拖拉過孔到下一待架孔位。
梁段接縫面剪力鍵采用鍵頂寬5cm,鍵根寬15cm,鍵高5cm 的梯形、密鍵形式布置,接縫處采用無溶劑型雙組分觸變性環(huán)氧粘結(jié)劑(橋梁專用)拼接。
涂膠前完全清除接縫混凝土面上的污物、油跡、浮漿,對接縫面進行噴砂處理或打磨。
節(jié)段膠接拼裝應(yīng)連續(xù)作業(yè),整孔箱梁膠拼時間宜在24 小時內(nèi)完成。如遇天氣影響,采取搭設(shè)臨時篷布方式防護涂膠面。若遇極端天氣中斷作業(yè),應(yīng)將已經(jīng)涂抹環(huán)氧樹脂膠的梁端膠拼、臨時張拉完成,中斷時間較長后再次涂膠需對接縫面清潔、干燥后繼續(xù)涂膠施工。
臨時張拉作業(yè)分0.1、0.4、0.7、1.0四級張拉,確保以箱梁斷面對稱同時進行。
張拉前,通過回轉(zhuǎn)天車提梁向組拼好梁體靠攏至3cm 左右,利用油缸調(diào)整梁段中線及標(biāo)高,使中線、標(biāo)高完全吻合。
臨時張拉完成后,接縫處擠出的膠體需立即清理,并用通孔器排除預(yù)應(yīng)力孔道膠體。
整孔箱梁膠拼完成,用壓力水沖洗孔道內(nèi)的雜物,觀查無串孔現(xiàn)象后,用風(fēng)吹干孔內(nèi)水分。先由人工穿入引線,再用卷揚機將編好束的鋼絞線穿入,完成鋼絞線下料穿束。其中,下料長度應(yīng)以mm計,需考慮孔道長度、千斤頂及錨具等長度,具體計算公式如下:
式中:
L——梁體孔道長度;
L1——夾片式工作錨厚度;
L2——穿心式千斤頂長度;
L3——夾片式工具錨厚度;
預(yù)應(yīng)力張拉施工須進行兩端張拉,以張拉力控制為主,伸長量作為校核,進行指標(biāo)雙控。
張拉按以下程序進行:0——0.1σK(測初始伸長值、測工具錨夾片外露)——0.2σK(測初始伸長值、測工具錨夾片外)——σK(測伸長值、測工具錨夾片外露、持荷5min)——回油到0(測總回縮量、工作錨夾片外露量)。
預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后48 小時內(nèi)應(yīng)進行壓漿施工。壓漿前,先行檢查預(yù)應(yīng)力錨固筋,如無異常,方可采用砂輪機進行鋼絞線余頭切割(需考慮外留3cm長度)。
壓漿采用標(biāo)號不低于M50 的微膨脹灌漿料,一次真空壓漿工藝,在完成全部孔道壓漿之后,綁軋梁端封端鋼筋,支立模板,澆筑封端混凝土,隨后在梁段接縫處40cm內(nèi)涂刷聚氨酯防水涂料。
為防止某個注漿孔漏灌,影響梁體質(zhì)量,需對壓漿孔數(shù)和位置作好記錄備查。另每孔梁需要制作不少于3組試件,一組隨梁同條件養(yǎng)護,二組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護。
全部孔道壓漿完成,參照注漿記錄,逐個檢查,如無不飽滿情況,漿體凝固后,應(yīng)及時進行梁體封端作業(yè)。
封端采用C60 微膨脹混凝土,澆筑過程中要不斷搗固,確?;炷撩軐?,無蜂窩麻面,與梁端面平齊,與梁體混凝土的錯臺不超過2mm。
采用人工定期灑水方法進行混凝土養(yǎng)護并覆蓋塑料布。養(yǎng)護結(jié)束后,在梁端底板以及腹板表面滿涂1.5mm 厚的聚氨酯防水涂料。
(1)嚴(yán)格控制墊石的實際標(biāo)高與設(shè)計標(biāo)高的誤差,臨時立柱與橋墩等各支承點之間的標(biāo)高偏差小于10mm,地面預(yù)拼首節(jié)下弦桿的對角線的長度偏差在5mm以內(nèi)。
(2)嚴(yán)格檢查架橋機的中線及水平度,其中心線與橋梁的中心線應(yīng)保持一致。曲線段拼裝時,造橋機中線應(yīng)與預(yù)先設(shè)定的弦線一致。
(3)為防止剪力鍵不咬合、產(chǎn)生縫隙等,需要進行試拼裝,試拼合格后,方可進行正式拼接、涂膠施工。
(4)壓漿時及壓漿后3d內(nèi),梁體與環(huán)境溫度不得低于5℃。
(5)如壓漿當(dāng)天最高溫度大于35℃,應(yīng)選擇在溫度較低的早間或者夜間進行施工。如最低溫度低于5℃時,應(yīng)按冬季施工考慮相應(yīng)保溫措施處理。
64m大跨度簡支箱梁采用預(yù)制場內(nèi)分節(jié)預(yù)制,利用節(jié)段膠接拼裝施工,完美的解決了大跨度梁的架設(shè)施工,使工期更加有保障,技術(shù)可行,質(zhì)量可控,安全可靠,為今后高速鐵路橋梁工程大跨度梁施工提供了寶貴經(jīng)驗,為后續(xù)施工引領(lǐng)方向,有一定的研究價值,值得推廣應(yīng)用。