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連續(xù)梁施工是橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)的重要組成部分,在實(shí)際應(yīng)用過程中,大跨度連續(xù)梁的形變程度較小,具有良好的承載能力,且能夠?yàn)闃虻琢粲休^大空間,施工中的難點(diǎn)與關(guān)鍵所在是掛籃的安裝,要確保掛籃使用與安裝的合理性與科學(xué)性,需結(jié)合工程項(xiàng)目建設(shè)作業(yè)的實(shí)際情況,依照規(guī)范的作業(yè)步驟進(jìn)行現(xiàn)場拼裝。
以某橋梁工程為例,其共有四聯(lián)連續(xù)梁,包括跨公路部分與跨越河道部分的連續(xù)梁和單獨(dú)連續(xù)梁,在主體結(jié)構(gòu)部分使用大鋼度托架,并于墩頂位置處組裝大塊模板,針對合龍段與循環(huán)段的施工采用菱形掛籃,先是雙線連續(xù)梁合龍段施工,再是邊跨合龍。對于其余的連續(xù)梁,均采用先邊跨與后中跨合龍的施工方式,從施工工藝與技術(shù)方法的角度來看,這兩種合龍施工模式大體一致。大橋主要參數(shù)見表1。
掛籃試拼裝是大跨度連續(xù)梁安裝施工的重要階段,要確保拼裝掛籃的作業(yè)內(nèi)容得以順利完成,將安裝工作速度進(jìn)一步提升,在正式施工前,施工人員應(yīng)全方位檢查各個(gè)部件的形狀尺寸與質(zhì)量性能等,在現(xiàn)場施工環(huán)境下預(yù)先拼裝掛籃[1]。
掛籃的現(xiàn)場拼裝作業(yè)需要借助到專業(yè)的起重機(jī)設(shè)備,因此在正式拼裝作業(yè)前,應(yīng)先檢測設(shè)備的實(shí)際起重能力,組裝所有需要拼接到一起的部件與構(gòu)件,確保整體需要吊裝的木塊全部就位后,再準(zhǔn)備齊全相應(yīng)的輔助設(shè)施,包括鋼絲繩、螺栓與一系列的安裝設(shè)施等。重點(diǎn)的拼裝作業(yè)流程主要包括以下幾點(diǎn):
找平支點(diǎn)。在主體部分施工內(nèi)容完成后,應(yīng)明確軌道軸線并具體地標(biāo)記出來,使用水泥砂漿材料找平鋼枕的支點(diǎn),支點(diǎn)兩端之間保持適當(dāng)?shù)拈g隔距離,且高度方面的偏差不超過3mm。
鋼枕的鋪設(shè)。在開展鋼枕的鋪設(shè)作業(yè)前,應(yīng)先找平梁體的頂面位置,然后在鋼枕中間安裝兩根鋼軌,長度適宜。鋼軌在安裝后應(yīng)呈現(xiàn)順直的狀態(tài),在設(shè)置處于同一側(cè)的相鄰鋼軌時(shí),應(yīng)依照設(shè)計(jì)要求合理調(diào)節(jié)兩者的間隔距離,在梁體上錨固好鋼軌,科學(xué)把控鋼軌的頂面標(biāo)高,保證其中心距離等參數(shù)符合施工要求。
前后支座的安裝。在開展支座的安裝作業(yè)前,施工人員應(yīng)順著鋼軌預(yù)先穿入支座,處理妥當(dāng)后再安裝鋼軌的前支座,完成吊裝主構(gòu)架的拼裝作業(yè)后,在前支座與后支座上分別吊裝并安放到指定位置,再使用連接構(gòu)件與支座緊密連接,并連接固定兩片主桁架,確保結(jié)構(gòu)組成的穩(wěn)定性。
掛籃主構(gòu)架的錨固。使用螺紋鋼筋與鋼扁擔(dān),在鋼軌上妥善固定掛籃主構(gòu)架。在吊裝前上橫梁之前,施工人員應(yīng)在前端位置將施工平臺預(yù)先布置好,確保順利完成吊裝安裝作業(yè)[2]。與此同時(shí),還要將相應(yīng)的安全防護(hù)設(shè)施在平臺上布置妥當(dāng),組裝鋼吊帶、橫梁與墊梁等部件,再進(jìn)行后續(xù)的施工工作。
完成一系列的安裝作業(yè)后,應(yīng)將吊帶通過預(yù)留孔予以固定,連接底模下方的后吊帶與后橫梁。
安裝底籃。將0#塊木板拆除后,需要將型鋼焊接在預(yù)埋件的底部上,確保H型鋼地面平行于1#塊模板。再完成前后橫梁與縱梁等底模部分的安裝作業(yè),張拉后橫梁上的吊桿,然后頂緊底模縱梁與H型鋼的底面。在底模平臺依次平整鋪設(shè)方木與主膠板,將這一塊底模安裝好后,再分別拆除方木與竹膠板。
表1:橋梁工程主要參數(shù)
安裝外側(cè)模板。借助于在0#塊位置上預(yù)先保留的孔道,安裝好滑梁構(gòu)件,將滑梁進(jìn)行懸吊是,應(yīng)預(yù)先完成兩套裝置的布設(shè)作業(yè),一套裝置是起到支撐滑梁的作用,用于掛籃前行的施工過程,確保其能夠穩(wěn)定行走。另一套裝置是起到對外滑梁的固定作用,主要用于混凝土澆筑的施工階段。
吊裝內(nèi)模架。在吊裝內(nèi)模架的施工過程中,應(yīng)首先從已經(jīng)制作好的0#塊梁端口位置處穿入內(nèi)模架的走行梁,并利用精軋螺紋鋼等專業(yè)工具將其安裝到頂板的預(yù)留孔上,完成著一系列的安裝作業(yè)后,再進(jìn)入到吊帶施工階段。
在掛籃施工過程中,由于受到外部不可控因素的影響,掛籃可能會出現(xiàn)非彈性形變的現(xiàn)象,為了最大程度上降低其變形程度,保障施工安全,需要通過實(shí)驗(yàn)測定掛籃與壓重之間存在的形變關(guān)系,并準(zhǔn)確測定掛籃的彈性撓度。在開展實(shí)驗(yàn)的過程中,需劃分出掛籃的部分部件,作為超載實(shí)驗(yàn)的主要對象,借助附屬物檢驗(yàn)其實(shí)際承載能力是否符合施工要求[3]。
測點(diǎn)布置是開展靜載預(yù)壓試驗(yàn)的基礎(chǔ)與關(guān)鍵步驟,預(yù)壓掛籃施工前,應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)的形變觀測點(diǎn)預(yù)先設(shè)置在掛籃上橫梁與下橫梁的位置上,與前吊帶位置。并在掛籃的斜拉桿、主梁內(nèi)側(cè)上布置應(yīng)力測驗(yàn)點(diǎn)。
掛籃加載預(yù)壓的施工步驟較為復(fù)雜,首先,施工人員應(yīng)選定掛籃上的兩片主桁架,并將其放置在平地上,然后利用水準(zhǔn)儀等工具檢測水平度,意在將其抄平,并將后端通過精軋螺紋予以緊固鎖定。要想分開中部墊板,可以借助于兩片主桁架,利用千斤頂起到支撐作用,加載并對拉主桁架的前端,以荷載的設(shè)計(jì)值為基準(zhǔn),從10%、20%到50%等設(shè)置級別,直到荷載設(shè)計(jì)值的120%為止,將加載級別逐漸增加,進(jìn)行試驗(yàn),且完成每一次的加載作業(yè)后,應(yīng)在半小時(shí)內(nèi)穩(wěn)定壓力,再詳細(xì)檢查各個(gè)桿件的實(shí)際情況,例如是否發(fā)生嚴(yán)重形變等,記錄準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)檢測數(shù)據(jù),以實(shí)際結(jié)果為基準(zhǔn),繪制位移與力兩個(gè)變量的關(guān)系曲線圖。從而計(jì)算掛籃的彈性形變與非彈性形變。為了能夠?qū)旎@結(jié)構(gòu)制作安裝的穩(wěn)定性進(jìn)一步提升,應(yīng)全面清除非彈性形變,并準(zhǔn)確測量彈性變形量的實(shí)際值,為施工人員的作業(yè)安全提供基本保障,并確保橋梁箱梁部分的施工質(zhì)量。在項(xiàng)目建設(shè)中第一次使用掛籃結(jié)構(gòu)之前,應(yīng)預(yù)先進(jìn)行相應(yīng)的試壓試驗(yàn),即測定掛籃的承壓能力,以荷載設(shè)計(jì)值為標(biāo)準(zhǔn),分別在2m、3m、4m的標(biāo)準(zhǔn)級別下,通過對掛籃逐步增加荷載,精準(zhǔn)測量其變形撓度值。與此同時(shí),試壓工作的方法較多,還可以借助于水箱加壓法加工鋼板,處理成水箱的形式,并將精軋螺紋粗鋼筋懸掛在橫梁上。在試壓試驗(yàn)的過程中,需嚴(yán)格遵循混凝土施工的重量分級法,依次有序的增加荷載,當(dāng)千斤頂?shù)某袎耗芰_(dá)到每一級別的荷載標(biāo)準(zhǔn)值后,需停留一段時(shí)間將其加以穩(wěn)定住,直到與穩(wěn)定值一致后,再及時(shí)測量其實(shí)際形變值,以荷載設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值為準(zhǔn),加載要求應(yīng)達(dá)到其1.2倍。除此以外,在加載過程中,應(yīng)同時(shí)將相同的壓力加載到兩個(gè)千斤頂上,且相同的壓力應(yīng)保持在整個(gè)加載過程中,加壓的設(shè)置也應(yīng)保持一致,最好選擇同一個(gè)油泵或其他專業(yè)設(shè)施,施工人員應(yīng)合理把握壓力加載的誤差,盡量控制不超過5%。
完成每一級別的加載作業(yè)后,應(yīng)及時(shí)分別檢查掛籃上桿件部件的實(shí)際情況,與相互銜接處的連接情況,依據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析,判定其能否繼續(xù)承載加壓。在完成初次的加載處理后,若桿件的情況表現(xiàn)良好,則可以進(jìn)行反復(fù)的加載,并輔助對應(yīng)的卸載作業(yè)。當(dāng)完全消除非彈性形變后,便可以將加載試驗(yàn)停止并結(jié)束。記錄獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),依照實(shí)際結(jié)果整理并分析掛籃加載測試的相關(guān)報(bào)告。然后在工程的正式施工過程中,以掛籃彈性形變值的結(jié)果、非彈性形變值的結(jié)果為基準(zhǔn),予以科學(xué)合理的指導(dǎo)。與此同時(shí),在實(shí)際施工過程中,應(yīng)通過分級卸載的技術(shù)方法測量形變量(如圖1),由施工人員記錄各項(xiàng)測定的數(shù)據(jù)。
圖1:掛籃主桁架承載力試驗(yàn)與變形試驗(yàn)示意圖
安裝掛籃的工藝流程主要以下幾項(xiàng)內(nèi)容,首先測量放線,完成墊梁的鋪設(shè)工作,然后將支點(diǎn)、滑移梁與主桁等安裝到指定位置,再依次安裝上橫梁與立柱,將底籃起吊到安裝平臺,穿吊桿,做好底模板、內(nèi)側(cè)模與外側(cè)模的支設(shè)工作,最后頂模吊架,安裝頂板與翼板。在掛籃吊裝前,應(yīng)將其預(yù)壓處理,這主要是對掛籃拼裝后的安全性進(jìn)行檢驗(yàn),以此對其實(shí)際的承載能力、形變程度予以驗(yàn)證,最大程度上將結(jié)構(gòu)非彈性變形予以消除。一般情況下,以最重梁段重量的1.2倍為荷載試驗(yàn)值,并逐級依次加載,準(zhǔn)確測量掛籃結(jié)構(gòu)的非彈性形變。
懸灌段施工主要包括以下作業(yè)步驟,首先前移掛籃到指定位置,對外側(cè)模與底模予以適當(dāng)調(diào)整,然后完成腹板鋼筋與底板的安裝工作,將豎向預(yù)應(yīng)力筋安置到適宜區(qū)域內(nèi),再依次安裝腹板內(nèi)的頂板、側(cè)模與翼板底模等,完成預(yù)應(yīng)力管道與頂板鋼筋的安裝作業(yè)后,澆筑混凝土,通過穿束、張拉與壓漿將頂板模與底模等予以適當(dāng)松動(dòng),最后將內(nèi)模與外模拆除,將掛籃前移到下一個(gè)塊段即可。
掛籃懸灌施工是大跨度連續(xù)梁橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)中的重點(diǎn)施工環(huán)節(jié),因此在正式施工階段中,應(yīng)準(zhǔn)確安裝掛籃,確定其標(biāo)準(zhǔn)的錨固位置,緊固連接各個(gè)部件,將混凝土以對稱澆筑的方式進(jìn)行澆筑,確保能夠緊密銜接掛籃上的各個(gè)環(huán)節(jié),在一段施工內(nèi)容完成后,應(yīng)借助于專業(yè)設(shè)備測量梁體的端部標(biāo)高,與各項(xiàng)基本控制參數(shù),直到其符合設(shè)計(jì)方案要求后,再將掛籃移動(dòng)到下一施工階段內(nèi)。材料的選擇對掛籃施工最終效果具有直接影響,因此需結(jié)合工程建設(shè)的具體情況選擇適宜的材料,合理計(jì)算并設(shè)定混凝土混合料的配合比,科學(xué)把控水分含量。攪拌混凝土是這一施工階段的關(guān)鍵環(huán)節(jié),施工人員應(yīng)全面檢查混合料是否存在分層現(xiàn)象,并嚴(yán)格依照規(guī)范的流程步驟分塊分層地完成混凝土的澆筑作業(yè),確保掛籃懸灌的施工質(zhì)量。
對于橋梁工程來說,大跨度連續(xù)梁結(jié)構(gòu)的建造與安裝質(zhì)量很大程度上影響著橋梁建筑的實(shí)際荷載能力,與后續(xù)的運(yùn)營使用情況等,要確保掛籃施工的科學(xué)性與可靠性,應(yīng)嚴(yán)格把控各個(gè)工序的作業(yè)質(zhì)量,做好相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)工作,為橋梁工程項(xiàng)目施工的高質(zhì)量發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。