盛 磊 (中鐵十六局集團(tuán)第五工程有限公司,河北 唐山 064000)
巴河特大橋位于湖北省黃岡市黃岡地區(qū)及浠水縣境內(nèi),為跨越巴河而設(shè)。橋址處地勢較為平坦,多為農(nóng)田、水塘,巴河兩側(cè)均有土質(zhì)河堤。本橋全長2961.52m,全橋孔跨布置3×32m現(xiàn)澆簡支箱梁+4×32現(xiàn)澆道岔連續(xù)梁+1×32m簡支箱梁+6×32m現(xiàn)澆道岔連續(xù)梁+1×32.43m現(xiàn)澆非標(biāo)簡支箱梁(非標(biāo))+1×32m現(xiàn)澆簡支箱梁+2×24m現(xiàn)澆簡支箱梁+1- (44.5+108+2×200+108+44.5)m斜拉橋+22×32.6m簡支箱梁+3×24.6m簡支箱梁+27×32.6m簡支箱梁。19#~25#墩為巴河主跨,采用預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋跨巴河河道,其中1#墩-4#墩的簡支梁采用DSZ32/900移動(dòng)模架原位現(xiàn)澆法施工。移動(dòng)模架現(xiàn)澆箱梁的施工工藝流程如圖1所示。
圖1 移動(dòng)模架制梁施工工藝流程
①目測檢查,確保待拼零件無異常、無毛刺,按要求加注潤滑脂且安全措施齊備。②搭臨時(shí)支架,安裝后行走機(jī)構(gòu)及后支腿,測量放線確定后行走及后支腿的安裝位置,并用吊機(jī)吊裝到位,然后由人工精確調(diào)整后撤去吊機(jī)。③安裝固定前支腿及中支腿。前支腿拼裝完成后,用吊機(jī)吊至3#墩安裝,并與橋墩面錨固。然后,吊裝兩側(cè)固定中支腿,用[10槽鋼點(diǎn)焊將其固定,最后安裝橫聯(lián)及斜撐。④安裝主箱梁及其橫聯(lián)。用70t吊機(jī)在地面將主梁拼好,然后使用兩臺(tái)250t吊機(jī)抬吊單邊主箱梁及另一個(gè)單邊主箱梁,之后安裝橫聯(lián)。⑤安裝挑梁。采用70T汽車吊單個(gè)吊裝安裝,挑梁吊裝到位后,用螺栓與主梁連接。⑥安裝吊掛及底模桁架。將組裝好的吊掛、開模裝置、底模桁架及其撐桿系統(tǒng)吊裝到位,用銷軸與挑梁連接,將撐桿與吊掛連接。⑦安裝底模和側(cè)翼。用開模油缸或吊機(jī)將底模桁架合攏,按照預(yù)拱值要求設(shè)置各底模標(biāo)高,并吊裝底模、側(cè)模、翼板等由中間向兩端安裝。⑧安裝液壓電氣等部件。⑨安裝走道、欄桿、梯子、防位移支撐等。⑩檢查、檢驗(yàn)主框架以及模板等安裝是否穩(wěn)固可靠,并按要求做好相關(guān)記錄。
①預(yù)壓目標(biāo)。驗(yàn)證模架拼裝后的強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性等參數(shù)是否滿足安全作業(yè)的要求;消除拼裝后模架存在的非彈性變形,并對(duì)各支點(diǎn)發(fā)生沉降的情況進(jìn)行觀測;通過加載預(yù)壓驗(yàn)證模架各項(xiàng)工作性能是否達(dá)標(biāo),了解模架加載以及卸載整個(gè)過程的變形情況,計(jì)算得出模架綜合剛度系數(shù),并監(jiān)測加載預(yù)壓后模架撓度的變化。
②加載預(yù)壓。首先,模擬混凝土箱梁的重量分布確定預(yù)壓重量,該項(xiàng)目中整孔梁長32.6m,梁面寬12.6m,梁體混凝土 316.1m3,計(jì) 821.86t,由模架支撐的混凝土梁計(jì)94.5t,內(nèi)模29.2t。按照荷載分布圖對(duì)模架進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn),荷載總重945.56t;根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),實(shí)際預(yù)壓荷載應(yīng)為荷載總重的1.2倍即1134.67t[1]。根據(jù)預(yù)壓要求及現(xiàn)場實(shí)際,預(yù)壓材料為908袋純砂袋,對(duì)整個(gè)預(yù)壓過程進(jìn)行模擬。預(yù)壓采用分級(jí)分層加載,嚴(yán)禁集中于某一位置堆載。分級(jí)加載的過程中,應(yīng)做好對(duì)中支腿支墊、立柱等的細(xì)致觀察,卸載時(shí)也應(yīng)按照分級(jí)卸載的原則逐步實(shí)施。
③效果驗(yàn)證。根據(jù)記錄的原始數(shù)據(jù)及空載時(shí)測量的數(shù)據(jù),計(jì)算出模架的變形量并做好記錄。用預(yù)壓前、預(yù)壓期、穩(wěn)定期、卸載后的標(biāo)高觀測值,計(jì)算并得出支架在預(yù)壓前至穩(wěn)定期的沉降值,計(jì)算卸載后至穩(wěn)定期的彈性變形量,以及預(yù)壓前至卸載后的非彈性變形量。
由于前期底模安裝時(shí)已按預(yù)拱曲線裝好,因此,通常無需調(diào)整底模標(biāo)高,如若預(yù)壓后需進(jìn)行微調(diào)時(shí),應(yīng)根據(jù)彈性變形值、縱橋向各點(diǎn)反拱值進(jìn)行預(yù)拱度設(shè)置,并按照底?!鼓!砟5捻樞蛞来斡枰哉{(diào)整,調(diào)底模拱度時(shí),按照由中間向兩端的順序,用千斤頂頂升至適宜高度,再調(diào)節(jié)撐桿至正確標(biāo)高[2];底模調(diào)好后,通過調(diào)節(jié)撐桿長度對(duì)腹板予以調(diào)整,最后調(diào)節(jié)翼模拱度,確保其與底模拱度保持一致,通過預(yù)拱度調(diào)整,確保橋梁投入運(yùn)行后線路的平順性。
首先,外模施工。移動(dòng)模架自帶外模系統(tǒng),在移動(dòng)模架過孔移動(dòng)到位后,將外模系統(tǒng)進(jìn)行安裝固定并按要求調(diào)整至精確位置。其次,內(nèi)模施工。內(nèi)模系統(tǒng)采用拆裝式內(nèi)模結(jié)構(gòu),在完成底腹板鋼筋綁扎后分段進(jìn)行拼裝,內(nèi)模拼裝時(shí)應(yīng)確保各節(jié)內(nèi)模與框架同步安裝,以免出現(xiàn)問題后不好處理,采用有鉤頭螺栓連接時(shí),應(yīng)確保連接螺栓的數(shù)量足夠,以保證整個(gè)內(nèi)模系統(tǒng)的穩(wěn)定性與整體性。最后,端模施工。端模進(jìn)場后檢查無質(zhì)量缺陷、預(yù)留孔偏差滿足要求后用吊機(jī)吊裝就位,由于箱梁波紋管數(shù)量較多,因此,務(wù)必緩慢移動(dòng)安裝就位,防止操作不當(dāng)而導(dǎo)致波紋管受損、擠彎等問題。
①鋼筋加工。鋼筋的調(diào)直、切斷、彎曲采用機(jī)械加工在加工場內(nèi)統(tǒng)一加工制作,調(diào)直后的鋼筋應(yīng)平直,局部無彎折,鋼筋截面無切削傷痕,鋼筋表面潔凈,無損傷、油漬等,且抗拉強(qiáng)度、彎曲性能均滿足設(shè)計(jì)要求。加工完成的鋼筋經(jīng)驗(yàn)收滿足施工相關(guān)要求后,用運(yùn)輸板車運(yùn)至現(xiàn)場整理好的空地,然后借助汽車吊吊至底模板作業(yè)面進(jìn)行安裝。
②鋼筋安裝。主筋接頭采用套筒直螺紋連接,其余鋼筋采用綁扎進(jìn)行連接;頂板上下層拉筋應(yīng)先按照間距1m左右焊接架立筋定位,以增加鋼筋骨架的整體剛度,然后待頂?shù)讓泳W(wǎng)片綁扎完成后按照施工圖加密設(shè)置拉鉤鋼筋。所有縱向主筋下方以及腹模、翼緣側(cè)面均應(yīng)設(shè)置混凝土墊塊,且墊塊厚度及強(qiáng)度應(yīng)滿足鋼筋保護(hù)層要求。
①根據(jù)測放出的主梁縱橫軸線,以及預(yù)應(yīng)力管道位置坐標(biāo),安裝預(yù)應(yīng)力管道的定位鋼筋,若兩者存在位置沖突,應(yīng)保證管道位置不變,移動(dòng)鋼筋。定位筋直線段間距為0.5m,曲線段間距為0.3m,轉(zhuǎn)折點(diǎn)處適當(dāng)加密,定位筋應(yīng)焊結(jié)牢固、位置精準(zhǔn),以確保預(yù)應(yīng)力管道的位置、線性。
②預(yù)應(yīng)力管道采用波紋管,波紋管安裝前應(yīng)檢查其密封性、破損情況,破損嚴(yán)重且密封性不滿足要求的應(yīng)禁止使用,修復(fù)后滿足要求的可繼續(xù)使用。波紋管定位應(yīng)準(zhǔn)確,不得上浮、下沉和左右偏移,且位置偏差不得超出規(guī)范要求。波紋管接頭采用大一號(hào)的同類波紋管套接,接頭位置的兩根波紋管要頂緊,以防穿束時(shí)被帶出而發(fā)生管道堵塞,并采用密封膠帶封閉密實(shí),避免漏氣、漏漿,且與錨墊板之間填塞封閉密實(shí),以防止?jié){液進(jìn)入管道。
①混凝土澆筑與振搗。主梁采用C50混凝土,封端采用C50補(bǔ)償收縮混凝土?;炷劣砂韬险炯邪韬希捃囘\(yùn)輸,泵車泵送入模一次澆筑,軟軸φ50插入式振搗棒為主,φ30振搗棒配合振搗密實(shí),箱梁混凝土分塊澆筑順序如圖2所示?;炷翝仓捎盟椒謱訚仓?,分層厚度30cm??v向由中間向支點(diǎn)依次澆筑,橫向從中部向兩邊對(duì)稱澆筑,一次連續(xù)完成澆筑不得停頓。澆筑時(shí)左右腹板對(duì)稱分層澆筑,頂板由兩側(cè)向中央對(duì)稱澆筑?;炷琳駬v采用插入式振搗器,振搗時(shí)嚴(yán)格按照快插慢提、分層、按次序振搗的操作原則,插入點(diǎn)間距為30cm,呈梅花形布置,振搗棒垂直插入,且與模板、波紋管距離至少10cm,嚴(yán)禁碰撞而造成模板、波紋管損壞,鋼筋變形[3]。振搗至混凝土表面平整、無下沉,泛漿均勻、氣泡較少,則振搗基本密實(shí),邊角以及鋼筋密集處可采用小號(hào)振搗棒加強(qiáng)振搗,防止漏振。
②混凝土養(yǎng)護(hù)。澆注完成應(yīng)立即用土工布蓋好,混凝土終凝后在土工布上澆水進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù),箱內(nèi)壁采用霧狀灑水養(yǎng)生。養(yǎng)護(hù)澆水次數(shù)以能保持混凝土表面濕潤為準(zhǔn),澆水天數(shù)一般情況下為7~14d。氣溫<5℃時(shí),應(yīng)覆蓋密實(shí),保溫保濕,不得澆水。
圖2 混凝土澆筑順序(橫斷面)
①預(yù)應(yīng)力張拉。預(yù)應(yīng)力張拉采用智能張拉系統(tǒng),按照設(shè)計(jì)要求的順序分批進(jìn)行,左右對(duì)稱進(jìn)行。張拉前,應(yīng)對(duì)千斤頂進(jìn)行標(biāo)定,確保智能張拉系統(tǒng)在校正期內(nèi)且無異常,預(yù)留管道、錨具、千斤頂處于同一軸心,并確認(rèn)梁體混凝土強(qiáng)度、彈模、齡期滿足設(shè)計(jì)要求。張拉時(shí),按照0→1.0σcon→靜停持荷 5min,持荷時(shí)隨時(shí)補(bǔ)油至1.0σcon,校核達(dá)到張拉控制應(yīng)力→主油缸回油錨固→副油缸供油卸千斤頂[4]。
②管道壓漿。預(yù)應(yīng)力管道宜在張拉完成后24h之內(nèi)壓漿,采用智能壓漿系統(tǒng)。壓漿前用壓力水將管道沖洗干凈,如有與相鄰孔道串通現(xiàn)象,處理好后再壓漿,或二期張拉后一起壓漿,每個(gè)孔道壓漿一次連續(xù)完成。
①混凝土澆筑完成并滿足張拉強(qiáng)度后將內(nèi)模撐桿、吊桿、底模、外肋板中縫處對(duì)接螺栓等予以拆除。然后將中支腿、后支腿垂直支承油缸收回,使移動(dòng)模架機(jī)整體下落約10cm脫模,此時(shí),中、后支腿垂直支承油缸仍支承,操作使油泵橫移頂推外肋,開啟外模系統(tǒng)橫移功能(如圖3 中a)。
②拆除中支腿連接系統(tǒng),操作使中、后支腿支承油缸收回脫空,驅(qū)動(dòng)后支腿下走行機(jī)構(gòu)使模架前移一跨(如圖3中b)。
③橫向調(diào)整中、后支腿,鎖定垂直支承油缸;利用起吊小車將前輔助支腿吊掛前移一孔,在墩頂就位;操作泵站使橫移油缸循環(huán)回收,外模系統(tǒng)橫向合攏就位(如圖3中c)。
④橫向調(diào)整、鎖定外模系統(tǒng)及各支腿系統(tǒng)豎向標(biāo)高;穿吊桿、鋼筋綁扎(如圖3 中d)。
⑤立內(nèi)模,澆筑混凝土(如圖3中e)。
圖3 移動(dòng)模架過孔示意圖
⑥末跨作業(yè)時(shí),將前支腿墩頂支架拆除直接支承在澆筑完成的梁頂面,共4個(gè)著力點(diǎn),每個(gè)著力點(diǎn)支承面積為800mm×400mm(長邊順橋向),其余與標(biāo)準(zhǔn)跨施工站位相同。
眾實(shí)踐證明,移動(dòng)模架法施工優(yōu)勢顯著,但其工藝流程眾多,各工序環(huán)節(jié)的把控不當(dāng)均易影響箱梁整體施作質(zhì)量。對(duì)此,相應(yīng)項(xiàng)目參建方務(wù)須緊抓各工序細(xì)節(jié)不放松,嚴(yán)抓緊控,互督互助,協(xié)力共建優(yōu)良項(xiàng)目造福民眾。