劉紅濤
中鐵十二局第一工程有限公司 河南焦作 454850
連續(xù)梁作為鐵路橋梁工程施工應用最為成熟和廣泛的施工方式,其結構強度大,整體的抗震能力強,受力形式較為良好。針對于大跨度連續(xù)梁的建設,目前應用最為廣泛的是掛籃法施工技術,其施工空間需求量小,設備相對較少,對橋梁跨度大小的適應性較強,方便于在大跨度連續(xù)橋梁上進行施工,且橋梁跨度越大,該方法的經濟效益就越明顯。
在橋梁工程施工過程中,懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法施工工藝的流程為:首先對橋梁進行基礎處理,然后對現(xiàn)澆支架進行拼裝,拼裝完成后,對已經拼裝好的支架進行預壓,然后對橋梁的底、側模板進行鋪設,然后對底、腹板中的鋼筋進行綁扎,綁扎完成后對橋梁支架的內模拼裝進行架設,進行頂板鋼筋的綁扎,最后進行混凝土的澆筑,這樣就完成了整個橋梁支架現(xiàn)澆梁施工的施工流程。
掛籃的制作應當嚴格的按照設計要求進行,因為掛籃在施工過程中的一項重要的工具,施工過程中的多數(shù)步驟都是在掛籃上操作完成的,因此,必須保證掛籃的承重能力能夠達到規(guī)定要求,保證掛籃的穩(wěn)定性,這樣才能夠使得在施工過程中的施工人員的安全性得到保證。
(1)預壓方式及預壓荷載。掛籃在墩頂梁段安裝完成后,需對其進行模擬壓載試驗,以檢驗掛籃實際承載能力和安全可靠性并獲得彈性和非彈性變形參數(shù),為掛籃施工和箱梁線型控制提供數(shù)據(jù),同時檢驗掛籃的設計準確性和掛籃的加工質量。加載試驗過程須模擬掛籃施工過程的受力情況,采取水泥預制配重塊加載。
(2)預壓觀測。觀測點分別取底籃前托梁吊點處(5個點)、后托梁腹板外側(2個點)、主梁前橫梁處(2個點)。每級加載完成,進行變形觀測及焊縫、螺栓、銷釘外觀檢查,待檢測結果表明掛籃承載力滿足要求后,方可進行下級加載。同一級荷載內,若結構變位最大的測點在最后5min內的變位增量小于所用量測儀器的最小分辨值,即認為結構變位已經穩(wěn)定。
(3)卸載。人工配合汽車吊分級卸載,每次卸載重量與加載相同,卸載的同時繼續(xù)觀測。卸載完成后記錄好觀測值以便計算掛籃的綜合變形。根據(jù)觀測記錄,整理出預壓變形結果,主要有掛籃的彈性變形值與堆載的載荷關系曲線,以備施工過程中調整箱梁模板標高[1]。
第一步:澆筑完新一節(jié)段混凝土。節(jié)段箱梁完成張拉、注漿后,即可進行掛籃向下一個節(jié)段移動的各項準備工作。
第二步:放松模板錨固,下降內、外模板。拆除側模拉桿,利用前懸吊及后錨固緩慢下降側模及內模。
第三步:下降底籃。緩慢下降底籃后拆除掉箱梁底板底籃后錨固。
第四步:滑軌接長。在澆筑好的梁段上鋪設鋼墊梁、加鋪軌道(或倒軌)并錨固。
第五步:主桁后錨拆除。先用鋼絲繩+手動葫蘆把主桁架與已澆筑的箱梁拉住并留出余量,防止主桁移動過程中傾斜,再拆除主桁架后錨座,在前滑座與軌道間涂上潤滑油。
第六步:掛籃行走利用行走千斤頂推動掛籃整體慢慢向前移動,千斤頂工作長度約50cm,每次行走完成后,拆除千斤頂在滑軌上的銷接位,回頂后換至另一銷接孔,再次推動掛籃前移直至下一節(jié)段位置。
第七步:主桁架后錨固:掛籃行走到位后,先錨固主桁架,再拆除手拉葫蘆。
第八步:安裝底籃、側模、內模后錨固:利用已張拉的節(jié)段預留孔安裝底籃、外模、內模頂板后錨固,準備提升模板[2]。
第九步:利用懸吊及錨固系統(tǒng)依次提升底模、側模、內模,調整整個掛籃及模板系統(tǒng)的高程再固定,進入下一節(jié)段的鋼筋綁扎、預應筋力安裝及混凝土澆筑等工序。
(1)掛籃加工完畢及時開展檢測。檢測合格后在加工現(xiàn)場進行結構拼裝,并進行靜載試驗。經試驗滿足設計和施工要求后,才能出廠運達施工現(xiàn)場。
(2)在施工現(xiàn)場拼裝時,先組裝部分桿件,組裝多少根據(jù)起吊設備的起吊能力確定,以減少在梁頂高空拼裝時間。
(3)掛籃拼裝順序:先拼裝走行系統(tǒng)、主桁結構及主桁后錨部分,然后拼裝吊帶及底籃平臺部分,再拼裝掛籃模板及工作平臺,最后安裝液壓及電氣系統(tǒng)。
掛籃試驗加載按照最不利梁段最不利荷載組合的等效荷載作用下,檢驗掛籃的穩(wěn)定性及整體安全,實測出掛籃的變形。通過千斤頂反壓加載,將梁段底板及腹板荷載施加于底籃,使加載對掛籃底籃及前吊桿產生的效應與梁段荷載對掛籃底籃及前吊桿產生的效應基本相同。先計算最不利荷載組合的各級荷載作用下一臺掛籃各測點豎向變形值及相應節(jié)段兩點的平均值,繪制出荷載與掛籃變形關系曲線,并與掛籃設計值比較,檢驗是否滿足設計和規(guī)范要求;再計算最不利荷載組合的各級荷載作用下一臺掛籃主要受力桿件應力,繪制出荷載與掛籃桿件應力關系曲線,并與掛籃設計值比較,檢驗是否滿足設計要求[3]。
每施工完一個節(jié)段,懸臂兩端掛籃均要對稱前移施工下一個節(jié)段。①拆除外模板下緣的頂緊器使外模向底模兩側靠;拆除腹板模板拉筋及鋼管支撐桿;拆除頂模及底模后錨桿,并轉換為內外滑梁小車臨時錨固。②在掛籃前支點處安裝螺旋千斤頂,兩側千斤頂同步頂起主桁前支點,使滑船脫離軌道。③在軌道前端安裝倒鏈葫蘆,解除軌道的錨固筋,將軌道前移就位并找平。④通過錨筋將軌道錨固在已完箱梁上,前支點處千斤頂下降,使主桁滑船落于軌道面。⑤通過后錨千斤頂將后錨上撥力轉換為后錨小車承受。⑥安裝后錨桿使其與豎向預應力筋連接,通過后錨千斤頂將后錨小車的上撥力轉換由豎向預應力筋承受,轉移到后錨桿,解除后錨小車約束。
懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法是現(xiàn)代橋梁工程施工過程中的重要的施工技術,但是就現(xiàn)在的橋梁施工工程來說,采用懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法進行橋梁施工仍存在一定的問題,因此,還需要不斷地對其進行探討,從而使得懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法能夠更好地在橋梁工程建設中得到利用。