林洋洲
摘 要:預應力懸澆箱梁施工技術是路橋工程中較為常見的一種施工技術,具有極強的適應性和良好的施工效果,在規(guī)模和工程量較大的工程中得到了廣泛應用。本文以國省干線橫七線(G356)永春石鼓卿園至達埔前峰段公路工程為例,對路橋工程預應力懸澆箱梁施工技術的要點展開探究。
關鍵詞:路橋工程;預應力懸澆箱梁施工技術;臨時支座;鋼筋與預應力管道
中圖分類號:U445.4文獻標識碼:A文章編號:1003-5168(2021)31-0113-03
Construction Technology of Prestressed Suspension Pouring Box
Girder of Road and Bridge Works
LIN Yangzhou
(Fujian First Highway Engineering Group Co., Ltd., Quanzhou Fujian 362000)
Abstract: Prestressed overpouring box girder construction technology is a more common construction technology in road and bridge engineering, which has strong adaptability and good construction effect, and is widely used in projects with large scale and engineering quantity.This paper takes the highway project of Yongchun Shiguqing Yuan to Dapu Qianfeng section of the National and Provincial Main Line (G356) as an example to explore the construction technical points of prestressed suspension pouring box girder in the road and bridge project.
Keywords: road and bridge engineering;prestressed suspension pouring box girder construction technology;temporary support;reinforcement and prestressed pipe
當前,我國基礎設施項目的增加大大提升了人們的生活水平,并且隨著現(xiàn)代化程度的不斷提升,預應力懸澆箱梁施工技術在路橋工程中應用十分廣泛。該技術只需搭建支架便可進行施工,并且對周邊交通沒有較大影響,具有顯著優(yōu)勢。為提升路橋工程的施工質量與效率,對該施工技術的要點進行探究。
1 工程概況
本項目為兩座懸澆箱梁橋梁,其中一座擬建橋梁(鳳美大橋)位于福建省泉州市永春縣石鼓鎮(zhèn)卿園村北側,橋梁跨越桃溪,橋長363 m。左幅上部結構采用5×30 m PC連續(xù)T梁+(48+80+48) m懸澆箱梁+1×30 m PC簡支T梁,右幅上部結構采用4×30 m PC連續(xù)T梁+(48+80+48) m懸澆箱梁+2×30 m PC連續(xù)T梁;T梁上部構造主梁直梁設置,曲線形式通過翼緣板調整,墩臺按徑向設置。兩橋臺處設置D-80伸縮縫,交接墩處設置D-160伸縮縫。兩橋臺后均設置8 m搭板。
另一座擬建橋梁(東園大橋)位于福建省泉州市永春縣達埔鎮(zhèn)東園村,橋長363 m,上部結構采用3×30 m PC連續(xù)T梁+(48+80+48) m懸澆箱梁+3×30 m PC連續(xù)T梁;T梁上部構造曲線形式通過翼緣板調整,橋臺按徑向設置。橋面縱橫坡通過蓋梁、臺帽橫坡及橋面鋪裝的厚度共同調整;下部構造采用柱式墩、花瓶墩配基礎、肋臺配樁基礎。兩橋臺處設置D-80伸縮縫,交接墩處設置D-160伸縮縫。兩橋臺后均設置8 m搭板。
2 路橋工程預應力懸澆箱梁施工技術要點
2.1 施工準備
在工程施工開始前,應做好相應準備工作,借助先進的管理軟件有效控制工期、處理信息。在施工現(xiàn)場由專門的檢查人員負責監(jiān)督與檢查工程施工,確保能夠按照計劃進行。當遇到特殊情況時應及時進行適當調整。連續(xù)梁施工需要進行高空作業(yè),氣候等外界因素對施工有較大影響,需要結合天氣情況做好相應準備。
此外,施工中所需的掛籃、塔吊等設備,應提前準備到位。在正式施工之前,相關人員要根據(jù)工程現(xiàn)場情況對設計文件進行核查,以及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。同時,也要配置好施工材料與設備,確保滿足工期需求。
2.2 施工方案
①上部結構使用單箱雙室變截面箱梁、連續(xù)變高度預應力混凝土現(xiàn)澆箱梁,單幅橋箱梁為豎直腹板單箱雙室斷面,為縱向、橫向、豎向預應力混凝土結構,箱梁頂橫坡與路面橫坡一致。
箱梁節(jié)段的劃分:0號現(xiàn)澆節(jié)段長12 m,1~6號懸澆節(jié)段長3.5 m,7~9號懸澆節(jié)段長4.0 m,10號合攏段長2 m,12號邊跨直線段長6.9 m。
單幅橋箱梁的頂板與底板寬分別為20.75 m、13.75 m,箱梁梁體兩翼板懸臂長3.5 m。箱梁頂?shù)装迤叫?,同道路設計橫坡,腹板鉛直。通過平曲線內外側箱梁長度差實現(xiàn)平曲線,預應力束及鋼筋應根據(jù)曲線做適當調整,長度在頂板或底板無豎彎或平彎處調整[1]。
④箱梁在兩邊跨梁端部箱中心處各箱室設一個80 cm×100 cm的永久人孔,在兩邊跨各箱室中心底板處各設一個直徑80 cm的檢修孔,在每個T懸臂根部附近兩側底板最低點中心各設一個直徑10 cm泄水孔。箱梁外翼板下緣應注意距翼邊緣10 cm處設置直徑3 cm的半圓形滴水槽。
主梁采用縱、橫、豎三向預應力體系,箱梁縱向采用預應力鋼絞線,塑料波紋管成孔,預應力管道灌漿應用真空輔助灌漿工藝;豎向采用直徑25 mm的預應力螺紋鋼筋;橫向采用預應力鋼絞線,金屬波紋管成孔。
2.3 懸澆箱梁0#塊施工流程
在0#塊梁體內,鋼筋較為密集,預應力管道、錨具的結構十分復雜,施工存在一定的難度。懸澆箱梁0#塊采用現(xiàn)澆鋼管梁式支架法進行施工,支架使用沙袋、水箱或者滿足配重要求的建材進行預壓。
具體的施工流程為:支座支架、模板加工;安裝支架以及分配梁;鋪設底模模板;支架預壓;支立側模;安裝底板、腹板、橫隔板鋼筋,豎向束安裝;安裝內模并加固;箱內頂板底模的安裝;安裝頂板鋼筋、縱橫向束;混凝土澆筑;覆蓋灑水,養(yǎng)護一周;張拉;壓漿;支架拆除[2]。
2.4 懸澆箱梁臨時支座固結安裝
為了在懸臂施工中承受梁的重量和不平衡彎矩,在橋墩頂部的支撐墊石兩邊布置4個臨時支座。臨時支座澆筑C50級混凝土,沿橋向外布置兩排直徑32 cm的Ⅳ級精軋螺紋鋼筋,數(shù)量為176根,上下兩端分別錨固于梁、墩內。
在合攏時,為了方便拆除臨時支座,在中間設置6 cm厚的硫黃砂漿隔層,并嵌入電阻片,通過給電阻器通電使硫黃砂漿熔化,從而移除臨時支座。
在施工階段,為穩(wěn)定梁體,在主墩兩邊布置臨時支座,對0#段進行加固。在懸吊注漿過程中,掛籃和混凝土在兩端對稱移動,確保施工安全。圖1為臨時固結的平面圖。
臨時支墩的位置應嚴格按照要求進行設計,當錨固鋼筋和墩梁普通鋼筋的位置出現(xiàn)沖突時,對墩梁普通鋼筋進行調整,確保錨固鋼筋位置無誤[3]。錨固鋼筋為HRB400鋼筋,混凝土強度等級為C50。在立柱、梁體之間設置硫黃水泥砂漿層,以便拆除。
2.5 鋼管支架體系施工
鋼管支架的具體施工流程為:承臺預埋件基礎施工;鋼管吊裝;沙箱與工字鋼橫梁的安裝;分配梁鋪裝;支架預壓;0#塊混凝土及張拉施工;落架及拆模。
承臺預埋件基礎施工,鋼管立柱使用和承臺預埋2 cm厚的鋼板連接,鋼板底部使用U形鋼筋和承臺內的鋼筋連接。使用吊車安裝鋼管,并使用鋼管連接器將鋼管連接起來。沙箱的安裝需要人力與吊車互相配合,其作用是對鋼管頂標高以及落放支架進行調節(jié),安裝完沙箱之后,使用吊車吊裝工字鋼橫梁。根據(jù)支架的設計圖,使用人工與吊車配合的方式鋪設橫向分配梁以及縱向分配梁。鋼管支架的預壓,其目的是測量支架的彈性以及非彈性變形,驗證其承載力,根據(jù)測量數(shù)據(jù)推算預拱度,以保證支架的安全應用以及底板標高。在預壓之前,應檢查好支架搭設的情況,保證材料與要求相符,并檢查每一個連接點,確保其牢固,在預壓放置重物時應對稱施壓,避免出現(xiàn)失衡現(xiàn)象。在加壓、加載、卸載期間,避免出現(xiàn)局部應力集中現(xiàn)象,以防支架變形。如果在預壓過程中發(fā)生異常情況,應立即停止施工找出故障位置及原因,并采取措施加以解決。在預壓之后,由專門人員負責驗收,驗收合格之后再開展后續(xù)工序[4]。對于支架以及模板的拆除,應按照先支后拆的原則進行,并使用吊車將底模、支架進行拆除,然后運到材料場。
2.6 懸澆箱梁0#塊模板
懸澆箱梁0#塊模板包括底模、端模、外模、內模,結合預壓數(shù)據(jù)對底模標高進行調整。在安裝之前,先檢查平整度、尺寸等,將模板清理干凈,在預壓拆卸之后應涂一層脫模劑,并通過放線確保線性順暢、接縫密實。在安裝時,應對稱安裝以保穩(wěn)定。側模比較高,需要分層進行安裝,每安裝完一層之后測量標高、定高程,一直到安裝完成,然后安裝內模[5]。在設計側模時可前移1#塊組成掛籃側模,接著安裝端模,不僅起到模板的作用,還能夠定位波紋管與鋼筋。在拆卸模板時應從懸臂向跨中依次拆除,并借助塔吊與倒鏈確保梁體棱角的完整性以及施工的安全性。表1為模板加工以及組裝的質量標準。
2.7 鋼筋與預應力管道施工
鋼筋與預應力的安裝流程為:底板鋼;腹板、橫隔板鋼筋及體外索轉向器AB;豎向預應力束;頂板鋼筋及縱向預應力束;頂板橫豎向預應力束;混凝土澆筑。
鋼筋進場時應確保其質量合格,并根據(jù)等級、規(guī)格等分批次檢驗與堆放,在焊接鋼筋時應采取一定的防護措施,避免對模板和管道造成損傷。如果鋼筋和管道出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象,應適當調整鋼筋位置。箱梁0#塊縱向預應力管道使用塑料波紋管圓管,頂板橫向預應力管道使用金屬波紋管,豎向預應力使用精軋螺紋鋼,縱向、橫預應力使用低松弛鋼絞線。
波紋管使用套接方式連接,并用透明膠帶纏繞,還可以利用通水法進行檢驗。豎向管道在組裝之后進行預埋,并進行固定,管道口的壓漿管以及排漿管與鋼管之間使用三通連接,在接頭位置用膠帶扎實。0#塊為掛籃施工臨時孔洞,在每次澆筑之前檢查預埋孔是否齊全。
2.8 混凝土施工
在施工過程中使用C50混凝土,并進行配比試驗,結合施工流程、工期、環(huán)境等各種因素全面分析,通過試驗確?;炷恋膹姸?。在混凝土澆筑之前,仔細檢測砂石含水量及配比,防止出現(xiàn)離析或者泌水的情況。在澆筑時應按照從底板、橫隔板到腹板的順序,并從中間向兩邊推進,左右對稱澆筑,應一次完成澆筑、一次成型。
3 結語
預應力懸澆箱梁施工技術在路橋工程中起著非常重要的作用,既能夠保證路橋的美觀性與舒適性,還能夠提升建設質量與效率。因此,在路橋工程施工中,應結合實際情況,合理應用該技術,有效提升路橋工程施工質量。
參考文獻:
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