曾飛、馮莉娟
(1.吉安市公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)中心井岡山分中心,江西 井岡山343600;2.井岡山市交通運(yùn)輸局,江西 井岡山343600)
某橋梁在兩側(cè)進(jìn)行擴(kuò)建施工,對于該橋梁的引橋進(jìn)行頂升作業(yè)施工,引橋的舊橋與新建設(shè)的部分需要同時(shí)頂升利用,也就是對于新建T梁結(jié)構(gòu)的工字梁部分實(shí)現(xiàn)頂升利用。該施工方式一般可以通過墊石加高或者立柱接長的方式實(shí)現(xiàn),頂升高度在35cm以下時(shí),采取墊石加高方式;超過35cm,則采取立柱接長的方式。本文主要是針對截柱頂升方式展開分析。
多跨截柱整體頂升技術(shù)特點(diǎn):
其一,鋼抱箍結(jié)構(gòu)非常簡單,受力均勻、明確,運(yùn)輸安裝方便。
其二,頂升設(shè)備足夠先進(jìn)??刂葡到y(tǒng)選擇的是進(jìn)口PLC的同步頂升系統(tǒng),在頂升控制環(huán)節(jié)中采取電腦編程對千斤頂以及頂升高度控制,顯示數(shù)據(jù)結(jié)果,方便監(jiān)控作業(yè)過程,能夠自動化控制誤差。
其三,方法操作性非常強(qiáng),能夠?qū)崿F(xiàn)多次復(fù)制,簡單易學(xué),可以大大提升技術(shù)效果,強(qiáng)化施工進(jìn)度。
3.1.1 水中施工平臺搭設(shè)
根據(jù)工程設(shè)計(jì)方案的要求,在現(xiàn)場設(shè)置頂升承重橋臺腳手架與梁體觀測架,除了要分析上部的人體活動荷載之外,還應(yīng)該考慮到承受千斤頂?shù)闹|鋼板轉(zhuǎn)移、臨時(shí)支架轉(zhuǎn)移、千斤頂油管重量等方面因素。進(jìn)行受力條件計(jì)算分析時(shí),通過設(shè)置承重橋臺腳手架的方法,橫縱間隔距離全部設(shè)定為0.5m。兩個橋臺都布置腳手架、安裝跳板,通過鐵絲進(jìn)行固定處理,周邊需要維護(hù)安全網(wǎng),放置警示標(biāo)志[1]。
3.1.2 橋面梁板與臺背兩側(cè)清理掉伸縮縫
頂升工作前,進(jìn)行伸縮縫切割處理。應(yīng)用切割機(jī)開展工作,上部需要切割出兩條縫,并且使切口面達(dá)到平直性要求。通過風(fēng)鎬開展鑿除處理,利用人工釬子進(jìn)行清理,確保端頭、臺身等結(jié)構(gòu)未有任何垃圾,梁板端頭與臺背完全分離,且應(yīng)用空壓機(jī)、電吹風(fēng)進(jìn)行全面清除。同時(shí)對于臺帽部位進(jìn)行鑿毛處理,并且將梁底、臺帽頂部的雜質(zhì)、松散結(jié)構(gòu)清理干凈,吹凈處理,達(dá)到安裝高度的標(biāo)準(zhǔn),頂升到規(guī)定部位,需要及時(shí)修復(fù)臺帽。
3.1.3 橋面標(biāo)高和中線觀測點(diǎn)布置
頂升工作開始前,進(jìn)行每一片橋面與支座墊石的設(shè)置,檢測確定標(biāo)高與中線,保證各個部位的尺寸符合要求,不會發(fā)生梁體偏移的問題。做好現(xiàn)場施工技術(shù)符合單位的設(shè)計(jì)要求后,保證每一片梁體結(jié)構(gòu)達(dá)到規(guī)定頂升[2]。
結(jié)合現(xiàn)場需要選擇合適頂升的千斤頂,一般都會有液壓鎖裝置,避免導(dǎo)致管道出現(xiàn)失壓的問題,確保支撐效果符合要求。在頂部位置上安裝螺旋部分,頂升到達(dá)規(guī)定部位上,直接擰緊螺帽,可以滿足長期負(fù)荷運(yùn)行要求。千斤頂安裝環(huán)節(jié),確保千斤頂軸線是垂直的,防止出現(xiàn)傾斜而產(chǎn)生水平分力影響結(jié)構(gòu)性能。每個加力點(diǎn)部位需要嚴(yán)格控制,千斤頂或者墊塊合理設(shè)置,保證和梁、臺帽接觸面積符合要求,必須經(jīng)過計(jì)算設(shè)定,不會在使用中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損壞的情況。通過帽(蓋)梁作為反力基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),帽梁頂面經(jīng)過找平處理后,需要把千斤頂安裝到頂面,和邊緣部位至少有10cm以上的距離,形成穩(wěn)定的拖換體系,千斤頂和梁板下部設(shè)置鋼墊板,進(jìn)行找平處理,達(dá)到精度要求。
頂升系統(tǒng)在施工中,通過位移、頂升壓力等方式進(jìn)行系統(tǒng)控制,利用電子傳感器采集各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息,為現(xiàn)場指導(dǎo)施工提供基礎(chǔ)。頂升工作前,需要通過單一或者統(tǒng)一方式進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)節(jié)與控制,保證系統(tǒng)運(yùn)行效果合格,頂升施工符合標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)測設(shè)備也是必不可少的,一般包含壓力傳感器、位移傳感器、百分表等。位移傳感器通常安裝到千斤頂周邊部位上的梁底,可以快速地反映出位移狀況,利用百分表進(jìn)行位移控制,及時(shí)做出偏移控制。壓力傳感器也是必不可少的部件,需要準(zhǔn)確地測定具體的壓力參數(shù),一旦超出標(biāo)準(zhǔn),立即糾正[3]。
為了解頂升系統(tǒng)的工作條件和狀況,在頂升工作前,需要試頂升,該階段的頂升高度為5~10mm。預(yù)頂升的作用就是檢查確定頂升系統(tǒng)是否能夠滿足頂升要求,確定是否達(dá)到安全性要求,防止頂升系統(tǒng)出現(xiàn)問題,比如油路接頭漏油、油泵壓力不足等,且要防止在現(xiàn)場出現(xiàn)非延性變形的問題。預(yù)頂升時(shí),通過千斤頂升到設(shè)計(jì)荷載,有效地預(yù)防出現(xiàn)荷載過大而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形嚴(yán)重的情況,做好橋梁重量的監(jiān)測,采取分級方式設(shè)置,保證各個頂升點(diǎn)加力達(dá)到完全相同,直到橋梁可以直接轉(zhuǎn)移到千斤頂上。此外,在操作階段中需要確保施工環(huán)節(jié)的梁體能夠同步頂升,該過程持續(xù)荷載時(shí)間需要大于5min;卸載以后需要對系統(tǒng)的自動系統(tǒng)以及表觀現(xiàn)象進(jìn)行檢查,若存在異常情況時(shí),則需要探尋原因之后,方可進(jìn)行下一步的頂升作業(yè)。
根據(jù)預(yù)設(shè)的荷載開展加載與頂升作業(yè),在頂升環(huán)節(jié),所有超薄千斤頂與PLC系統(tǒng)同時(shí)控制,并且需要配置高精度的鋼墊塊結(jié)構(gòu),防止千斤頂操作時(shí)存在不利的問題。頂升結(jié)束后,梁體坡度容易產(chǎn)生較大的變化,為了防止發(fā)生位移偏差的情況,需要安裝限位結(jié),主要是從縱、橫的方向來進(jìn)行。限位裝置是三角形牛腿的結(jié)構(gòu)形式,通過植筋的方式直接植入臺身正面與擋塊的結(jié)構(gòu)。整個橋梁同時(shí)頂升到規(guī)定位置,且要做好千斤頂行程的控制,要分為多次頂升進(jìn)行施工,每一次頂升的高速為15cm,并且需要在塞入鋼墊板之后避免發(fā)生回落,然后再進(jìn)行頂升,循環(huán)、反復(fù)多次頂升到規(guī)定位置,頂升速度不超過10mm/min。
每一輪頂升工作結(jié)束后,計(jì)算機(jī)中直接顯示出位移與千斤頂?shù)膲毫?,并根?jù)需要整理相關(guān)數(shù)據(jù)。頂升的支架結(jié)構(gòu)與承載性能進(jìn)行檢查,掌握梁板的變化狀態(tài),如果發(fā)現(xiàn)異常的情況,應(yīng)該立即處理,然后才能進(jìn)行下一步驟。頂升環(huán)節(jié),需要做好各個力的監(jiān)控,隨時(shí)監(jiān)測千斤頂承載力,在相同千斤頂?shù)捻斏εc理論參數(shù)值若在5%以內(nèi),應(yīng)該立即停止頂升,并且分析形成原因,解決后才能繼續(xù)頂升。
位移監(jiān)控也極為重要,通過位移傳感器進(jìn)行,頂升時(shí)需要由專人通過百分表進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控,保證兩個橋臺部位偏差控制在2mm內(nèi),一旦超出該數(shù)據(jù),立即停止頂升。同時(shí),對臺頂豎向位移的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,按照各個點(diǎn)位的具體變化參數(shù)做好千斤頂?shù)膬?yōu)化調(diào)節(jié),保證頂升效果提升。并且在操作階段,合理利用系統(tǒng)的移動監(jiān)測功能,對頂升位移的情況檢查,保證頂升之間的誤差值要<2mm;針對橋面的高程監(jiān)控,需要在橋臺、橋跨的位置設(shè)置監(jiān)測點(diǎn)采取全站儀進(jìn)行高程測量,臺頂相互豎向誤差要控制在2mm范圍以內(nèi),若大于該參數(shù)值需要馬上停止作業(yè)。
每一次頂升作業(yè)后,需要立即塞入鋼板與預(yù)制墊塊的結(jié)構(gòu),保證臨時(shí)支撐的效果合格。臨時(shí)支撐面積需要計(jì)算確定局部荷載,同時(shí)還不能小于支座面積的1.2倍。臨時(shí)支撐下部的安裝環(huán)節(jié),保證和臺帽穩(wěn)定的連接,上側(cè)和梁體的緊密連接,避免發(fā)生回落的問題。臨時(shí)支撐墊塊選擇使用鋼筋混凝土預(yù)制墊塊的方式,在兩側(cè)預(yù)留鋼筋,保證和相鄰部位連接形成整體結(jié)構(gòu)。臨時(shí)支撐設(shè)置時(shí),做好新墊石結(jié)構(gòu)寬度的控制,預(yù)留足夠空間,保證位置精度合格。
落梁到達(dá)規(guī)定位置上之后,開始進(jìn)行臺帽接高部位的鋼筋綁扎、模板支立以及混凝土澆筑施工,通過鋼筋網(wǎng)片保證墊石、臺帽形成整體結(jié)構(gòu),并且進(jìn)行鑿毛施工,保證新舊混凝土連接性能合格。
多跨截柱整體頂升橋梁施工技術(shù)在橋梁工作中應(yīng)用效果非常好,操作方便、工藝簡單,人工成本得到很大程度的降低,有助于施工速度的提升,產(chǎn)生了較高的經(jīng)濟(jì)效益,并促進(jìn)了橋梁建設(shè)技術(shù)的發(fā)展。