梁 騰
(1.廣西路建工程集團(tuán)有限公司,廣西 南寧 530001;2.南寧市筑路技術(shù)與筑路材料工程技術(shù)研究中心,廣西 南寧 530001)
鋼-混疊合梁是重要的橋梁結(jié)構(gòu)形式,主梁為鋼箱結(jié)構(gòu),其與橋面板形成完整受力體系,可有效承擔(dān)橋面荷載,達(dá)到減輕橋梁自重的效果。其橋面板的懸挑翼板部分,在傳統(tǒng)澆筑施工時,主要采用滿堂支架法和鋼箱梁側(cè)面三角斜撐支架法。
由于懸挑翼板部分體積小,橋面距地面高度較高,跨度較大,滿堂支架法一次搭設(shè)需要大量材料的運輸、安裝、拆除,建筑成本和人力成本非常高,施工安全風(fēng)險極大,且滿堂支架法架設(shè)周期很長,不利于加快工程的施工進(jìn)度。
鋼箱梁側(cè)面三角斜撐支架法需要在鋼箱梁側(cè)面焊接較多的連接件,在一定程度上對鋼箱梁的外觀和結(jié)構(gòu)造成永久性的影響。支架的安裝和拆卸需要搭設(shè)臨時梯架到翼板下進(jìn)行施工作業(yè),作業(yè)的安全風(fēng)險隨臨時梯架高度遞增,梯架頻繁拆裝成本較高,靈活性差。
都安至巴馬高速公路有兩座鋼-混疊合梁橋,橋梁墩高分別為34 m、26 m,施工時需要跨越既有高速公路。該公路車流量大,不適宜長期封閉交通。為縮短工期,廣西路建工程集團(tuán)有限公司研發(fā)了一套鋼-混疊合梁懸挑翼板混凝土施工方法,即移動懸掛模架法。本文所述“移動模架”指可在鋼梁上移動的用于翼板混凝土澆筑的懸掛模板支架。該方法適用于跨度、高度較大的鋼-混疊合梁橋翼板澆筑混凝土施工。
本方法已取得實用新型專利1項[1]:鋼-混疊合梁懸挑翼板混凝土施工用移動模架(專利號:ZL 201921859371.X)。
根據(jù)鋼-混疊合梁橋的具體尺寸,設(shè)計移動懸掛模架,主要由支撐柱、縱梁、橫梁、模板等部分構(gòu)成;通過焊接的方式在鋼箱梁上翼緣板處設(shè)置鋼管立柱,隨后在該結(jié)構(gòu)上安裝橫梁;形成橫梁結(jié)構(gòu)體系后,在兩端增設(shè)吊桿,在該結(jié)構(gòu)作用下實現(xiàn)與加勁模板的連接;采用了吊環(huán)連接的方式,主要應(yīng)用于外側(cè)吊桿與模板的連接,可實現(xiàn)對翼板邊緣高度的靈活調(diào)整;內(nèi)側(cè)與模板形成連接關(guān)系,此部分選擇的是螺帽連接形式;縱橋上增設(shè)了7道橫梁及懸掛系統(tǒng),設(shè)置了加勁模板,共由14根吊桿共同組成?;谏鲜龇绞剑尚纬烧w結(jié)構(gòu),其具備對稱穩(wěn)定的特點。懸挑翼板施工產(chǎn)生的荷載主要由該結(jié)構(gòu)承擔(dān)。
可實現(xiàn)疊合梁懸挑翼板處的澆筑模架,無須架設(shè)滿堂支架或者鋼箱梁側(cè)面三角斜撐支架,懸挑混凝土面板沒有凹槽,而且模架整體可縱向移動,在不拆除模架結(jié)構(gòu)的前提下,將模架移送至下一個澆筑工段,大大提高了施工效率,施工完之后模架可周轉(zhuǎn)重復(fù)使用,節(jié)省了施工成本。
克服疊合梁懸挑翼板處的澆筑模架中傳統(tǒng)滿堂支架和鋼箱梁側(cè)面斜撐支架存在的不足,施工時安裝快捷方便,結(jié)合千斤頂升降,整體模架落于軌道上通過滑輪進(jìn)行移動,提高施工效率,縮短施工工期。
合模和拆模操作可全部在橋梁上部進(jìn)行,無須另搭支架作業(yè),施工安全更有保障。
縱梁、橫梁和加勁模板等材料均采用型鋼,材料來源廣泛,能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化制造,且工廠集中加工,焊接質(zhì)量能得到充分的保證,標(biāo)準(zhǔn)化程度高。
利用上部吊環(huán)連接模板,使模板可繞吊環(huán)自由轉(zhuǎn)動,用頂撐方式配合模板自重可實現(xiàn)輕松脫模。
適用于雙箱梁、單箱梁或者多箱梁結(jié)構(gòu)。
(a)整體外觀結(jié)構(gòu)
跨線施工的重大安全隱患來自橋下的交通。當(dāng)前的幾種交通管理方式中,危險性從高到低分別是:邊施工邊通車、封閉半邊路開放半邊路、橋下車輛改線運行、全封閉施工。
交通管制要制定專項安全技術(shù)方案,按照相關(guān)規(guī)定辦理審批手續(xù),按批準(zhǔn)的方案和時間進(jìn)行施工,對全體參建人員進(jìn)行安全技術(shù)交底,布置各類交通引導(dǎo)標(biāo)識和警示標(biāo)識等,設(shè)置專人負(fù)責(zé)指揮交通,制定可行的應(yīng)急預(yù)案,提前進(jìn)行應(yīng)急演練。
(1)按圖紙預(yù)加工部件完畢,所有預(yù)制部件運輸至現(xiàn)場,按設(shè)計位置在鋼箱梁上翼緣板頂部安裝鋼管支撐柱。
(2)按設(shè)計位置在鋼箱梁上翼緣板頂部焊接鋼管支撐柱,在鋼箱梁上翼緣板邊部焊接合模限位卡槽。
(3)在地面平整位置或鋼箱梁上將橫梁和縱梁焊接成整體,在縱梁下方安裝滑輪,在橫梁兩端安裝外側(cè)吊桿和內(nèi)側(cè)吊桿,將加勁模板安裝在外側(cè)吊桿的吊環(huán)上,吊裝整體模架,將限位套環(huán)與對應(yīng)的支撐柱對接,安裝插銷。
(4)牽拉加勁模板使其三角形卡條嵌入合模限位卡槽,將內(nèi)側(cè)吊桿與加勁模板連接,進(jìn)行初步合模。
(5)測量核對加勁模板外側(cè)高度,通過外調(diào)節(jié)螺帽調(diào)整到設(shè)計高程,扭緊內(nèi)調(diào)節(jié)螺帽,完成合模。
(6)安裝橋面鋼筋,清理模板內(nèi)雜物,噴涂脫模劑,進(jìn)行混凝土澆筑。
(7)混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到強度后,擰松內(nèi)調(diào)節(jié)螺帽,旋轉(zhuǎn)上固定螺帽,拆除內(nèi)吊桿,利用加勁模板自重,使加勁模板繞吊環(huán)轉(zhuǎn)動,使加勁模板與混凝土面分離,完成脫模。
(8)拆除限位環(huán)套上的插銷,用4臺千斤頂于縱梁兩端頂起整個模架,在滑輪下鋪設(shè)型鋼軌道,卸載千斤頂,使滑輪落于軌道上,牽拉行走到下一個澆筑節(jié)段。軌道的位置有兩種情況:①軌道固定在已經(jīng)澆筑好的混凝土面板上;②軌道固定在未澆筑混凝土面板的鋼箱梁翼緣板上,此時滑輪通過滑輪支腿與軌道相連。
(9)行走就位后,用4臺千斤頂于縱梁兩端頂起整個支架,拆除滑輪下軌道,將整體支架落于支撐柱上。
(10)重復(fù)以上(3)~(9)步驟至全橋翼板澆筑完成。
(11)待混凝土強度達(dá)到要求后,依次拆除加勁模板、吊桿、橫梁、縱梁;切割外露處混凝土面的支撐柱,完成橋面施工;拆除后的部件轉(zhuǎn)運至下一個項目使用或者運回材料周轉(zhuǎn)倉庫保養(yǎng)存放。
開放交通也要按流程進(jìn)行,必須在規(guī)定的時間節(jié)點開始放行,如確有原因不能按時開放橋下交通的,必須重新審批,不得無故延期。鋼-混疊合梁橋施工完成后,把橋下道路改至設(shè)計的位置,清理全部施工標(biāo)識牌和建筑垃圾,準(zhǔn)備好相關(guān)材料,向相關(guān)部門申報恢復(fù)交通,經(jīng)現(xiàn)場復(fù)核符合相關(guān)法規(guī)的,應(yīng)按審批的時間節(jié)點開放交通[2]。
本文所述移動懸掛模架法,是一種新型的施工方法,具備靈活、高效、成本低等多重優(yōu)勢,有較強的可操作性和可復(fù)制性,適合推廣應(yīng)用。在跨線施工和城市占道施工的實際應(yīng)用中具有保證安全和質(zhì)量、縮短工期、快速開放橋下交通等實際意義。