高杰
山西路橋第六工程有限公司 山西晉中 030600
基于新時代背景下,隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)穩(wěn)步增長態(tài)勢,基礎(chǔ)性設(shè)施建設(shè)也變得越來越完善,其中道路橋梁建設(shè)實(shí)現(xiàn)了高速性發(fā)展,但是對橋梁項(xiàng)目施工技術(shù)、質(zhì)量以及安全也提出了嚴(yán)格要求。近些年來,我國橋梁項(xiàng)目建設(shè)中現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)得以普遍應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)整體性較強(qiáng),抗扭剛度比較大,同時外形較為美觀,具備良好的耐久性,但是現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁的結(jié)構(gòu)尤為復(fù)雜,施工技術(shù)流程較為繁瑣,為了能夠有效發(fā)揮出現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù)的突出性優(yōu)勢及作用,就必須精準(zhǔn)把控現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工關(guān)鍵技術(shù),同時在具體施工中有效應(yīng)用,以充分保證橋梁施工質(zhì)量及安全。本文結(jié)合出入線特大橋工程項(xiàng)目實(shí)際情況,綜合分析了現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù),以為類似項(xiàng)目施工提供參考與借鑒。
此出入線特大橋項(xiàng)目設(shè)計的是高架結(jié)構(gòu),長度是1638m,結(jié)構(gòu)體系包含了樁基礎(chǔ)、承臺以及圓柱實(shí)心墩等。該高架橋梁段基礎(chǔ)選擇的是鉆孔灌注樁,其直徑φ=1.5m;墩身采用的是Y形墩與圓柱實(shí)心墩,其中墩身的最大高度是16.8m。橋梁的上部結(jié)構(gòu)簡支梁是30m+35m跨構(gòu),施工方式是支架法??紤]到此項(xiàng)目需要跨越河道與市政道路等,所以簡支箱梁的施工方式是“梁柱式支架(即貝雷梁+鋼管柱)”。
基礎(chǔ)類型。此項(xiàng)目樁基礎(chǔ)設(shè)計的是多根樁組合基礎(chǔ),其中樁頂部以承臺方式連為一體,并從承臺上進(jìn)行墩身與上部結(jié)構(gòu)施工。
施工方法。樁基成孔使用的是旋挖鉆機(jī),結(jié)合項(xiàng)目現(xiàn)場地質(zhì)條件選擇干樁施工技術(shù)。若是成孔階段發(fā)生了地下涌水現(xiàn)象,則應(yīng)選擇水樁施工技術(shù)。首先施工前應(yīng)合理確定開挖泥漿池位置,待鉆孔泥漿達(dá)到沉淀狀態(tài)之后運(yùn)輸?shù)街付▍^(qū)域,以免泥漿污染環(huán)境。其次從鋼筋加工場采用“集中+分節(jié)”方式制作樁身鋼筋籠,通過輪胎起重機(jī)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,并選擇25t起重機(jī)進(jìn)行吊裝施工,各節(jié)鋼筋籠之間以套筒機(jī)械方式進(jìn)行連接[1]。最后是基坑開挖階段,必須高度重視排水支護(hù)處理,且基礎(chǔ)施工結(jié)束之后要立即回填,根據(jù)規(guī)范基本要求實(shí)施夯填。
樁基檢測。待樁基施工結(jié)束之后,必須按照規(guī)定要求檢測樁身混凝土完整性。此項(xiàng)目中樁徑小于2m,樁長小于40m,選擇低應(yīng)變反射波實(shí)現(xiàn)樁基檢測。
技術(shù)流程。此項(xiàng)目選擇的是“貝雷梁+鋼管立柱”的梁柱支架,詳細(xì)施工流程見圖1所示。
圖1 “貝雷梁+鋼管立柱”梁柱式支架施工技術(shù)流程
鋼立柱支墩施工。各跨分別布設(shè)4排鋼立柱,同時跨中建立支墩。兩側(cè)的鋼立柱基礎(chǔ)在進(jìn)行承臺施工時需要根據(jù)設(shè)計圖紙從承臺的兩側(cè)實(shí)施基礎(chǔ)溝槽開挖,然后安裝模板以及澆筑混凝土[2]。鋼立柱支墩施工通過貫入度和單樁承載力進(jìn)行雙控,根據(jù)設(shè)計承載力嚴(yán)格把控。考慮到基礎(chǔ)承載力直接關(guān)系到支架結(jié)構(gòu)的安全性,所以必須按照技術(shù)規(guī)范要求施工,切實(shí)保證鋼立柱基礎(chǔ)施工質(zhì)量。
支架搭設(shè)。此項(xiàng)目中箱梁支架選擇的是貝雷片鋼立柱支架,在鋼管柱基礎(chǔ)施工結(jié)束之后,需要從兩側(cè)承臺布設(shè)鋼管立柱(φ609mm×16mm,數(shù)量是4根),跨中布設(shè)2排,各排以抱箍方式連接,按照合理間隔高度建立剪刀撐。在鋼管立柱的頂部設(shè)置可調(diào)活絡(luò)頭(可調(diào)高度是1.45m,長度是20cm)。從活絡(luò)頭頂部建立橫向大分配梁(3榀I50b),且在分配梁的順橋向建立貝雷梁組,同時貝雷梁的頂部橫向設(shè)置方木(規(guī)格是10cm×10cm),間隔距離是0.6m[3]。支架橫斷面結(jié)構(gòu)詳見圖2所示。
圖2 支架橫斷面結(jié)構(gòu)
支架預(yù)壓。具體如下:①預(yù)壓目的。在支架搭設(shè)完成之后,為了能夠驗(yàn)證現(xiàn)澆箱梁支架方案的可行性與安全性,消除非彈性變形,實(shí)現(xiàn)梁體線性的有效控制,在施工階段精準(zhǔn)建立梁體預(yù)拱度,所以就需要預(yù)壓箱梁現(xiàn)澆支架體系;②預(yù)壓方式。確定的預(yù)壓荷載是“箱梁自重+施工荷載”,通過鋼筋原材料實(shí)施預(yù)壓,其中鋼筋以過磅的方式把控質(zhì)量,預(yù)壓荷載是支架可以承受的最大施工荷載110%。選擇分?jǐn)嗝娴群奢d預(yù)壓方式,也就是根據(jù)箱梁不同部位的質(zhì)量×荷載系數(shù)實(shí)施預(yù)壓。而預(yù)壓加載主要劃分成3級,即0→50%→100%→110%。各級加載1h之后仔細(xì)觀測支架中各個監(jiān)測點(diǎn)變形狀況,然后以6h為間隔時間進(jìn)行1次監(jiān)測,連續(xù)2次監(jiān)測變形值小于2mm則表明支架穩(wěn)定,然后繼續(xù)進(jìn)行加載。待最后一級加載結(jié)束后,以6h為間隔時間進(jìn)行各監(jiān)測點(diǎn)位移量觀測,連續(xù)12h監(jiān)測點(diǎn)位移差小于2mm則表明支架穩(wěn)定,然后才能夠?qū)嵤┬遁d。
預(yù)壓監(jiān)測。在支架的上端布局觀測點(diǎn)(數(shù)量是15個),其中縱橋向建立5個觀測斷面,所有觀測斷面橫橋向從貝雷梁的上弦桿建立3個觀測點(diǎn),支架的下端管柱柱腳位置全部布設(shè)觀測點(diǎn),各級別加載階段必須準(zhǔn)確測量觀測點(diǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)[4]。
支架拆除。在箱梁預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束之后,緊接著就要拆除支架,施工方法是整體落架法,順序是由跨中至橋墩兩端,且保持對稱性,以免主梁出現(xiàn)局部受力。與此同時,箱梁支架系統(tǒng)進(jìn)行拆除之前,必須保證箱梁混凝土強(qiáng)度符合規(guī)定要求。支架拆除具體要點(diǎn)如下:①在落架安裝時必須保證精軋螺紋鋼處于豎直狀態(tài),禁止與板凳梁、貝雷梁等出現(xiàn)碰觸,從而發(fā)生橫向受力;②貝雷梁下放之前需要將底模板、方木等拆除,保證貝雷梁頂部無任何的雜物;③從橫向分配梁的兩側(cè)以焊接的方式設(shè)置傾覆擋塊,若是條件允許則選擇倒鏈把貝雷梁和分配梁進(jìn)行固定處理,以保證貝雷梁安全、有序拆除。
模板安裝需要結(jié)合項(xiàng)目具體狀況進(jìn)行鋪設(shè),此項(xiàng)目主要采用的是鋼模板與竹膠板,局部位置獨(dú)立設(shè)計鋼模,同時模板必須保證受力與變形滿足規(guī)定基本要求,結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單、操作便捷。模板設(shè)計必須符合圖紙對混凝土結(jié)構(gòu)外形的要求,模板與支架要具備良好的承載力與穩(wěn)定性,以保證混凝土結(jié)構(gòu)的撓度與截面尺寸處于規(guī)定允許偏差之內(nèi)。施工階段必須嚴(yán)格按照逐節(jié)順序進(jìn)行安裝,并采取有效措施對側(cè)模板進(jìn)行加固處理,以保證成品質(zhì)量及外觀滿足設(shè)計規(guī)定要求。重復(fù)使用的模板應(yīng)確保表面整潔、干燥,形狀完整,無漏漿現(xiàn)象,而且每次使用之前需要進(jìn)行仔細(xì)、全面檢查,若是出現(xiàn)了變形則要立即修整。
從本質(zhì)上分析,原材料的性能及質(zhì)量是橋梁項(xiàng)目安全、穩(wěn)定運(yùn)行的決定性因素,所以在施工階段必須對鋼筋質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制,確保鋼筋的表面無損傷、無銹蝕以及無任何的雜物,同時鋼筋的型號、級別以及直徑等參數(shù)必須滿足設(shè)計規(guī)定基本要求。此項(xiàng)目中鋼筋質(zhì)量控制措施具體如下:①鋼筋進(jìn)場需要進(jìn)行抽檢,重點(diǎn)檢查鋼筋的焊接強(qiáng)度、韌性等,確保滿足設(shè)計規(guī)定基本要求才能夠正式使用;②在鋼筋制作階段應(yīng)確保其處于垂直狀態(tài),無任何的局部彎曲現(xiàn)象,若是存在損傷或者是彎曲等現(xiàn)象必須進(jìn)行切除。基于常溫條件下實(shí)施鋼筋彎曲成型作業(yè),不可采取熱彎曲方法,不可進(jìn)行錘擊或者是尖角彎折;③接頭受力鋼筋的截面積應(yīng)≤受力鋼筋總體截面積的1/2,同時受壓區(qū)與裝配式構(gòu)建的邊界無限制措施。
混凝土澆筑。此項(xiàng)目中箱梁混凝土以泵車泵送方式入槽,通過設(shè)計試驗(yàn)確定最佳的混凝土配合比,以保證混凝土的凝結(jié)速度、強(qiáng)度以及耐久性等指標(biāo)符合規(guī)定要求。而在進(jìn)行澆筑施工之前需要把模板內(nèi)、外表面清理干凈,同時認(rèn)真檢查鋼筋、波紋管以及模板等部件,以提升混凝土澆筑質(zhì)量?;炷翝仓A段按照從中間到兩端的順序,縱向斜向分段與水平分層澆筑,各層澆筑厚度控制在30cm以內(nèi)[5-8]。選擇插入式振搗棒進(jìn)行密實(shí)振搗,一直振搗至混凝土表面泛漿,且無冒氣泡現(xiàn)象。澆筑施工應(yīng)保證均勻性與連續(xù)性,若是遇到了緊急狀況中斷,則應(yīng)確保間斷時間<前層混凝土的初凝時間。
在梁體混凝土澆筑施工完成之后,緊接著就需要實(shí)施養(yǎng)護(hù)處理。而在養(yǎng)護(hù)階段應(yīng)保證混凝土表面處于濕潤狀態(tài),同時采取措施避免混凝土被雨淋、日曬。針對混凝土的外露面,等到表面收漿與初凝之后選擇土工布進(jìn)行覆蓋,通過灑水處理使模板與土工布保持濕潤。此外,禁止堆載其他不相關(guān)物品,養(yǎng)護(hù)時間必須符合設(shè)計規(guī)范基本要求。
文章以出入線特大橋工程項(xiàng)目為例,重點(diǎn)研究了現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁施工技術(shù),主要包含了基礎(chǔ)施工、支架施工、模板安裝與混凝土澆筑等。研究表明,通過嚴(yán)格把控現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力箱梁技術(shù)要點(diǎn),有效保證了出入線特大橋項(xiàng)目的施工質(zhì)量及安全,并為類似項(xiàng)目施工提供了借鑒。