薛志林 朱武文
(中交路橋華南工程有限公司,廣東 中山 528405)
移動模架施工技術具有操作簡單、成本低投入少的優(yōu)點,多被應用到路橋的連續(xù)梁施工中,其應用效果良好。本文以浙江省三門灣大橋的接線工程作為研究案例,對移動模架拼裝施工工藝進行深入分析,以指導工程施工工作。
浙江省三門灣大橋及接線工程TJ10 標樁號范圍K97+700~K101+405.299,總長為3.705km。蛇蟠水道大橋橋梁總長3119m。左幅、右幅橋跨各有十二聯(lián)。主橋跨徑組合80+2×145+80m,屬性為雙薄壁墩預應力連續(xù)剛構橋。北岸4#-27 墩共計23 跨,南岸31#-53#墩共計22 跨,采用50m 移動模架現(xiàn)澆箱梁施工。引橋箱梁為等高度單箱單室斜腹板斷面型式,40m、50m 跨徑箱梁單幅主梁全寬16.25m,中心梁高3.0m,翼緣懸臂長為3.8m,采用C50 海工混凝土,在墩頂設2.0m 厚中橫梁,梁端設1.5m 厚端橫梁,其他位置均不設橫隔梁。
移動模架主要由牛腿及小車、主梁及鼻梁、橫梁、模板體系及其他附屬部件組成,如圖1 所示。
圖1 移動模架主要組成構件
移動模架作業(yè)原理:以承臺為移動模架主體的支撐點,由主梁負責模板及施工中的應力荷載,主梁結(jié)構總長約為跨徑的兩倍,有利于移動模板在各墩中間靈活地移動,且先進的液壓機械設備,能夠保證模板移動的便捷性、時效性[1]。以吊架系統(tǒng)為依托,模板系統(tǒng)與主梁結(jié)構有機連接,又以橋軸線為參照互相分開,確保移動模板可順利、通暢地通過墩身,且拆裝高效。
(1)平面布置。選擇了平地區(qū)域作為暫放、吊裝移動模架各個構件的主要場地,在平整、夯實的區(qū)域,暫存移動模板的主梁、導梁。該區(qū)域可澆筑15cm 厚度的C20混凝土,進行地表硬化處理。并增設砼臺座,將主梁、導梁平穩(wěn)放置于枕梁上。
(2)剖面布置。在墩柱、橋臺間距遠,且存在較高高坡、較大地勢高差的情況下,為保證移動模架的高效拼裝,在山坡中架設了A、B、C 三道枕梁。其中,枕梁A 的為3HN500×200 的H 型鋼枕梁,基礎支撐為施工鋼管柱,并在鋼管柱間加設了工25 型的剪刀撐,在枕梁A、B 間加設了工25 型的拉桿,以應對移動模架在頂推拼接作業(yè)中的水平力;枕梁B 為1.2×1.4m 的鋼筋混凝土梁;而枕梁C 則為1.2×1.2m 的混凝土枕梁。
一是硬化兩墩間的拼裝場地;二是可在兩墩間臨時增設支墩,使其與墩上托架契合,組建為拼裝平臺。在完成墩旁橫梁、托架的全部拼裝后,可操作50t 的吊車吊起支撐托架,推進托架橫向連接施工。
(1)應依照施工設計方案,將支撐托架固定在墩身兩側(cè)的指定位置,使其成為結(jié)構完整的整體;(2)需進行精軋螺紋鋼的橫向安裝連接,確保其張拉到位,即各個螺紋鋼張拉力均可維持在500kN;(3)待精軋螺紋鋼出現(xiàn)張拉反應后,及時拆除臨時約束。即在支撐托架起吊后,與墩身臨時連接固定,預防托架掉落的鋼絲鋼、手拉葫蘆等。
(1)將塑料滑板牢固安裝在托架滑軌與移動臺車底部接觸面的恰當位置,隨后操作吊車設備,將推進小車緊密安裝于托架中。(2)應對液壓系統(tǒng)進行地面試連接,確定其良性運轉(zhuǎn)作業(yè)后,再將其起吊移動至臺車中。
(1)在單管支架中進行主梁拼裝,因其單節(jié)最大重量約為40t,所以運用了2 臺80t 的吊車設備,同步推進各小節(jié)主梁的對稱吊裝工作,將其穩(wěn)定吊裝于鋼管支架中。支架最高高程為4.5m,在主梁中增設了2 個40t 承重力的吊耳。在主梁逐節(jié)拼裝過程中,應高度關注梁體的前后方向,從50#墩向52#墩方向推進拼裝工作。在此期間,若發(fā)生支架不穩(wěn)、不水平的現(xiàn)象,應及時安裝楔塊,或鋼板等加以調(diào)節(jié)。在調(diào)節(jié)塊拼裝前,需按主梁尺寸、支架標高、預拱度等參數(shù),開展調(diào)節(jié)塊的放樣安裝。
(2)在首節(jié)主梁安裝到位后,再拼放第二節(jié)主梁。即操作千斤頂、履帶吊等設施,將二者中心準確對位。在銜接連接板前,應確保連接板與主梁銜接面無浮銹,可進行噴砂處理。并防止∏推進板在安裝中出現(xiàn)破損、形變等問題。在有效解決以上問題后,應優(yōu)先安裝上下連接板,再進行側(cè)面連接板安裝,緊固螺栓,銜接兩節(jié)主梁。
(3)應依照標準規(guī)程,即先腹板、后底板、再頂板,有序推進鋼箱梁高強螺栓的安裝。
(4)為突出主梁安裝的對稱性,節(jié)省施工周期,兩側(cè)主梁可同時安裝組拼。
在該工程的橫梁拼接安裝中,移動模架共增設了18 套橫梁及上橫梁,各個橫梁均可分為兩小節(jié),由高強螺栓緊密銜接。以2~4m 的距離,在主梁中逐次加設了多道橫梁,螺栓加固連接。且在橫梁與上橫梁間特設了調(diào)節(jié)千斤頂,便于預拱度的靈活調(diào)節(jié)。
在連接橫梁與主梁作業(yè)中,螺栓不宜全部擰緊,防止后續(xù)調(diào)整不便。而應在全部連接定位完畢后,再擰緊螺栓[3]。在完成橫梁安裝后,主梁可在液壓系統(tǒng)的動力作用下,順橋向逐次就位。同時,需按照各個施工環(huán)節(jié)的應力荷載,針對性調(diào)整豎向標高,即利用螺旋千斤頂調(diào)節(jié)橫梁,完成豎向調(diào)整。
為充分發(fā)揮配重塊的效果,可在主梁完成吊裝作業(yè)后,再起吊配重塊,將其與主梁上部外側(cè)吊耳連接固定。外模板拼裝施工要點:(1)先安裝橫梁螺旋頂,依照預拱度的設計要求,調(diào)整其具體旋出高度;(2)同步推進模板安裝與其輪廓線、平整度、橫坡度等參數(shù)的調(diào)整,保證模板安裝精度;(3)在起吊作業(yè)中,應采用吊帶,而非臨時吊耳,保障施工區(qū)安全。
(1)保證各個構件緊固面的平整、干凈;(2)依照施工標準,對應增設O 型圈、密封墊,保障系統(tǒng)良性運轉(zhuǎn);(3)開展空載運行試驗,查看機械設備運轉(zhuǎn)情況,確保其無漏油等作業(yè)問題。
應在腹板、底板鋼筋全部綁扎合格后進行。在內(nèi)模打磨平整、清理干凈,均勻涂抹脫模劑后,可以人工作業(yè)形式推進倒運散拼工作,并實時增設內(nèi)模框架進行支撐,避免主體結(jié)構變形失穩(wěn)[4]。
內(nèi)部頂板、側(cè)板的安裝流程為:(1)利用槽鋼以縱向連接形式,安裝模板桁架;(2)將腹板牢固銜接安裝于底板、內(nèi)膜的桁架中;(3)利用螺栓緊固連接腹板與頂板,隨后將其與內(nèi)部桁架銜接;(4)依照施工設計預拱度,對應調(diào)整內(nèi)部預拱值。
在完成前鼻梁安裝作業(yè)后,方可推進前吊架的安裝。并在箱梁混凝土澆筑完畢,且達到標準強度后,再進行中吊架、后吊架的安裝施工。
移動模架預壓施工,選擇了素混凝土預制塊、重量調(diào)節(jié)鋼筋,開展了荷載預壓的模擬實驗。預壓塊可在施工區(qū)平整區(qū)域進行預制,操作平板車將其轉(zhuǎn)移移動至預壓墩位,并以25t 的汽車吊將其吊裝至箱梁預壓地點,加工尺寸如圖2 所示。
圖2 預壓塊加工尺寸示意圖
在該工程中,除8-9#跨移動模架箱梁為40m 外,其余箱梁跨徑均為50m。最長節(jié)段為58m,為首跨,最短節(jié)段為32m。依照工程施工設計,預壓重量設計為1.1 倍箱梁鋼筋混凝土重量+工作人員及機械設備的荷載重量+內(nèi)膜重量,以5 級預壓進行。
第一孔梁施工流程見圖3a;正常孔跨箱梁施工流程見圖3b。末孔箱梁施工需逐段拆除內(nèi)模構件,因此,在該階段的橋臺施工中,不宜先開展支承墊石水平線以上的施工作業(yè),應預留一定空間,以便于末孔箱梁內(nèi)模拆除作業(yè)。同時,也可在末孔箱梁頂板的恰當位置進行預扎洞,待全部施工完畢后,再從預扎洞中將內(nèi)模以分段的形式逐步拆除[5]。此外,前導梁的施工同樣需采用這種逐段拆除法,即在橋臺附近增設臨時支墩,在模架向末孔位置的移動過程中,逐序拆除前導梁,直到主梁就位為止。
圖3 箱梁施工流程圖
本文全面總結(jié)了移動模架的拼裝工藝技術,對拼裝過程的關鍵環(huán)節(jié)及其施工質(zhì)量控制要點進行了詳細分析。施工單位應按照橋梁工程施工質(zhì)量標準,結(jié)合項目實際情況,對應選擇移動模架拼裝施工工藝,以確保移動模架能在橋梁工程建設中發(fā)揮良好的作用,提高橋梁建設效率和建設質(zhì)量。