楊峰
隨著我國交通科技的發(fā)展,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋具有施工簡單、生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)合理、交通便利等獨(dú)特優(yōu)勢,近年來得到迅速發(fā)展,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋起主導(dǎo)作用。總結(jié)了連續(xù)梁橋施工的控制方法,分析了施工管理誤差的影響及調(diào)整方法,為大型混凝土橋梁的施工提供了理論依據(jù),介紹了預(yù)應(yīng)力連續(xù)施工控制的工藝流程,對梁體懸索及施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些影響工程質(zhì)量的問題進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和研究,對施工和工程監(jiān)理具有一定的參考價值。
近年來,大跨度連續(xù)剛構(gòu)是三級預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)橋梁,由于結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用,在錨固和高度控制過程中存在許多技術(shù)問題,同時,德國t-wors114.2m主橋于1953年建成后,對t梁的施工和運(yùn)營過程進(jìn)行了控制,系統(tǒng)總結(jié)了影響施工質(zhì)量的問題。懸臂結(jié)構(gòu)施工為橋梁建設(shè)提供了新的機(jī)遇,橋梁的發(fā)展考慮到了其獨(dú)特的優(yōu)勢;預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)結(jié)構(gòu)由于其剛度高、內(nèi)力分布小、節(jié)能、承載力合理等優(yōu)點(diǎn),在許多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,但由于其施工安全、狀態(tài)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)簡單、維護(hù)性好、工作量小等優(yōu)點(diǎn),根據(jù)筆者近年來在橋梁施工和監(jiān)測中的工作經(jīng)驗(yàn),由于連續(xù)施工的結(jié)構(gòu)和施工特點(diǎn),在具體的工程施工中,即通過攪拌籃、預(yù)掛混凝土、張拉其中一個卡箍的方式,已被廣泛應(yīng)用,本文通過對某高速公路80+160+80懸澆梁施工工藝的總結(jié),闡述了施工過程控制技術(shù)、過程及暫停制度,分析了影響施工質(zhì)量的因素,并提出控制建議。
連續(xù)梁橋連續(xù)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工監(jiān)理工作流程一般按以下方式進(jìn)行:掛籃定位、檢查點(diǎn)標(biāo)識→ 綁扎安裝鋼筋及波紋管→ 檢查裝訂、安裝質(zhì)量→ 更改模板尺寸和檢驗(yàn)點(diǎn)標(biāo)記→ 尺寸和高度檢查-平衡,對稱澆筑混凝土→ 控制點(diǎn)高度變化測量→ 混凝土養(yǎng)護(hù)→ 垂直鋼纜通孔→ 安裝錨定板、頂部工作支架→ 安裝上轉(zhuǎn)塔千斤頂→ 安裝質(zhì)量檢查→ 混凝土砌塊強(qiáng)度試驗(yàn)→ 縱向預(yù)應(yīng)力平衡,對稱拉伸→ 測量控制點(diǎn)高度變化→ 豎向預(yù)應(yīng)力筋截面張拉→ 水泥混合砂漿、擠壓砂漿→ 切割鋼纜,電樞密封→ 測量控制點(diǎn)的高度變化→ 壓試塊強(qiáng)度符合性試驗(yàn)→ 把籃子移到下一節(jié)。
(1)均衡澆注。最常見的設(shè)計是將混凝土垂直泵送至橋梁,然后將勞動力水平轉(zhuǎn)移至T形結(jié)構(gòu),根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),需要均衡施工,控制兩側(cè)的混凝土澆付量,避免重量不平衡,從而導(dǎo)致意外結(jié)果。設(shè)計三面管,使混凝土液位直接通過橋上的增壓泵輸送至工區(qū),解決平衡問題。
(2)減少影響。因?yàn)樵诘趸@的澆筑過程中,即在澆筑過程中,結(jié)構(gòu)的兩端都是懸臂式的,梁的振動不僅影響吊籃的安全,而且破壞了鋼筋網(wǎng)和預(yù)應(yīng)力筒倉的尺寸和定位精度,在拉伸過程中,可能會引起預(yù)應(yīng)力鋼筋的線性誤差,從而影響到雙重控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),或者由于管道堵塞和固井,波紋管可能進(jìn)一步丟失,因此,必須使用跳板或閘門進(jìn)行基礎(chǔ)澆筑,減少沖擊。
(3)混凝土的均勻性和錨下混凝土的密封性。每根梁的懸置長度為3-6m,因此每端澆筑有時可以達(dá)到40-60m2,這種情況下,混凝土混合料和物體由于其優(yōu)異的輕量化性能和波動能量,不允許在有限的澆筑位置堆放在遠(yuǎn)離工作臺的地方,特別是底部,避免在堆放點(diǎn)附近大量堆積骨料,但遠(yuǎn)離細(xì)骨料和水泥漿,混凝土梁不同部位的強(qiáng)度和質(zhì)量不同,會造成嚴(yán)重的受拉,當(dāng)混凝土向主應(yīng)力方向腐蝕時,這里重點(diǎn)介紹,縱向預(yù)應(yīng)力筋埋入螺旋筋中,結(jié)構(gòu)和受拉鋼筋埋入錨墊板下,同時,鋼筋之間難以提供清潔的空氣,必須用手仔細(xì)規(guī)劃混凝土澆筑,以確保錨下混凝土密封,當(dāng)混凝土被壓力撕裂時,避免施加預(yù)應(yīng)力。
(4)混凝土試塊。根據(jù)規(guī)范,在澆筑混凝土?xí)r必須按一定的頻率制作混凝土試塊,監(jiān)理工程師必須按一定的頻率進(jìn)行平行試驗(yàn),在現(xiàn)澆箱梁上澆筑混凝土構(gòu)件的過程中,在幾個小時內(nèi),在不同的澆筑區(qū)域,隨機(jī)選取試塊,縱向預(yù)應(yīng)力錨桿下混凝土隨機(jī)選取時,必須是統(tǒng)一的養(yǎng)護(hù)作業(yè)單元,其強(qiáng)度應(yīng)作為抗拉強(qiáng)度控制的標(biāo)準(zhǔn)。
(1) 用錨墊代替千斤頂施工時,若施工中預(yù)填23孔的19個預(yù)應(yīng)力鋼錨板不到位,在安裝工作錨并將錨板放在23孔卡箍上時,需要對其進(jìn)行錨固,必須在錨周圍對稱布置4個錨孔,為了使縱向預(yù)應(yīng)力梁在張拉過程中盡可能靠近錨定板中心線,因此,要避免對索錨定板導(dǎo)軌段的壁面產(chǎn)生嚴(yán)重的剪切和剪切(當(dāng)然,目前,工具錨還必須有23個孔,并根據(jù)工作錨留下4個錨孔);另一方面,在23根預(yù)應(yīng)力鋼筋的情況下,錨墊板錯埋至19孔,安裝千斤頂、錨固件和夾具時,應(yīng)按操作規(guī)程操作,特別是夾板單頭夾緊時,應(yīng)避免錯端和強(qiáng)度不足,不產(chǎn)生滑絲。
(2)計算拉伸。這里需要注意兩個問題:多次張拉時伸長量的計算,對于長縱向預(yù)應(yīng)力筋,其伸長量遠(yuǎn)大于對稱張拉時大噸位千斤頂?shù)目傂谐蹋虼?,為了控制?yīng)力,有必要重復(fù)拉伸兩到三次。千斤頂工作端與工具環(huán)之間鉸鏈長度的伸長量必須減去,因?yàn)樯扉L量是按千斤頂行程計算的,設(shè)計成本在工作圖中給出,如果不減去,則為錨固段鋼絲實(shí)際長度的伸長量,誤差將大大超過允許的拉伸速率,且不超過控制目標(biāo)的6%。
(3) 當(dāng)縱向預(yù)應(yīng)力筋施工中出現(xiàn)嚴(yán)重斷絲時,必須全部取消,更換線束,重新拉伸。長的縱向線束多少會纏繞,不允許退出,要省力,用小噸位的吊卡拉一根吊卡,因?yàn)橛袝r連伸長115%-120%的伸縮調(diào)整卡子都拿不下來,容易拉斷鋼絲(接近彈性極限或更高),留下重復(fù)使用的隱患;同樣,對于滑動鋼絲,也不允許在邊緣工程中直接用小噸位對中千斤頂填充纖維進(jìn)行張力控制,因?yàn)樗鼈兣c卷繞和壓縮一樣處理,其抗拉強(qiáng)度會大大低于設(shè)計要求,或者這種鋼絲只能左右兩端受拉應(yīng)力要求。箱梁上下縱向預(yù)應(yīng)力筋不僅長度較長,而且存在平面彎曲和豎向彎曲。波紋管安裝時,必須按圖紙準(zhǔn)確布置,使線路按標(biāo)準(zhǔn)順直,因此,可安裝足夠的鋼筋(可根據(jù)實(shí)際情況加密),以保證混凝土澆筑時不發(fā)生線形變化和轉(zhuǎn)彎,摩擦損失最終導(dǎo)致張力增加,在高斷裂和滑移的情況下很難解決,有時也很難發(fā)現(xiàn)鋼絲的斷裂和滑移,如卸荷后,受拉端為2-3h,因此,在施工過程中經(jīng)常安裝,認(rèn)為鋼絲張拉后應(yīng)保持穩(wěn)定,改善應(yīng)力分布,如夾具無異常,應(yīng)檢查平面上是否有工裝夾具咬合。否則,意味著滑移線消失。
為滿足密度要求,應(yīng)進(jìn)行二次加壓,前后間隔30-40分鐘(可在泥漿噴嘴上安裝控制閥進(jìn)行連續(xù)施工,二次加壓前再加壓一捆);同時,為了滿足密度,溶液出口高度應(yīng)大于溶液出口高度,氣體完全從波紋管中釋放出來(用于底部板束中溶液的兩端組裝,因?yàn)樗鼈兊木€條是垂直彎曲的,另外,沖壓試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作要齊全,沖洗通道要干濕,砂漿要均勻緩慢地移動,這也是保證密封的重要條件。在壓入過程中必須不斷檢查,波紋管周圍的混凝土是否滲漏,如有滲漏應(yīng)及時處理,避免出現(xiàn)無法修復(fù)的缺陷。
油箱梁的懸掛高度控制通常能滿足施工要求,實(shí)際上影響高度的因素很多,影響高度的因素有:混凝土的吊籃和重量,混凝土的收縮和緩慢變化,鋼絲的受力,溫度和混凝土質(zhì)量的變化(如e型振搗)和質(zhì)量的拉伸,為設(shè)計提供了更好的信息,使整個懸置融合,并不斷調(diào)整垂直模的高度,在施工過程中,需要開發(fā)一套完善的測量系統(tǒng),在施工段的任何變化和發(fā)展時期都要標(biāo)明,澆筑前后的混凝土、垂直伸縮梁、每天不同的溫度時段等,除必要的施工荷載外,還應(yīng)有完整的測量記錄,不得將其他貨物留在橋上,以免影響高程控制的精度。
(1)在施工過程中,會出現(xiàn)各種各樣的問題,忽視這個問題會對質(zhì)量產(chǎn)生不可估量的負(fù)面影響。橋梁橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉時,按校準(zhǔn)千斤頂直徑計算的實(shí)際伸長值小于6-7mm,進(jìn)一步校準(zhǔn)千斤頂時,必要時進(jìn)行分析消除。
(2)在三項(xiàng)預(yù)應(yīng)力工作中,首先要保證錨具和夾具的質(zhì)量,必須事先對系統(tǒng)進(jìn)行全面的研究,同時嚴(yán)格按照規(guī)定的頻率檢查夾具的硬度,保證每種材料的質(zhì)量,一個接一個的發(fā)動機(jī)不僅會影響工作時間,還會引起梁的應(yīng)力波動和不平衡,從而導(dǎo)致危險甚至損壞。
(3)懸索控制是控制箱梁的撓度,它直接影響到橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、使用壽命和美觀,在施工過程中,承包商和項(xiàng)目檢查員應(yīng)注意不懈努力。
(4)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定;嚴(yán)格遵守操作規(guī)程;加強(qiáng)日常檢查維護(hù),確保設(shè)備性能良好;完善防護(hù)罩,增加防護(hù)用品的照明;檢查設(shè)備電路狀態(tài);注意安全,加設(shè)安全標(biāo)志,發(fā)現(xiàn)問題及時上報。
連續(xù)剛性結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是采用連續(xù)塔架固定梁,即。它提供連續(xù)梁的平滑運(yùn)動,并保持T型結(jié)構(gòu)無鉸鏈。優(yōu)點(diǎn):一般情況下,雙薄壁柔性墩適用于高墩場地,推力強(qiáng)度和剛度小,能承受溫度下內(nèi)力的影響;也普遍認(rèn)為,當(dāng)塔高超過25m時,應(yīng)選擇連續(xù)嚴(yán)格的體系,樹樁越高,塔高越高,除在高速公路上修建立交橋,在城市周圍架設(shè)橋梁外,柱子越高,塔高越低,高架橋的薄壁結(jié)構(gòu)大多采用懸臂連續(xù)澆筑,而普通的實(shí)體墻體系在經(jīng)濟(jì)上難以實(shí)現(xiàn)。