于學(xué)賀
(中建路橋集團(tuán)有限公司,河北石家莊 050051)
如今,橋梁工程建設(shè)所面臨的環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜,一些橋梁可能遇到雙幅同步轉(zhuǎn)體的特殊情況,對(duì)相關(guān)施工技術(shù)和施工控制都提出了很高的要求。對(duì)此,有必要結(jié)合工程實(shí)際情況,針對(duì)不同環(huán)節(jié)提出有效的施工控制技術(shù),并在實(shí)際施工中加以嚴(yán)格控制。
某立交與既有線路相鄰,南、北幅主線通過(guò)墩底同步轉(zhuǎn)體從既有線路上跨越,南幅上跨既有線部位的孔徑組合為54m+57m,橋梁轉(zhuǎn)體處主體結(jié)構(gòu)為T構(gòu),總重約1.0萬(wàn)t;北幅上跨既有線部位的孔徑組合為67m+67m,橋梁轉(zhuǎn)體處主體結(jié)構(gòu)同為T構(gòu),總重約1.2萬(wàn)t。南北兩幅主梁底部的線形以二次拋物線形式過(guò)渡,T構(gòu)采用全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件,按三向體系進(jìn)行設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)體處的主墩基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁(樁徑1.2m,共38根),承臺(tái)基坑周圍通過(guò)鉆孔樁設(shè)置實(shí)現(xiàn)全封閉防護(hù),并在護(hù)樁上布置冠梁。該工程轉(zhuǎn)體噸位較大,且需要雙幅同步轉(zhuǎn)體,因此有很大的安全風(fēng)險(xiǎn),施工難度也很高。施工中要對(duì)很多方面的因素予以綜合考慮,包括梁段總重、反拱、收縮徐變和彈性壓縮等。此外,南北兩幅都是不對(duì)稱的T構(gòu),其稱重配重要多次計(jì)算與調(diào)整?,F(xiàn)以該橋?yàn)槔?,?duì)其T構(gòu)雙幅同步轉(zhuǎn)體施工控制技術(shù)進(jìn)行分析。
鋼球鉸主要分為四個(gè)部分,即支架、上、下球鉸與中心限位銷軸,其中,球鉸直徑約400cm,鋼板厚5cm。在鋼球鉸施工過(guò)程中先對(duì)骨架進(jìn)行吊裝,將骨架準(zhǔn)確對(duì)位以后對(duì)下承臺(tái)上的預(yù)埋鋼筋和骨架進(jìn)行焊接。骨架上設(shè)有固定螺桿,通過(guò)對(duì)該螺桿的調(diào)整和鎖定,加之現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量,對(duì)下球鉸平整度、位置與標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)整,在準(zhǔn)確定位以后,對(duì)預(yù)埋套筒進(jìn)行可靠的固定[1]。
對(duì)下球鉸進(jìn)行混凝土澆筑施工時(shí),不僅要在骨架下部進(jìn)行加強(qiáng)振搗,還要通過(guò)振搗孔預(yù)留來(lái)輔助振搗。在混凝土的實(shí)際強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求相符后,對(duì)下球鉸凹球面進(jìn)行清理,然后把鋼銷軸吊裝到套筒當(dāng)中,最后按照從內(nèi)到位的順序?qū)瑒?dòng)片進(jìn)行安裝。每個(gè)滑動(dòng)片的頂部都應(yīng)處在同一個(gè)球面,誤差不能超過(guò)1mm。經(jīng)檢查確認(rèn)合格以后,在凹球面和滑動(dòng)片間均勻涂抹一層黃油,然后對(duì)上球鉸進(jìn)行吊裝,確認(rèn)位置準(zhǔn)確后將其臨時(shí)鎖定,避免在鋼筋綁扎與模板支立過(guò)程中發(fā)生移位。
墩身鋼筋統(tǒng)一在腳手架上進(jìn)行綁扎,墩身模板采用定型鋼模。鋼筋與模板都使用塔吊安裝到位。塔吊需設(shè)置在與既有線保持垂直的方向,同時(shí)設(shè)好限位器,并對(duì)錨墩進(jìn)行預(yù)制,同時(shí)用纜風(fēng)繩對(duì)塔吊與支架進(jìn)行固定,拉向與既有線遠(yuǎn)離的一側(cè),避免吊臂向既有線方向發(fā)生傾倒[2]。
南北兩幅T構(gòu)按照與既有線平行的方向同步預(yù)制,為防止轉(zhuǎn)體完成后對(duì)橋面附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)對(duì)既有線通車安全造成影響,聲屏障、防撞墻與鋼護(hù)欄都要在轉(zhuǎn)體完成之前施工結(jié)束。T構(gòu)借助碗扣式支架進(jìn)行施工。
施工現(xiàn)場(chǎng)地表以粉土為主,若滿堂支架處梁高在3m以內(nèi),則在原地面碾壓完成后澆筑一層厚度為20cm的混凝土;若梁高超過(guò)3m,則要在換填之后再進(jìn)行混凝土澆筑,換填材料砂夾碎石,澆筑厚度同樣為20cm[3]。
T構(gòu)由強(qiáng)度等級(jí)為C50的混凝土通過(guò)二次澆筑成型,其中,第一次對(duì)底板和腹板進(jìn)行澆筑,第二次則對(duì)頂板進(jìn)行澆筑,澆筑方向?yàn)閺牡偷礁?,且?yīng)做到左右對(duì)稱。在T構(gòu)頂面澆筑完成的混凝土實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到要求后,及時(shí)予以鑿毛處理,為之后找平層的施工奠定良好基礎(chǔ)。
T構(gòu)轉(zhuǎn)體開(kāi)始前,將滑道頂面多余的混凝土清理干凈,然后均勻涂抹一層黃油;撐腳走板底部和滑道頂面之間的縫隙要填充厚度為5mm的四氟乙烯板,用于減小轉(zhuǎn)體時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。
借助張拉千斤頂與應(yīng)力傳感器等對(duì)不平衡力矩予以測(cè)試,利用塔吊對(duì)整盤鋼絞線與預(yù)制塊予以吊裝實(shí)現(xiàn)配重。結(jié)合相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)與資料,在T構(gòu)懸臂平衡過(guò)程中,對(duì)梁端進(jìn)行轉(zhuǎn)體時(shí)容易產(chǎn)生抖動(dòng),對(duì)轉(zhuǎn)體平衡性有一定影響,而且還會(huì)導(dǎo)致?lián)文_走板和滑道之間密貼,使摩擦力大幅增加。按照監(jiān)測(cè)單位提出的建議,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的重心線和設(shè)計(jì)重心線之間的偏差不能超過(guò)5~8cm,同時(shí)配重之后前進(jìn)端要有一定程度的翹起。之后通過(guò)實(shí)踐可知,T構(gòu)轉(zhuǎn)體的實(shí)際進(jìn)展保持順利[4]。
對(duì)鋼絞線牽引索進(jìn)行安裝的過(guò)程中,應(yīng)先將牽引索表面附著的銹跡與浮漿都清理干凈,然后沿牽引方向?qū)⑵淅p繞于上轉(zhuǎn)盤,再穿入千斤頂,利用手持式千斤頂將鋼絞線全部預(yù)緊,確保牽引索處在緊繃的狀態(tài)。
兩幅轉(zhuǎn)體施工都使用提升千斤頂進(jìn)行,將兩臺(tái)千斤頂安裝在轉(zhuǎn)盤兩側(cè),并采用主控臺(tái)實(shí)現(xiàn)串聯(lián),確保轉(zhuǎn)體實(shí)現(xiàn)同步。結(jié)合實(shí)測(cè)結(jié)果,在轉(zhuǎn)體之前,箱梁和既有線之間的最小距離為9.8m,根據(jù)既有線限界要求,試轉(zhuǎn)過(guò)程中的橫向轉(zhuǎn)動(dòng)距離不能超過(guò)3m,基于此,南幅轉(zhuǎn)體角度按4.1°控制,北幅轉(zhuǎn)體角度則按3.5°控制。在實(shí)際的試轉(zhuǎn)過(guò)程中,做好下列測(cè)試,為正式轉(zhuǎn)體提供可靠參考依據(jù)[5]。
(1)千斤頂在預(yù)設(shè)工作狀態(tài)之下的單位時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)角度與懸臂端沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的弧線距離可確定轉(zhuǎn)體的速度是否處在預(yù)期范圍內(nèi),進(jìn)而通過(guò)推算確定正式轉(zhuǎn)體速度能否達(dá)到要求。
(2)在測(cè)量轉(zhuǎn)體初步就位以后每個(gè)點(diǎn)位動(dòng)一次,確定轉(zhuǎn)動(dòng)角度與懸臂端沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的弧線距離。
(3)千斤頂完成工作后,在慣性作用下,確定轉(zhuǎn)動(dòng)角度與懸臂端沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的弧線距離,為正式轉(zhuǎn)體過(guò)程中的精確定位奠定良好基礎(chǔ)。
(4)試轉(zhuǎn)時(shí),檢查確定千斤頂所處工作狀態(tài)是否正常,一旦發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即確定其原因,然后采取有效措施加以處理,之后才能繼續(xù)進(jìn)行試轉(zhuǎn)。
在進(jìn)入正式轉(zhuǎn)體階段后,南北兩幅的T構(gòu)每完成5°的轉(zhuǎn)體,都向現(xiàn)場(chǎng)指揮人員進(jìn)行1次通報(bào);當(dāng)懸臂端主體結(jié)構(gòu)中心線和設(shè)計(jì)位置之間的距離小于5m時(shí),每完成1m的轉(zhuǎn)體都向現(xiàn)場(chǎng)指揮人員進(jìn)行1次通報(bào);當(dāng)懸臂端主體結(jié)構(gòu)中心線和設(shè)計(jì)位置之間的距離小于20m時(shí),每完成2cm的轉(zhuǎn)體便向現(xiàn)場(chǎng)指揮人員進(jìn)行1次通報(bào),以確保轉(zhuǎn)體實(shí)現(xiàn)雙幅同步。在懸臂端主體結(jié)構(gòu)中心線即將到達(dá)設(shè)計(jì)位置后,將動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)際工作狀態(tài)從自動(dòng)更改為手動(dòng)。為避免T構(gòu)超轉(zhuǎn),應(yīng)先以試轉(zhuǎn)過(guò)程中獲得的各項(xiàng)參數(shù)與經(jīng)驗(yàn)為依據(jù),使T構(gòu)在慣性作用下運(yùn)行,然后更改成手動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行操作。此時(shí),每完成1次操作,現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量人員便對(duì)主體結(jié)構(gòu)中心線對(duì)應(yīng)的走行數(shù)據(jù)進(jìn)行1次測(cè)量和通報(bào),以此循環(huán)多次,直到主體結(jié)構(gòu)中心線實(shí)現(xiàn)精確就位。在轉(zhuǎn)體正式開(kāi)始前,需在轉(zhuǎn)臺(tái)周圍設(shè)置均勻的轉(zhuǎn)動(dòng)刻度,并對(duì)其進(jìn)行編號(hào),轉(zhuǎn)體時(shí)隨時(shí)對(duì)T構(gòu)實(shí)際轉(zhuǎn)過(guò)刻度進(jìn)行觀測(cè),確定兩幅的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)速度能否保持同步。
在轉(zhuǎn)體完成后,利用全站儀實(shí)時(shí)觀測(cè)懸臂兩端的實(shí)際高程,根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果確定是否需要通過(guò)壓重來(lái)調(diào)整標(biāo)高,具體內(nèi)容如下:
(1)在轉(zhuǎn)體過(guò)程中應(yīng)利用全站儀做好實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),現(xiàn)場(chǎng)的觀測(cè)人員應(yīng)對(duì)實(shí)際的轉(zhuǎn)動(dòng)情況予以及時(shí)反饋,在轉(zhuǎn)體就位以后,測(cè)量主體結(jié)構(gòu)中心實(shí)際偏差,一般情況下不能超過(guò)2cm。
(2)在轉(zhuǎn)體到達(dá)指定位置后,利用專門的鐵鞋填入滑道和撐腳走板中間,同時(shí)將其焊接牢固。在后澆段的支架上部設(shè)置臨時(shí)支架,以此為懸臂的兩端提供可靠支護(hù),確保T構(gòu)的受力達(dá)到安全與穩(wěn)定。
(3)轉(zhuǎn)體到位后,對(duì)下承臺(tái)及轉(zhuǎn)盤表面存在的垃圾雜物及臨時(shí)堆放的機(jī)具設(shè)備清理干凈,并將涂抹在滑道上的黃油清理干凈,然后對(duì)預(yù)埋鋼筋進(jìn)行焊接,并支設(shè)模板,澆筑具有微膨脹特性的混凝土,確保上、下轉(zhuǎn)盤和下承臺(tái)之間形成一個(gè)整體。
轉(zhuǎn)體梁段施工時(shí),同時(shí)對(duì)邊跨支架段予以施工,對(duì)于邊跨處的碗扣支架要做好預(yù)壓,預(yù)壓時(shí)使用的壓重應(yīng)達(dá)到梁重1.2倍以上,通過(guò)預(yù)壓能有效消除支架的非彈性變形,另外,支架的立模標(biāo)高要計(jì)入支架自身彈性變形與預(yù)拱度。在支架和模板之間還要采取有效措施確??梢詫?shí)現(xiàn)自由滑動(dòng)。
綜上所述,該工程通過(guò)對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的掌握以及對(duì)整個(gè)施工過(guò)程的嚴(yán)格控制,解決了在狹窄場(chǎng)地進(jìn)行雙幅同步轉(zhuǎn)體施工的難題,轉(zhuǎn)體完成后不僅對(duì)位精度很高,且線形良好,整個(gè)施工過(guò)程均穩(wěn)定、可靠,可為同類工程的施工提供技術(shù)參考。