文 / 江西省交通工程集團(tuán)有限公司海通公司 李靜蓉 郭陽波
依托某橋梁項(xiàng)目實(shí)例為研究背景,對(duì)懸臂橋梁技術(shù)在該工程中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行探討。首先闡述懸臂技術(shù)的應(yīng)用原理,然后探討該工程項(xiàng)目背景的同時(shí),對(duì)技術(shù)工藝過程進(jìn)行探究。
從整體上來看,懸臂掛籃技術(shù)整體的操作相對(duì)簡(jiǎn)單,具有較高的靈活性,因此被廣泛的應(yīng)用在大跨徑橋梁的施工環(huán)節(jié)中,進(jìn)而提升橋梁的整體質(zhì)量和各方面的性能。只有充分合理地使用懸臂掛籃技術(shù),才能夠?yàn)闃蛄菏┕ぬ峁┮粋€(gè)更加有效的操作平臺(tái)。施工人員在掛籃上完成相關(guān)的模板安裝和混凝土澆筑工作,等到施工結(jié)束之后,就可以通過解除的方式進(jìn)行下一階段的施工。不僅具有較高的施工效率,而且也能夠保證施工安全。
在公路橋梁建設(shè)施工的環(huán)節(jié)中,該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和普及,依托其自身的便利性優(yōu)勢(shì),能夠展現(xiàn)出工程的靈活度。尤其是和傳統(tǒng)的技術(shù)方式相比較,在施工的過程中增加大型機(jī)械設(shè)備和支架,會(huì)增強(qiáng)掛籃之間的相互流通,確保工程的靈活度。除此之外,掛籃懸臂施工的技術(shù)核心在于分段施工原理的使用。通過掛籃實(shí)現(xiàn)前移的方式完成相關(guān)的操作,然后結(jié)合某一階段的施工處理,按照循環(huán)往復(fù)的方式進(jìn)行整橋合龍。其次工程本身的水平結(jié)構(gòu)具有良好的平衡性,所以在設(shè)計(jì)的過程中要結(jié)合力學(xué)的平衡特點(diǎn),將其運(yùn)用到實(shí)際的工程范圍內(nèi),并優(yōu)化不同橋段的結(jié)構(gòu)的平整性與穩(wěn)定性。在工程創(chuàng)新過程中,還要保證整體的質(zhì)量要求符合規(guī)范,確保其具有較高的靈活性和穩(wěn)定性。
公路橋梁的懸澆技術(shù)還涵蓋其他方面的內(nèi)容,常見的有三角掛籃和菱形掛籃兩種技術(shù)形式,尤其是在公路橋梁懸澆技術(shù)的使用過程中,為了能夠更好的進(jìn)行操作,需要及時(shí)設(shè)定操作平臺(tái)并將懸吊系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,通過多部門的技術(shù)交錯(cuò),實(shí)現(xiàn)掛籃懸吊技術(shù)的有效應(yīng)用。
本文結(jié)合我國洋水河特大橋的具體案例進(jìn)行分析。該大橋位于我國西部的云貴高原地區(qū),大橋橫跨洋水河兩岸。橋臺(tái)位于斜坡之上,周圍的地形十分陡峭,呈現(xiàn)出一種不便利的交通狀態(tài)。大橋附近的群山,海拔高度為688.1m~987.1m之間。整體的海拔高度差達(dá)到了298.1m。在這樣的情況下,橋軸線的地表高層要維持在一定的范圍內(nèi),使其相對(duì)高差值達(dá)到264m。在該區(qū)域內(nèi)部,周圍的環(huán)境相對(duì)惡劣復(fù)雜。為了更好的保證基本的穩(wěn)定性和有效性,我們要確保各項(xiàng)條件滿足施工規(guī)范。從整體上來看,整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)屬于熔蝕性低山谷地貌地帶。在對(duì)橋梁進(jìn)行整幅設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)合直線路段的具體情況,洋水河大跨度橋梁的起始點(diǎn)的樁號(hào)為K50+0.290。高粱的終點(diǎn)樁號(hào)為K50+920。橋梁的跨度設(shè)置為兩層40m 。在其中設(shè)置了5道混凝土伸縮縫,確保水平位置的穩(wěn)定性。對(duì)中坡區(qū)域的箱體實(shí)現(xiàn)了三角墊層的高速處理,將其中的坡度大小值定義為2%。
作為懸臂澆筑施工過程中的主要受力結(jié)構(gòu),掛籃發(fā)揮著重要的作用和影響。其主要的結(jié)構(gòu)形式和工作原理可分為三角形、菱形、平行桁架式、弓弦式等不同的樣式。掛籃的主要構(gòu)件包括主桁架、受力系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、走行系統(tǒng)等。結(jié)合汊河大橋工程的基本特征,選擇雙組桁三角形式,在每一側(cè)設(shè)置三角形桁架兩個(gè),按照掛籃的基本型號(hào)設(shè)置四品橫架。在此過程中要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙,合理控制懸臂澆筑梁段的長(zhǎng)度,使得掛籃的設(shè)計(jì)全長(zhǎng)達(dá)到10.35m。其中,懸臂端和后端錨固端長(zhǎng)度依次為5.1m和5.25m,整體的高度為4.9m。掛籃前端懸臂端設(shè)置雙40工字架前橫梁,在其后端再次設(shè)置其它的鋼筋。至于其他的部位,也要按照前橫梁的位置設(shè)置8根和后橫梁設(shè)置3根的原則逐步推進(jìn)。等到完成掛籃的操作之后,還要按照具體的情況進(jìn)行鋪設(shè)。這種類型的灌籃整體結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,具有明確的受力特點(diǎn),通過有效的連接使其工作系數(shù)維持在0.45±2左右。制作安裝的過程相對(duì)簡(jiǎn)易,重量比較輕,能夠承載起更大的受力,具有較高的安全性。
為了抵抗懸臂兩端所產(chǎn)生的不平衡力,連續(xù)梁施工過程中一定要確保旋臂結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,按照主梁和橋墩的具體情況做好固定措施的調(diào)整。從施工實(shí)際出發(fā),在大橋連續(xù)梁施工的環(huán)節(jié)中,一般會(huì)選擇電阻絲加硫磺砂漿固結(jié)的方式進(jìn)行錨固處理。一般情況下,蹲頂預(yù)埋鋼筋與硫磺砂漿形成臨時(shí)性的組合結(jié)構(gòu),給蹲點(diǎn)形成一個(gè)固結(jié)的狀態(tài)。在梁底和墩點(diǎn)之間設(shè)置鋼筋筒支座,內(nèi)部按照5cm的厚度設(shè)置硫磺砂漿。這種設(shè)置的優(yōu)點(diǎn)是整體的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,具有較為方便的操作可能,也能夠達(dá)到梁體施工過程中的安全性要求。
作為連續(xù)梁的基準(zhǔn)塊,墩頂0#塊具有重要的作用和價(jià)值。憑借其內(nèi)部的復(fù)雜性和孔道密集性,它的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)能夠達(dá)到連續(xù)量控制的最終效果。當(dāng)墩身高度超出一定的范圍時(shí),一般會(huì)選擇墩旁三角托架法進(jìn)行施工處理。托架一般會(huì)選擇行鋼進(jìn)行焊接,在具體的預(yù)埋件位置做好錨固固定處理,按照小型千斤頂?shù)木唧w受力情況,對(duì)錨固鋼筋進(jìn)行初次張拉,進(jìn)而提升整個(gè)墩身的緊固度,避免后期施工過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降。設(shè)置完托架之后,結(jié)合1.2倍的施工荷載量進(jìn)行預(yù)壓處理,并對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)證,消除外部非彈性變化的各種因素的影響,為后續(xù)梁體的施工提供更多的選擇。預(yù)壓完成之后,我們要結(jié)合預(yù)壓效果,做好監(jiān)控模型的調(diào)整工作,通過鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道敷設(shè)進(jìn)行施工處理。在綁扎鋼筋的環(huán)節(jié)中,要結(jié)合預(yù)應(yīng)力的孔道設(shè)計(jì)原則,及時(shí)調(diào)整鋼筋間距,進(jìn)而達(dá)到預(yù)應(yīng)力的位置規(guī)范。不能為了方便施工而對(duì)鋼筋進(jìn)行切割,甚至擅自改變孔道位置。
在拼裝掛籃的過程中,一般會(huì)選擇墩旁塔吊和汽車吊共同進(jìn)行處理,基本的拼裝順序依次為:安裝軌道,主桁架拼裝,確定錨固系統(tǒng),設(shè)立懸吊系統(tǒng),設(shè)置模板系統(tǒng)。
所謂的標(biāo)準(zhǔn)階段,主要指的是掛籃懸澆臂澆筑環(huán)節(jié)中的各種澆筑段和合龍段之外的循環(huán)施工段。具體的標(biāo)準(zhǔn)階段工藝施工流程見圖1。
圖1 懸臂施工標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段工藝流程
1.剛性支撐設(shè)置
為了因?yàn)樵斐珊淆埗蔚拈_裂現(xiàn)象,需要及時(shí)設(shè)置剛性支撐和永久預(yù)應(yīng)力筋,在設(shè)置剛性支撐的環(huán)節(jié)中,為了避免因?yàn)闇囟壬叨斐晒ち憾蔚呐蛎?,需要做好提前的壓力檢測(cè)工作。至于臨時(shí)鎖定預(yù)應(yīng)力,主要是為了抵抗溫度過低而造成的其它方面的問題,避免砼出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。結(jié)合設(shè)計(jì)要求,及時(shí)設(shè)定剛性支撐、臨時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束的具體數(shù)量和張拉力值。通常情況下,一般會(huì)選擇一天中最低的溫度時(shí)段進(jìn)行處理。
2.環(huán)境溫度
在澆筑前一周,要對(duì)橋梁的高程、軸線和橋場(chǎng)等等信息進(jìn)行全面的檢測(cè),并測(cè)量最近一周的氣溫?cái)?shù)據(jù),掌握具體的溫差變化,方便后期能夠結(jié)合具體的溫度變化進(jìn)行澆筑合龍段。
3.配重
為了確保合龍段澆筑過程中的結(jié)構(gòu)完整性和平衡性,需要在規(guī)定的時(shí)間范圍內(nèi)做好合龍段的兩端施加配重工作。結(jié)合配中段的具體情況,按照澆鑄環(huán)節(jié)中的各項(xiàng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)有效的減載處理。
4.混凝土
合龍段砼的配合比要以專項(xiàng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),全面提升整體的強(qiáng)度等級(jí)。等到澆筑完成之后,還要做好張拉力的強(qiáng)度檢測(cè),看其是否達(dá)到臨時(shí)剛性支撐的要求,為后期的全橋合龍?zhí)峁┯行У倪x擇。合理控制整體的水灰比適當(dāng)增加膨脹劑,避免出現(xiàn)嚴(yán)重的砼變形。在確保強(qiáng)度的前提下,提早做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作。
(1)在正式安裝連續(xù)梁支座之前,需要對(duì)周圍的各項(xiàng)配件進(jìn)行型號(hào)、方向以及預(yù)留孔位置的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè),合理把握其中的具體深度,看其是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范。及時(shí)清理預(yù)留孔中的各項(xiàng)內(nèi)容。對(duì)墊石頂面要做好鑿錨毛處理,將其沖洗干凈。支座灌漿要提升整體的飽滿度和密實(shí)度,避免支座下方出現(xiàn)嚴(yán)重的脫空現(xiàn)象,支座安裝過程中要盡最大的可能使其的具體高度低于設(shè)計(jì)高程的5mm之內(nèi)。 (2)安裝模板結(jié)束之后按照具體的荷載量進(jìn)行預(yù)壓處理,在此過程中不能出現(xiàn)嚴(yán)重的變形,否則會(huì)影響到后期的各項(xiàng)操作。(3)在具體的位置上布置密集的預(yù)應(yīng)力孔道,然后了解鋼筋的具體位置,避免出現(xiàn)切割鋼筋的行為。(4)墩頂?shù)恼w高度偏高,模板上部要結(jié)合澆筑的具體位置設(shè)置合理的澆筑窗口。在澆筑的環(huán)節(jié)中,為了避免出現(xiàn)嚴(yán)重的離析現(xiàn)象,通過橫向和縱向的澆筑方向把握整體的振搗強(qiáng)度,進(jìn)而達(dá)到有效的質(zhì)量提升標(biāo)準(zhǔn)。
在對(duì)大橋進(jìn)行連續(xù)梁懸臂施工的環(huán)節(jié)中,嚴(yán)格控制掛籃走行、定位、澆筑等不同的施工環(huán)節(jié),確保填筑的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)規(guī)范。通過總結(jié)以上的施工內(nèi)容,為后期的同類橋梁懸臂澆筑施工的推進(jìn)提供更多的參考。