陳廣明
(南昌公路橋梁工程有限公司,江西 南昌 330006)
在社會高速發(fā)展的背景下,橋梁工程建設數(shù)量逐步增多,很多先進的施工技術廣泛應用到實踐中,從而可以更好地提升橋梁工程建設的施工水平,為我國的交通事業(yè)全面發(fā)展奠定基礎。在目前橋梁工程施工環(huán)節(jié),步履式頂推鋼箱梁施工技術已經(jīng)全面應用到實踐中,滿足當前橋梁工程建設需要,促進施工效率和質(zhì)量的全面提升。雖然頂推技術有著明顯的優(yōu)勢,但是在具體應用過程中,施工工藝比較繁瑣,施工要求也比較高,必須全面落實監(jiān)督管理措施,才能保證頂推技術在橋梁工程建設的過程中發(fā)揮出應有的作用,進而提升橋梁工程建設的總體水平和效果。
步履式頂推鋼箱梁施工技術應用的范圍廣泛,目前該施工技術非常成熟,已經(jīng)在我國很多橋梁工程項目中應用。從現(xiàn)場施工要求分析,隨著頂推技術體系不斷完善,施工技術水平日益提升,發(fā)揮出步履式頂推技術的優(yōu)勢,進而可以滿足當前橋梁工程建設的標準和要求,推動我國橋梁事業(yè)發(fā)展。與此同時,當前頂推技術施工研究逐步深入,理論體系建設逐步完善,施工經(jīng)驗也在日益豐富,同時步履式頂推技術在持續(xù)地改進,攻克多項技術難題,完全能夠滿足當前橋梁工程建設的要求。比如,在最初步履式頂推技術應用的過程中,只是在某個點位架設設備,頂推施工速度非常慢,并且在頂推過程中,還要有一定的時間間隔。隨著該技術發(fā)展,已經(jīng)研發(fā)應用多點自平衡式步履式頂推技術,各個環(huán)節(jié)都能滿足現(xiàn)場施工的要求,實現(xiàn)多點頂進施工作業(yè),從而可以提升施工效果。此外,當前自動化、智能化技術全面發(fā)展,計算機、電氣控制、有限元分析等先進科學技術不斷應用到頂推技術中,有效提升橋梁工程建設的水平[1]。
在公路橋梁鋼箱梁施工環(huán)節(jié),應用頂推技術進行施工,保證結構施工的穩(wěn)定性和安全性,各個環(huán)節(jié)施工都能夠順利進行,避免影響施工的效果和質(zhì)量。
首先,在鋼箱梁結構施工過程中,應用頂推技術作業(yè)開始之前,應該確保底板結構達到平整度的標準,并且底板高度、硬度都符合要求,才能滿足現(xiàn)場施工的標準。
其次,橋梁施工現(xiàn)場應該加強鋼筋、預應力筋孔道和預埋件的施工控制,保證結構的性能合格,以免在后續(xù)施工中產(chǎn)生嚴重問題。
再次,加強混凝土澆筑施工質(zhì)量管理?;炷潦菢蛄汗こ讨匾慕M成結構,對于各個部分的性能和質(zhì)量有著直接影響,所以必須加強混凝土澆筑施工的質(zhì)量管理,才能提高橋梁工程的安全性。一旦混凝土結構施工質(zhì)量不合格,將會造成結構損壞,無法滿足當前橋梁工程的運行標準,甚至引發(fā)嚴重的安全事故,危害人們生命安全。
最后,在現(xiàn)場施工過程中,模板拆卸施工尤為重要。采取機械施工的方式,提高拆卸施工的速度和效率,避免人為事故的影響。在主梁結構的前部應設置導梁部件,并且安裝鋼結構,其施工長度為頂推跨徑的0.6~0.8 倍,剛度則應該達到主梁結構的1/15~1/9,并且利用焊接的方式進行連接,組合形成整體結構。在該環(huán)節(jié)施工的過程中,應該保證連接達到穩(wěn)定、牢固、可靠的效果,千斤頂?shù)捻斄摮^推力的2 倍。在千斤頂現(xiàn)場布置的過程中,嚴格按照規(guī)范化的要求設置,加強各個環(huán)節(jié)的監(jiān)督管控,兩段軸線和高程都必須進行校準試驗,達到工程的標準要求,避免影響結構施工的效果。千斤頂應用的油泵由控制系統(tǒng)控制,精度合格,頂進作業(yè)完全符合標準。在頂進過程中,隨時對現(xiàn)場進行全面監(jiān)督檢查工作,使橋梁軸線和高程都符合設計方案,進行合理的引導和調(diào)整。如果在現(xiàn)場施工過程中,存在導梁變形的情況,應該停止頂進作業(yè),解決問題之后,才能繼續(xù)現(xiàn)場施工作業(yè)。
某高速公路項目經(jīng)過多個省市,建設里程比較長,與當?shù)氐膰「傻肋B接起來,共同形成交通網(wǎng)絡體系。在項目中包含多座橋梁,選擇其中一座橋梁為案例進行分析,其設計為鋼箱梁的結構形式,跨徑(40+65+40)m,橋寬17.01m,采用等寬設計的方式,平面設計在直線上,梁高2.8m,懸臂長2.56m,根部厚度700mm。
在現(xiàn)場施工中,建設頂推支墩、搭設拼裝平臺,進行鋼箱梁以及導梁結構的吊裝作業(yè),通過千斤頂進行頂推施工。安裝結束后,即可進行其他節(jié)段的吊裝施工,最后涂裝、成橋。
3.2.1 加強現(xiàn)場清理
按照現(xiàn)場施工標準要求,進行清理作業(yè),表面沒有任何影響工程施工效果的雜物,達到結構整體性能的要求,并且應用220t 的吊車開展正面吊裝。在清理結束后,對現(xiàn)場的基礎結構性能進行全面檢查,消除各種不利因素的影響。支架、頂推支墩的下部按照施工的要求,進行現(xiàn)場混凝土結構硬化處理,確?;A的性能達標。在施工中,作業(yè)范圍內(nèi)、支架搭設的區(qū)域內(nèi),硬化強度超過200kPa。
3.2.2 支架設計
在該工程的實施中,現(xiàn)場應用鋼吊梁以及頂推技術。分段質(zhì)量符合現(xiàn)場施工的標準要求,通過臨時支架開展作業(yè),應用吊裝支架、頂推支架的方式施工作業(yè)。臨時支架立柱應用槽鋼部件組成,通過焊接的方式,組合形成整體結構,分配梁應用三拼的32a 工字鋼加工制作,焊接后成為整體。支墩結構施工極為重要,應用鋼管柱焊接方式組合形成,并且安裝頂推儀,加強現(xiàn)場施工作業(yè)控制[2]。
3.2.3 臨時支架制作
(1)現(xiàn)場進行場地的平整處理,保證地基結構的效果。對于普通施工路段來說,支架基礎必須達到穩(wěn)定性的標準,采取壓實、換填、澆筑混凝土墊層的施工方式。加強分段基礎的施工管理和控制,每個結構部分都符合施工的要求,并且應用水泥攪拌樁進行基礎加固施工。
(2)結合現(xiàn)場的要求,進行擴大基礎施工,支模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土等是重要環(huán)節(jié),預埋鋼板形成整體的結構。
3.2.4 主線頂推施工步驟
一是進行部分節(jié)段的臨時支架安裝,并且設置頂推平臺,在支架表面施加箱梁結構自重的120%預壓作業(yè),消除非彈性變形,確保結構的施工效果。
二是以頂推平臺為基礎,吊裝現(xiàn)場施工節(jié)段,并進行焊接連接;設置導梁以及滑道的結構,如有必要,應在現(xiàn)場安裝牽引索以及電機牽引作業(yè);按照設計方案和技術標準進行頂推作業(yè)控制,確保線形達到工程的標準要求。
三是頂推與牽引保持整段結構同時前進作業(yè),頂推作業(yè)中隨時進行線形的檢查和調(diào)整,以免產(chǎn)生嚴重的質(zhì)量問題。
四是在頂推環(huán)節(jié)進行焊接作業(yè),避免影響結構的施工效果。
五是頂推作業(yè)采取分段施工方式進行,確保壓重達到平衡性標準,避免發(fā)生偏差的問題。
六是頂推以及牽引梁結構在施工環(huán)節(jié),應確保處于最大懸臂的狀態(tài);壓重達到平衡性,應用導梁進行現(xiàn)場的施工控制工作。
七是頂推以及牽引同時控制,安裝到位,合格后即可拆除。
八是施工結束后,將臨時支架拆除,并安裝滿堂支架的結構;對安裝后的各個節(jié)段進行線形調(diào)整,相鄰結構焊接連接。
九是鋼箱梁現(xiàn)場焊接結束后,在表面涂抹防銹漆,對其他部位進行防銹處理,形成防腐蝕結構。如果發(fā)現(xiàn)存在缺陷或者連接不合格的情況,應及時采取修復處理措施,以免產(chǎn)生嚴重的危害和影響。
十是在現(xiàn)場安裝橋面鋪裝與護欄,整個橋梁的主體結構施工完畢。
3.2.5 頂推到位控制
為了預防在頂推作業(yè)的過程中出現(xiàn)推過頭的情況,應采取如下措施進行控制:
一是在頂推的端部設置限位支架,推到規(guī)定位置上自動停止。
二是頂推到規(guī)定位置之前1m 處,采取點動操作的方式,每次向前推動20cm,并且進行觀測檢查。
三是頂推到位時嚴格控制,加強溫度監(jiān)測,預防因為溫差過大而影響導梁位置的精度[3]。
4.1.1 支設鋼箱梁拼裝平臺
通常來說,在橋梁工程建設的過程中,設置的鋼箱梁對于整個結構的施工效果和質(zhì)量有著直接的影響,所以需要對制造和安裝的環(huán)節(jié)加強控制。在制造完成之后,經(jīng)過檢驗合格,才能運輸?shù)浆F(xiàn)場進行裝配施工。根據(jù)施工需要,設置拼裝平臺和臨時支墩,從而滿足現(xiàn)場施工的標準要求。一般來說,在拼裝平臺的下部應該設置拼裝支架,保證支架的強度性能合格,尺寸完全滿足工程施工的要求,并且確保支架的長度、寬度都符合標準。在臨時支架結構設置的過程中,支撐部件的設置非常重要,使用無縫720 鋼管厚度為10mm,從而達到結構整體強度的性能標準。鋼箱梁的拼接作業(yè)需要在平臺進行,結構尺寸和強度性能合格,避免影響結構的施工效果。
4.1.2 鋼箱梁施工
鋼箱梁制作完成之后,經(jīng)過檢測合格運輸?shù)浆F(xiàn)場開展施工作業(yè)。主要采取專用的運輸車輛進行,并且使用龍門吊進行現(xiàn)場吊裝作業(yè)。在鋼箱梁現(xiàn)場施工的過程中,嚴格執(zhí)行設計方案的要求,進行線形和標高的控制。對兩段結構進行適當調(diào)整,上述工序完成之后,由專業(yè)的技術人員進行鋼箱梁梁段的組裝,并且焊接連接,然后開始頂推作業(yè)。
4.1.3 拼裝導梁
鋼導梁經(jīng)過工廠制作結束之后,檢測達到要求才能運輸?shù)浆F(xiàn)場進行施工。在現(xiàn)場拼接過程中,主要采取焊接連接的方式形成整體結構,避免影響施工效果。工字型鋼梁在現(xiàn)場和鋼箱梁連接過程中,保持11m 左右的間隔距離,并且通過焊接的方式組合形成整體。在現(xiàn)場施工的環(huán)節(jié),必須加強各個結構部分尺寸控制,同時還要保證受力條件合格,以免結構損壞而影響整個橋梁的施工效果[4]。
在頂推施工環(huán)節(jié),由專業(yè)技術人員進行現(xiàn)場監(jiān)督檢查,避免施工管理不到位而影響整體施工效果。由技術人員對液壓缸的工作情況進行實時監(jiān)測,做好各項參數(shù)記錄工作和施工工藝方案進行對比分析。在鋼箱梁和兩側的墊梁處于分離的狀態(tài)時,應該及時向主控臺報告,工作人員下達頂推的指令。在頂推到規(guī)定位置之后,開始進行滑行作業(yè),為了確保鋼箱梁頂推過程達到安全、精度的標準,需要對每個液壓缸進行全面監(jiān)測,掌握行程參數(shù),符合施工方案的要求。為了避免發(fā)生安全事故,現(xiàn)場采取有效的監(jiān)督管理控制措施。與此同時,掌握傳感器的數(shù)據(jù)參數(shù),及時采集各項數(shù)據(jù)信息,傳輸?shù)娇偪嘏_,避免影響結構的施工效果。
對于已經(jīng)安裝完畢后的梁段,應該設置坐標系,全面監(jiān)測和控制整個橋梁的線形。在每一段鋼箱梁的頂部和底部設置3 個標記點。在頂推過程中,進行梁體結構中線檢測工作。如果發(fā)現(xiàn)存在比較大的傾角,應該及時調(diào)整處理,以免影響施工效果。當鋼箱梁頂推到距離最終位置2m 時,要對梁體結構中線進行檢測。一旦發(fā)生偏差嚴重的情況,應進行糾正處理,防止影響施工的效果。每一次頂推工作結束之后,都要繪制鋼箱梁的中線,和設計方案的位置進行對比分析,掌握鋼箱梁中線偏差的情況,并根據(jù)現(xiàn)場實際情況,采取必要的調(diào)整處理措施。如果偏差比較嚴重,會給后續(xù)頂推作業(yè)造成很大影響,也會帶來安全事故,所以必須加強中線的精度控制。
在頂推作業(yè)完成之后,需要在鋼箱梁的位置上設置相應的標志,由專業(yè)技術人員進行檢測控制,確保鋼箱梁縱向頂推的精度合格。三段箱梁拼接工作結束之后,需要對長度、跨距、尺寸進行全面檢測,一旦發(fā)生偏差的情況,應及時做出調(diào)整處理[5-6]。
在鋼箱梁頂推作業(yè)開始之前,需要對各個臨時支墩的頂部滑道標高進行檢測,確保精度合格,避免影響鋼箱梁的頂推作業(yè)的精度。臨時支墩需要進行預壓檢測,并且在滑道下部設置千斤頂,為后續(xù)的滑道標高檢測提供基礎?,F(xiàn)場設置質(zhì)檢人員,進行各個參數(shù)的檢測,確定梁體撓度處于合理的范圍之內(nèi),并且在一段梁體結構頂推完成之后,進行箱梁的拼裝平臺作業(yè)標高檢測,并且及時進行調(diào)整處理,符合工程建設要求。
在橋梁工程項目實施環(huán)節(jié),應用了很多先進技術,可以提升橋梁施工的質(zhì)量和效率,滿足當前橋梁工程建設的要求。頂推技術是橋梁工程施工比較常見的技術之一,發(fā)揮先進施工技術的優(yōu)勢,落實各個環(huán)節(jié)的管控,從而保證橋梁各個部分施工效果,滿足當前的工程建設標準要求,不僅可以產(chǎn)生較高的經(jīng)濟效益,同時也會推動我國橋梁事業(yè)不斷發(fā)展。