高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)懸澆模板體系設(shè)計及施工技術(shù)研究

方志成

(貴州路橋集團有限公司)

1 懸臂澆筑設(shè)計及施工技術(shù)研究

1.1 結(jié)構(gòu)狀態(tài)確定和分析

(1)標(biāo)高的確定。標(biāo)高是懸臂施工中正確反映橋梁結(jié)構(gòu)的重要指標(biāo)。通常采用在梁體預(yù)埋一根粗鋼筋的方法來引取，正確測出鋼筋的頂和底的標(biāo)高值，具體為起始段標(biāo)高、掛籃就位標(biāo)高及澆筑后標(biāo)高。

(2)模擬分析。懸臂澆筑過程的模擬分析包括節(jié)段澆筑施工荷載作用等。對連續(xù)剛構(gòu)懸臂澆筑施工過程的結(jié)構(gòu)分析很重要，其計算精度直接影響到成橋控制目標(biāo)和結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

1.2 懸臂澆筑的掛籃設(shè)計要求

橋梁懸臂澆筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對掛籃的設(shè)計應(yīng)提出嚴(yán)格的重量控制指標(biāo)要求，嚴(yán)格執(zhí)行國家相關(guān)法律法規(guī)和JTG D62－2004《公路鋼筋砼及預(yù)應(yīng)力砼橋涵設(shè)計規(guī)范》、TB10203－2002《鐵路橋涵施工規(guī)范》及JTJ 041－2000《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》等國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范。

作為懸澆箱梁承重設(shè)備的掛籃，也是極為重要的懸臂澆筑的吊掛施工平臺。懸臂的前端承擔(dān)著新澆筑段混凝土的重量，后端錨固在已經(jīng)澆筑好的梁體上，所以施工中，對掛籃的自重、受力情況和施工步驟等必須提出嚴(yán)格的設(shè)計技術(shù)要求，尤其是必須確保掛籃的穩(wěn)定性。

(1)減輕掛籃自重

①掛籃的承重主桁，應(yīng)選用安全可靠、受力合理的輕型結(jié)構(gòu)材料。②掛籃的材料選取，應(yīng)立足于國內(nèi)所生產(chǎn)的便于加工的高強輕質(zhì)鋼材。③施工中，為降低掛籃平衡重荷應(yīng)采用主桁與底平臺結(jié)構(gòu)分次走行的方法。④充分利用后錨固。

(2)掛籃施工周期

①掛籃的施工周期應(yīng)縮短。②應(yīng)采取各梁段全斷面一次澆注的掛籃設(shè)計方式。③掛籃設(shè)計適應(yīng)充分考慮走行方便和快捷。④從降低工人勞動強度出發(fā)，掛籃的施工工藝應(yīng)貫徹以人為本的設(shè)計思想。

(3)保證懸澆混凝土質(zhì)量

模板設(shè)計時，應(yīng)注重其外觀設(shè)計。掌握制作模板采用新型材料、用剛度指標(biāo)嚴(yán)格控制設(shè)計的原則，以達到重量輕和堅固耐用的目的。

(4)考慮掛籃的通用性

為節(jié)約成本降低消耗，掛籃設(shè)計時，應(yīng)對各種跨徑和不同寬度箱梁的施工進行綜合考慮。

1.3 懸臂澆筑的掛籃施工要求

(1)掛籃組成

掛籃由主桁構(gòu)架、底模平臺、內(nèi)外模吊掛系統(tǒng)及限位系統(tǒng)等7 大部分組成。

(2)掛籃拼裝

①嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙完成掛籃的制造和拼裝。掛籃的加工完成后，應(yīng)對整體結(jié)構(gòu)進行預(yù)拼裝檢查和驗收，合格者方可辦理簽證并運往工地安裝。②嚴(yán)格按照工藝要求完成掛籃拼裝。③拼裝前以及在拼裝過程中，應(yīng)清理桿件數(shù)量，并對掛籃的螺裝牢固性和電焊連接正確性等進行仔細的檢查，檢查合格辦理簽證后，還需進行試壓檢查。④對特殊段剛構(gòu)懸澆梁掛籃需進行靜載試驗，用以檢驗掛籃的剛度、強度及其穩(wěn)定性，為掛籃的懸澆模板體系設(shè)計提供試驗數(shù)據(jù)。

1.4 懸澆模板體系施工要求

(1)模板安裝

根據(jù)節(jié)段的構(gòu)造和尺寸，對箱梁的外模、內(nèi)模、底模及其相應(yīng)的支撐體系進行安裝。施工過程中，箱梁腹板內(nèi)外模板之間的對拉結(jié)構(gòu)的設(shè)置，應(yīng)參考懸澆時箱梁混凝土澆筑所產(chǎn)生的側(cè)壓力，防止爆模為宜。

(2)鋼筋綁扎

①應(yīng)對用于懸澆模板的鋼筋加工偏差提出嚴(yán)格要求，特別是受力鋼筋成型長度、彎起鋼筋起點位置及箍筋尺寸等。②預(yù)應(yīng)力施加時會對梁體產(chǎn)生荷載。保證預(yù)應(yīng)力孔道的成型質(zhì)量是滿足和達到施加預(yù)應(yīng)力要求的重要環(huán)節(jié)。所以應(yīng)將現(xiàn)場的橫梁、隔梁、錨區(qū)等鋼筋較密部位的結(jié)構(gòu)鋼筋與設(shè)計圖紙進行反復(fù)認(rèn)真的核對，避免小材大用，最終導(dǎo)致重大責(zé)任事故。③鋼筋綁扎后進行預(yù)應(yīng)力管道的安裝。安裝時，首先應(yīng)保持管道的位置準(zhǔn)確和順直。施工過程中，若發(fā)生預(yù)留孔洞或者鋼筋與預(yù)應(yīng)力管道相碰的現(xiàn)象，應(yīng)以保證預(yù)應(yīng)力為前提，采取適當(dāng)調(diào)整孔洞或普通鋼筋位置的方式加以調(diào)整。

(3)混凝土澆筑要求

①主梁采用高性能混凝土。橋梁懸澆對其原料混凝土在配比和拌制上要求較高。施工時，應(yīng)嚴(yán)格按照工藝要求，按照經(jīng)試驗中心出具試驗報告的配合比進行配制，對混凝初凝時間、混凝土齡期等技術(shù)指標(biāo)進行嚴(yán)格的控制。②澆筑時，混凝土通過輸送泵送至橋面，底板混凝土、腹板混凝土分別從頂板的預(yù)留孔洞滑入及腹板內(nèi)側(cè)模板上預(yù)留的窗口送入，腹板兩側(cè)應(yīng)對稱灌注。澆筑時應(yīng)履行先底板、再腹板最后頂板以及從懸臂端向接縫端進行的灌注順序。③澆筑前，認(rèn)真檢查掛籃、模板、預(yù)埋件螺紋鋼筋等，將模板內(nèi)的雜物清除干凈并用水沖洗。注意高性能混凝土必須采用強制式攪拌機攪拌。④混凝土灌注應(yīng)由前端向后端分層進行，為保證混凝土的質(zhì)量，澆筑過程中嚴(yán)禁加水，且應(yīng)應(yīng)在一天中氣溫最低時，以快速、連續(xù)的澆筑完成。混凝土澆筑后應(yīng)用塑料布覆蓋。端模拆除后，鑿毛該梁段與前段混凝土結(jié)合面并清洗干凈。⑤已灌注的梁段，應(yīng)從箱梁截面各部尺寸以及中線誤差是否滿足施工規(guī)范的要求、混凝土強度是否達到設(shè)計標(biāo)號以及撓度值等多方面進行檢查。

(4)掛籃的前移及錨固

①前一階段預(yù)應(yīng)力張拉完成后，應(yīng)將掛籃前移。前移時應(yīng)先拆除掛籃后吊帶，放松邊吊掛及前吊帶以使掛籃下落，同時檢查底板腹板等部位，確保掛籃的無障礙走行。②掛籃走行時，保持上下游同步、南北對稱前移，走行過程中，若發(fā)現(xiàn)偏位及時糾正。③掛籃走行時，為保證人員安全，在掛籃下滑道前端應(yīng)設(shè)有限位裝置;后端設(shè)有溜繩保險。④掛籃走行到位后，通過專用工具仔細檢查掛籃位置是否準(zhǔn)確，發(fā)現(xiàn)偏差，及時用手拉葫蘆或千斤頂?shù)冗M行調(diào)整。

2 結(jié) 論

針對該橋的工程特點，所提出的主橋采用掛籃懸澆方案，以及對該施工方案進行的分析，可使主跨連續(xù)剛構(gòu)橋的應(yīng)力和成橋線型滿足設(shè)計要求。

［1］丁愛華，尋穩(wěn)家.連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃懸澆技術(shù)及質(zhì)量控制［J］.建材技術(shù)與應(yīng)用，2009:13－15.

［2］尹敬虎.大跨度連續(xù)剛構(gòu)梁掛籃懸澆施工技術(shù)［J］.建材世界，2010，31(5):57－59.

［3］公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62－2004)［S］.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2004.