周鋒
(四川路橋公路隧道分公司 四川 成都 610200)
淺談橋梁預應力連續梁施工技術
周鋒
(四川路橋公路隧道分公司四川成都610200)
在我國交通體系發展中,橋梁占據非常重要的位置。我國的橋梁類型眾多,其施工技術也多種多樣,其中,預應力連續梁施工是非常常用的一種施工技術,其發展和應用對提高我國橋梁施工質量具有非常重要的現實意義。本文主要分析橋梁預應力連續梁施工特點,并具體闡述其技術要點。
橋梁;預應力連續梁;施工技術
現階段,我國橋梁施工技術不斷進步,在很大程度上提高了我國的橋梁施工質量。預應力連續梁施工技術的應用在我國的橋梁發展史上是一個巨大的進步。這種施工技術主要應用在河面較寬的大跨度橋梁施工中,可對梁高進行有效控制,并促使橋梁的撓度控制在合理的范圍內,對減少或者避免橋梁裂縫等質量問題具有十分重要的作用。
預應力連續梁施工技術在跨度比較大的橋梁施工中應用非常廣泛,其特點如下:①在使用這種施工技術進行施工時,一般而言,在橋墩上設置兩個支撐,可有效控制橋梁裂縫問題,提高橋梁面的平整度和行車的舒適性,這在一定程度上也減少了維護和檢修的費用,對降低橋梁成本具有重要意義。②預應力連續梁施工技術科采用多種橋梁形式,例如:等高或不等高、等跨或不等跨,在截面形式方面,也可根據工程的實際特點進行選擇,如箱形截面、工形截面、T形截面等,這對減少施工難度,提高施工質量具有重要作用,同時也滿足了不同施工工藝的要求。③在橋梁的負彎矩區域容易產生裂縫問題,對此,采用預應力混凝土可減少這種問題的出現。④在施工時,對預應筋的質量要求較高,因此,應嚴格按照施工要求和施工圖紙的規定選擇材料,以提高施工質量,減少施工難度。
2.1懸臂施工法
在預應力連續梁施工中,懸臂施工法是一種常用的施工方法,其主要技術原理是先從橋梁中間位置施工,然后對稱向兩邊接長,直到懸出梁合攏為止。從混凝土制作方法的角度,可將懸臂施工法分為兩個部分,分別為臂澆筑法和懸臂拼裝法:①懸臂澆筑法。這種施工方法使用的設備主要依賴于掛藍,其主要由錨固裝置、承重梁、懸吊模板等部分組成。掛籃主要為橋梁施工提供一個工作平臺,以方便模板工程、混凝土工程等施工作業,承重梁是掛籃的主要組成部分,其起到的作用時十分關鍵的,可將施工設備和完成的梁段的重量傳遞到橋梁結構上去。②懸臂拼裝法。這種施工方法使用的主要設備是吊機。其外形與掛籃相似,組成結構也比較類似。在具體施工中,懸臂拼裝的零號塊施工主要采用兩種方式,分別為就地灌注以及預制裝配。為了減少接縫問題帶來的影響,其一般采用膠接縫、干接縫和濕接縫作為主要的接縫形式,施工中應對接縫的寬度、砂漿強度等嚴格控制,以提高施工質量。
2.2移動模架法
所謂移動模架法,主要是指承載梁上采用支架和模板進行支承,然后進行現澆混凝土施工,在其達到規定強度后脫模,再利用導梁移動模架,澆筑下一個橋孔,直至整個橋梁澆筑施工完成。這種施工方法并不是適應于所有的預應力連續梁,其在橋梁跨境在20~50m范圍內,且等跨和等高度的橋梁中比較適用。這種施工方法具有推進速度快、施工方便的特點,但其投資,尤其是對設備而言,相對較大。
2.3頂推施工法
所謂頂推施工方法,主要是指利用縱向預應力筋,將梁身澆筑成一個整體,然后以滑動裝置(由不銹鋼板、四氟乙烯模壓板制成)作為載體,將梁在水平液壓千斤頂的作用下逐步向對岸頂進,直到完成整體橋梁施工。這種施工方法在等截面預應力連續梁施工中比較適用。頂推法主要采用分段施工的方法,千斤頂每段需控制在10~30m的長度以內。在具體施工中,先將箱梁聯成一個整體,然后在千斤頂作用下水平推進箱梁。為了減少施工過程中產生的負彎矩,可在河的一岸設置鋼導梁。值得注意的是,頂推施工法,尤其是單向頂推方法一般多跨連續梁橋中比較適用,其跨徑也必須在50m左右;且對于跨徑大于50m的橋梁,需要設置臨時支墩,以保證施工質量。
2.4預制裝配-整體施工法
這種施工方法的主要施工原理是使用起吊設備分段澆筑梁身,采用相應的施工設備將構件安裝到橋梁相應位置,然后進行現澆混凝土施工,最后利用預應力筋連接整個橋梁,就完成了整個橋梁施工。這種施工方法具有其它施工方法不可比擬的優勢,即施工中不需要用到滿堂支架,可在很大程度上減少混凝土澆筑的施工量,對縮短工期、提高工程效益具有重要作用。
3.1工程概況
本橋位于儀隴縣燈塔鄉巴南廣高速公路TJ2-5合同段,其基本情況如下:橋梁為分離式橋,設計橋梁中心樁號,左幅為K78+ 524,橋長411.31m,右幅為K78+534,橋長409.31m,橋型布置為6×40+8×20m預應力混凝土簡支T梁和預應力混凝土簡支箱梁。本橋平面位于半徑R=515m(右偏)的圓曲線上及LS=180m的緩和曲線上,墩臺徑向布置。縱面位于R=28000m的凸曲線及R= 18874.46m的凹曲線上。橋梁下部結構為鉆(挖)孔灌注樁基礎,橋墩采用圓柱式墩及變截面空心矩形墩。橋臺采用座板式橋臺及重力式U型橋臺,基礎為擴大基礎。
3.2施工技術要點
3.2.1T梁預制
首先進行T梁預制,在施工過程中,應注意以下幾點:對預制梁梁體外模而言,采用分片拼裝式大塊鋼模板,包括側模、封頭模板;根據需要預制的梁型,選擇鋼筋,并按照施工設計圖紙擺放腹板及底板鋼筋并綁扎成型,然后將預留孔道所用的根據梁型設計需要而卷制的波紋管按圖紙所給坐標尺寸安放于骨架內,每隔50cm加設一道直徑φ8定位鋼筋將波紋管其牢固地定位于鋼筋骨架內部。檢查合格后,進行側模安裝。安裝過程中,要保證模板的接縫嚴密平順,板面局部平整度用3m直尺檢查不能大于1mm,板面及板側撓曲度嚴格控制在±1mm范圍內,輪廓線條應流暢順直無波折。側模安裝完畢后再安裝端頭模型,端頭模型安裝要保證預留鋼筋能從模上眼孔順利穿出模外,安裝完畢,檢查整片梁模的豎直度、線型及凈空尺寸,在滿足要求的條件下,進行頂板上梳形板的安裝,緊固模型上下拉桿及插打底部楔子,使模型支撐穩定牢固,經質檢人員及監理工程師檢查合格后進行行車道板鋼筋及預留預埋鋼筋的綁扎安裝。
3.2.2混凝土澆筑
梁部混凝土澆筑采用一次性澆注成型的方式,然后進行集中拌合,采用罐車運輸至施工現場,龍門吊配合料斗入模,機械搗固。①配合比。配合比采取正交復配設計,混凝土入模時的坍落度控制在16~20cm,水泥用量不超過500kg/m3,混凝土中嚴禁摻入鹽類,氯離子總含量不超過水泥用量的0.10%,在混凝土中適當摻入緩凝劑,混凝土初凝時間≮4h,選用級配良好骨料并摻入減水劑,水灰比控制在0.45以內。②混凝土澆筑。混凝土應連續灌注,斜向分段,水平分層。灌注方向從梁的一端循序進展至接近另一端時,改從另一端向相反方向投料,而在距該端4~5m處合攏,以避免梁端混凝土產生蜂窩等不密實現象。分段長度為4~5m,必須在前一段混凝土初凝結束前開始灌注下一段混凝土,以保證灌注的連續性。混凝土初凝收漿以后,即安設好養護棚,開啟水管閥門,自動灑水保濕養護(冬天采取保溫防凍養護),養護不得少于7d。在達到一定強度后拆除模板,并進行張拉。預應力張拉采用智能張拉控制系統,按設計確定的張拉力進行控制張拉,張拉過程中自動記錄伸長值。
3.2.3T梁架設
在該工程中中,架梁施工采用架橋機進行,其載重為170t,在進行橋梁架設前,應在大橋橋頭路基上組拼架橋機,架設時用拖車將梁片運至橋頭后吊上運梁平車,鋪設軌道,平車將梁運至架橋機尾部逐孔架梁。在預制場內用龍門吊將梁吊至運梁平車上,采用運梁平車運送T梁,T梁運輸示意圖如圖1。
架橋機拼裝完后,經過檢驗和試運行,同時報監理工程師同意使用后,逐孔完成每孔T梁的架設。①喂梁。將梁運入架橋機后部主桁架內,按設計要求采用兜托梁底的方法將梁卡住,用架橋機的兩臺起吊天車同時緩慢起吊,然后退出運梁平車。②預制梁縱移及橫移。梁體縱向移動由吊梁天車移動完成,梁體橫向移動由架橋機橫移向移動完成。③架橋機安裝梁片。架橋機運梁臺車攜梁縱移至安裝孔跨時,將梁體下降至支座頂上10~20cm位置,然后架橋機整機將梁橫移直接安裝到位。架梁完成后,及時焊接橫隔板對梁體進行固定,增強T梁的穩定性,防止梁體橫向傾覆。④濕接縫混凝土澆注及結構體系轉換。T梁逐孔架設完成后,進行T梁濕接縫及墩頂錨固施工,完成梁體體系轉換,見圖2。

圖1 T梁運輸方案圖

圖2 T梁橫向濕接縫施工示意圖
綜上分析,在橋梁預應力連續梁施工中,其施工方法多樣,在具體工程實踐中,應結合實際工程特點,選擇合理的施工方法,并制定嚴格的施工方案,然后嚴格按照施工方案進行施工作業,特別是混凝土工程、模板工程等,以保證施工質量,促進我國橋梁事業的可持續發展。
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U445.57
A
1673-0038(2015)04-0123-02
2015-1-13
周鋒(1977-),男,工程師,本科,主要從事公路橋梁施工管理工作。