肖 凡
(湖北省高速公路實業開發有限公司 湖北 武漢 430051)
探討連續梁懸臂施工中的若干重要控制點
肖 凡
(湖北省高速公路實業開發有限公司 湖北 武漢 430051)
連續梁懸臂澆筑施工時連續梁施工工藝的一大進步,克服了受地形、江河等不利自然條件施工橋梁的限制。這種工法有它的優越性,但存在幾個關鍵的技術和安全控制點。本文從基本施工方法入手,重點介紹澆筑施工中的關鍵點。
連續梁;懸臂;澆筑;控制
隨著我國經濟的發展,我國的交通事業也有了很大飛躍,許多鐵路、橋梁等正在如火如荼的建設中。其中,橋梁建設中采用最多的方法便是懸臂施工法。懸臂施工法主要利用預應力混凝土能承受較大負彎矩的能力,能大大提高橋梁的跨越能力,它可以少用支架或不用支架,施工對通航或橋下交通沒有影響。懸臂施工法主要應用于跨徑比較大的預應力混凝土橋梁、連續梁等。連續梁懸臂施工法中應用最廣泛的是懸臂澆筑法。
懸臂澆筑法是施工中最常見,也是很重要的一種施工方法,它是以完成好的墩身和支架為起點,即以“0號塊”為依托,以掛籃為工具,逐段對稱的向兩端澆筑混凝土,直到合攏形成整橋。懸臂澆筑法施工效率高,施工質量有保障,被廣大橋梁建設者所廣泛采用。
1.1在主墩上澆筑混凝土
我們應該先在主墩上澆筑“0號塊”,同時利用粗鋼筋和墊塊對連續梁橋的梁體和墩身進行臨時性錨固。然后,借助施工掛籃將它向著橋墩兩側進行分階段、對稱地平衡施工。
1.2邊跨合攏施工
邊跨現澆段施工工藝程序為:基礎處理→施工條形基礎→安裝鋼管柱→安裝縱橫梁工字鋼、橫、縱向勁性連接→安裝邊墩永久支座、鋪裝底模→安裝外模→支架預壓→綁扎鋼筋→安裝預應力管道→澆注邊跨直線段混凝土。
為了縮短施工時間,混凝土澆筑采用一次澆筑成形,先澆底板、腹板,后澆頂板。在施工過程中,我們要拆除澆注“0號塊”過程中的臨時錨固,還有支架和掛籃,此時結構體系就發生了變化,受到了一個集中向上的力。
1.3中跨合攏施工
中跨合攏施工與邊跨合攏施工的流程大致相同,只是稍微有變化,在中跨合攏施工階段,可視情況對邊跨合攏階段的模板、鋼筋進行安裝。該過程中,在中跨臺的龍段上的混凝土的強度達不到設計要求的時候,其自重及掛籃重力和2個分別作用在懸臂梁兩端的集中力是等效的。
1.4拆除合攏段的掛籃
拆除掛籃之后,整個橋梁結構就形成了一個超靜定結構。原先在掛籃上的合攏段的自重就直接在整體結構上作用。
1.5上二期荷載
通過理論分析和實驗結果可以看出,在橋面均布二期恒載的作用之下,很容易就能得到三跨連續梁橋的相應彎矩圖。
2.1墩、梁臨時固結
我們采用支座鉸接連接連續梁橋的梁與墩,但此方法不能承受彎矩,為了避免懸臂施工過程中出現的不平衡力矩,我們必須將梁、墩臨時固結,保證施工安全。在“0號塊”施工前要完成臨時固結,還要保證混凝土的密實度以及鋼筋的錨固長度。
2.20號塊施工
0號塊結構龐大,混凝土用量巨大,鋼筋也比較密集,也有可能是密實結構,所以在施工過程中一定要注意混凝土的施工,避免產生裂縫,同時也要保證混凝土的密實。還有需要注意的一點是,“0號塊”施工時,要將掛籃施工時需要的預埋件、預留孔安排好。
2.3掛籃懸臂施工
2.3.1掛籃的設計
掛籃是懸臂澆筑法的一種專用設備,它包括菱形掛籃、三角掛籃、平行掛籃等。不同形式的掛籃適用范圍不同,要根據梁的結構選擇合適的掛籃。為了保證掛籃的安全性和適用性,要充分考慮掛籃的重力系數,為適應橋梁的需要掛籃朝著高強、大跨、經濟的方向發展,掛籃設計要考慮安全性及適用性發展,力求做到重量小,節點少,結構穩定,變形小,安裝方便,拆除容易,且移動安全靈活,適應性強。
2.3.2掛籃的制安
掛籃一般是預制的,經過試拼、實驗合格之后再運到工地進行安裝。
2.3.3荷載試驗
安裝完掛籃之后,要對各個部位進行仔細檢查,還要進行荷載試驗。目的是為了驗證掛籃的加工質量,驗證在設計荷載下掛籃的實際承載能力,在試驗過程中,要分步對掛籃加力,并記錄每階掛籃的變形為下一階段的施工提供依據。當掛籃達到設計要求后,然后對掛籃的側模板和工作平臺進行吊裝。下一步就可以進行懸臂澆筑。
2.3.4懸臂澆筑
在掛籃平臺上完成一些必要的安裝后,包括鋼筋,預埋件的安裝,驗收合格之后就可以進行混凝土澆筑。混凝土澆筑過程中應注意:如果搗固不密實、漏搗,就會出現混凝土不密實、蜂窩麻面;兩端節段澆筑速度不一樣,造成不平衡受力;澆筑作業造成預應力孔道被碰撞變形、偏位等;混凝土上下層間隔時間過長,造成施工縫;管理要點:
(1)兩側梁段混凝土澆筑應對稱、平衡施工,施工荷載不平衡偏差不應大于設計允許值;
(2)混凝土應快速、連續施工,在最先澆筑的混凝土初凝前全部澆筑完成;
(3)底板、腹板和頂板對稱分層灌注,分層厚度不宜大于30cm;混凝土澆筑過程中不斷監測掛籃的高程變化;
(4)預應力孔道安裝質量、通暢情況檢查及堵塞處理;
(5)混凝土振搗應符合施工工藝要求,宜采用高頻附著式振搗器配合振搗;
(6)混凝土入模溫度、含氣量符合設計要求;
(7)混凝土強度試件、彈性模量試件。
另外還要注意,澆筑應該按順序進行,振搗要密實,防止有裂縫出現。
2.3.5掛籃走行
當澆筑工作完成后,需要張拉預應力,這個過程結束后,掛籃走行至下一個階段,施工過程中一定要注意兩邊掛籃走行是否對稱,是否平穩,一定要全程監控,防止其在走行過程中發生傾覆。
2.4合攏段的施工
掌握合攏期間的氣溫變化情況,分析氣溫對梁溫的影響,并以此確定合攏的時間以及合攏口的鎖定方式。合攏口的鎖定方式合不合適,需要我們對它進行力學驗算,經驗算合適之后方可執行,對于合攏口的鎖定,要迅速、對稱;要選擇一天當中氣溫最低且變化最小的時候對合攏口進行鎖定灌注合攏口混凝土。
跨中合攏段的施工:
2.4.1人員的配備

表1
另外,要選派責任心強、有相關工作經驗的施工負責人、安全員、防護員和聯絡員等,特種工作人員要經過安全培訓之后上崗。
2.4.2主要機具配備

表2
混凝土輸送采用地泵泵送,同時備用一臺,另外準備運輸車及吊斗作臨時準備。
2.4.3材料準備
施工前檢查現場水、電、路等是否已經暢通,保證具備正常施工條件;根據現場階段混凝土施工需要,提前將鋼管支架及加工好的鋼筋、模板、預埋件、錨具等施工主材運輸到位并進行妥善保管。
2.4.4施工組織安排
兩個邊跨合攏完畢,兩個相鄰的掛籃一個向前移動2m,一個向后移動2m,并進行配重。模板安裝,鋼筋綁扎,預應力管道安裝,中跨合攏段鎖定,解除中段支座臨時約束。澆筑混凝土,同時逐步撤除側沙袋。中跨合攏段預應力張拉及壓漿完畢,拆除模板、掛籃等。
2.4.5應急預案
跨中下撓。先對下撓模型進行計算分析,采取體外預應力加固法或鋼箱梁加固法等方法進行加固,改善梁的受力情況。天氣變化。提前做好準備,對溫度進行測量,預總結溫度的變化規律,根據實際情況在溫度變化最小和最低的時刻進行施工。
2.5施工監控
施工監控是連續梁施工的重要組成部分。在橋梁建設中它全程存在,它對橋梁的實際情況與環境狀況進行監控,將橋梁的實際狀態與理想狀態進行對比,運用科學的方法單一誤差進行預測,調整并加以控制,使橋梁結構盡量與實際情況相符合,保證橋梁結構施工的安全性,使其滿足設計要求和施工規范。在懸臂施工過程中,結構體系是不斷變化的,其各個階段的狀態既相互獨立又相互影響,所以就使得結構的受力分析更加困難,而懸臂施工又分為多階段施工,這就使得我們必須要對每個階段進行監測和受力分析,以便減小誤差,以保證橋梁結構的安全。
由于橋梁結構的跨度大,施工的環節多并且施工的環境復雜,因此每一節段的施工過程都必須進行嚴格監控,以確保橋梁成型后,橋梁能保持良好的線性,有足夠的徐變預拱度。我們一般對橋梁的線性狀態和應力狀態進行監控。
2.6結束語
目前,連續梁懸臂施工澆筑法已經發展的十分成熟,但在具體操作過程中還是有很多問題發生,它會影響工程的質量,降低經濟效益,這就要求我們的技術人員在施工過程中對其基本概念和施工方案做到充分理解,認真研究,爭取得到更多的解決辦法來保證連續梁橋的施工高質量的完成。
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1673-0038(2015)18-0220-02
2015-4-18