王小青
摘要:當今,隨著我國橋梁施工的發展,橋梁的結構日益多樣化,采用支架現澆進行預應力混凝土連續箱梁橋施工的時候,結構不會發生體系轉換,預應力筋可以一次布置集中張拉,橫向鋼管多點支撐,支撐結構橫向彎矩小,梁高要求低,是許多橋梁施工特別是城市橋梁施工的首選方法。本文就對支架法預應力連續現澆梁施工技術進行分析和探討。
關鍵詞:支架法;預應力;連續現澆梁;施工技術
1預應力混凝土連續箱梁橋的特點
近年來,預應力在梁橋施工中的應用使預應力混凝土橋梁的發展尤為迅速,橋梁結構日益多樣化。新建鐵路南昌至贛州客運專線堆上特大橋無砟軌道雙線預應力混凝土連續梁跨越樟樹鹽化基地專用線,施工總長度為161.5m,為確保剛構連續梁滿足運營線限高要求,跨越處采用(32+48+48+32)m剛構混凝土連續梁結構。預應力混凝土連續箱梁橋具有以下幾個特點:1)能夠有效的利用高強度的材料,并能明顯的降低自重在全部荷載設計中的比重,具有節省材料、提高橋梁自身的抗裂和抗疲勞能力、降低維修成本的作用;2)預應力連續箱梁橋的材料具有可塑性,能夠充分利用材料的可塑性豐富建筑的表現形式,并能夠使其與周圍的環境更加協調,達到橋梁經濟與美觀的統一;3)適用范圍非常廣,幾乎能夠適用于各種結構體系,并且還在不斷創造出能夠體現預應力技術特點的新的結構體系。
2支架法預應力連續現澆梁施工技術探討
某高速公路位于我國一段較為平整的區域地段,是我國公路建設中的示范工程。公路建設工程在專業的施工技術團隊中展開,因此自起建以來,取得了社會較高的贊譽。該公路投入使用以后,給社會帶來的經濟效益也是非??捎^的。在該公路的橋梁建設中,涵蓋的大橋有10座。橋跨相鄰支座中心之間的距離有(25×9+25×4+30×3)m,橋墩高度為28~34m,主跨的上部結構主要采用的是連續現澆梁,下方結構主要采用的是群樁基礎以及薄壁橋墩,其他跨徑之間的上部位采用的大都是組合預制箱梁。在A高速公路的建設中,由于橋梁建設的規模較大,因此施工難度較高,但是A公路采取了合適的施工方案使工程在規定時間內如期竣工。
2.1支架施工方案和施工方法
2.1.1基礎施工。根據現場實際情況,選擇支架基礎,根據荷載大小,其基礎寬可選60cm~100cm,擴大基礎的不設受力筋,只設構造筋,鋼筋直徑為16mm或20mm,澆筑基礎時,根據荷載計算,按臨時墩間距,預埋鋼板及螺栓;若地勢陡,不適合用擴大基礎,可選用樁基礎,樁基直徑為12m,底端直徑大于1.2m,摩擦樁根據受力選擇樁長,若巖層好樁基一般嵌入強風化巖1m~2m,樁基鋼筋主筋直徑為16mm,間距為30cm;加強筋直徑為16cm,間距為200cm;箍筋直徑為8mm,間距為30cm,樁頂預埋鋼板及螺栓。鋼管壓力N通過鋼板墊座向地基傳遞,通過50cm~60cm厚的鋼筋混凝土基礎及100cm的洞碴基層后作用在原地基上,地基反力近似均布反力計算。頂板混凝土澆筑時,鋼管立柱截面的實際應力為67.1MPa,則原地基應力:σ=N/A=671/5.6=119.8kPa。而原地基經過處理后,測得容許承載力為200kPa以上,處理后地基承載力可以達到要求。
2.1.2臨時墩。本工程中采用的臨時墩材料是鋼管以及拼裝貝雷,貝雷臨時墩有較大的撓度,且采用鋼管材質的剛度較高,有益于施工。臨時墩鋼管選用統一規格為430mm×8mm,臨時墩的間距根據工程的具體情況進行設置。同時對于跨中臨時墩的搭設間距在3m左右。搭設過程中對于鋼管的傾斜度進行嚴格的控制,通常不超過0.1%。
2.1.3砂筒。砂筒作為該技術施工中的中重要組成部分,對支架高度的調節起著至關重要的作用。在A高速公路的建設中,砂筒放在臨時墩上,承重梁設在砂筒上方。一般情況下,母筒的鋼管要與鋼管臨時墩鋼管的規格相同,而子筒的鋼管規格要比母筒小1cm。用混泥土將子筒澆筑滿以后,用砂子填充母筒,其中母筒與子筒的重疊要高過15cm,以此確保符合施工要求。
2.1.4支架預壓。竹膠板底模安裝完畢后,需要進行支架預壓。在該工程中,由于現澆梁進行澆筑的次數為兩次,所以在支架預壓時,要對混泥土的重量進行計算,不得超過腹板以及底板重量的1.2倍。
2.2支架拆除
支架的拆除為支架搭設的逆工序,先降低調節高度的砂筒(注意整體性降落,以防傾斜失穩),再拆除縱向的方木及模板,后拆除橫向的工字鋼,最后拆除貝雷片,在承重梁端設置定滑輪,采用電葫蘆整排貝雷片一側,用吊車吊走。工字鋼橫梁和臨時墩的拆除可以通過在箱梁施工時預留卸架孔,吊車拆除。
3支架質量控制要點及關鍵技術
1)從進場材料抓起,所有的材料必須按方案設計的材料進場,如有不符必須進行驗算合格后才能用。2)基礎一定要達到設計要求。3)臨時墩鋼管連接時,若采用法蘭盤連接一定注意螺栓的質量;若采用焊接,注意對焊質量,同時采用1cm厚的鋼板幫焊。同排鋼管的連接采用的斜支撐與臨時墩鋼管連接采用焊接。4)砂筒的制作與支架的沉降有著重要關系,對于母筒里裝的砂子必須嚴格要求,粒徑要均一,砂子必須沖洗烘干并做試驗,試驗力與砂筒實際承受的力相同,并且做15組實驗,總結出砂筒的沉降參數。5)在施工時注意縱坡與橫坡,縱坡在臨時墩上已考慮,橫坡和預拱度是在砂筒上考慮的,由于此種支架方案的沉降梁幾乎沒有,故調好標高為以后的施工節省時間。6)翼板的支架一般采用腳手架及頂托來支撐與調整標高,但此方案中的鋼管整體性不好,直接采用鋼管縱向固定在分配梁上,將豎向鋼管用扣件與縱向鋼管連接,高度也由此豎向鋼管調節,此方案整體性好。
結語
在橋梁施工中,鋼管臨時墩支架法是預應力連續現澆梁施工中既經濟又有效的施工方法,不僅能夠大大節約工程成本,也能夠有效縮短工期。
參考文獻:
[1]李浩.支架現澆預應力混凝土連續箱梁橋施工控制技術[D].長安大學,2011.
[2]邵振華,李興才.預應力砼箱型連續梁支架法現澆施工技術[J].林業科技情報,2009,(03):121-122.