摘 要:在工期緊張的情況下,懸臂橋梁的施工一直是整個線路的關鍵,關系到整個橋梁的安全,通過分析懸臂橋梁在施工中的各個工序,確保懸臂現澆橋梁的安全進行,施工結果表明,在整個懸臂橋施工過程中,橋梁合攏段是施工的關鍵技術。
關鍵詞:懸臂;連續(xù)梁;合攏段;施工
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.098
在道路交通中,跨徑較大的混凝土梁橋大部分都采用變截面連續(xù)梁橋,變截面梁也符合梁的內力分布規(guī)律。大跨連續(xù)梁橋宜選用懸臂法施工,懸臂法施工的橋梁安全影響因素較多,溫度的變化會引起梁體的伸縮變形和扭曲變形,對梁體線形影響較大,需對合攏段需采用剛性支撐進行臨時鎖定,若先拆除臨時固結后合攏則會造成中跨線出現顯著的下撓現象,所以合攏中跨后再拆除固結。掛籃在施工過程中梁體兩端要對稱,確保兩懸臂端的平衡,防止已澆筑混凝土的開裂,同時,支架搭設、加載,預壓和卸載時候,容易對梁體造成破壞。本文通過對某大橋施工實例研究變截面連續(xù)梁橋施工過程中的關鍵技術。
1 工程概況
高鐵中的某座橋梁,全長2959m,起點里程DK221+319.199,終點DK224+278.199,全橋結構形式多為32m箱梁,在DK224+030為45+70+45m連續(xù)梁橋,主橋上部采用預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁,下部采用薄壁式橋墩、低樁承臺、群樁基礎,線下工程計劃2014年7月20日開工,2014年11月31日完工,總計134天,工期緊張,懸臂連續(xù)梁段的施工控制是本工程的一個難點,若施工中控制不好,對施工的開展存在著極其嚴重的危機。
2 施工設計
對工程中梁所采取的是將其固結成“T”型結構,然后進行連續(xù)性施工工藝。具體施工的方法為,在“T”型結構懸壁段進行澆筑操作,接下來讓各個T型結構進行聚攏,使其能夠滿足連續(xù)梁工程的需求。在這一過程中,箱梁應選擇由拌合站所制作而成的混凝土,利用泵輸工藝來達到澆筑要求。箱梁施工中的所有裝備與施工材料都要利用吊車吊裝至其正確位置,然后施工人員要從鋼管所搭建的踏板上進行施工。
3 施工工藝
3.1 安裝支座
本連續(xù)梁橋共有兩種支座,一種為臨時支座,另外一種為永久支座。為承受墩頂0#段、模板以及T型結構構懸臂操作過程中不平衡彎矩的重力,對墩身制作結束后,要在墩頂順橋左右方向設立四個臨床支座,臨床支座由混凝土制作而成,尺寸約為長×寬×高=315×70×55cm,同時臨床支座要滿足比永久支座高2~3毫米的標準,用于減少永久支座體系轉換期間受力過大問題。其中,墩頂永久支座在操作過程中要切實保證安全可靠,借助策略灌漿完成,并且兩個支座需在同一水平面,才可保證受力均勻。第一,利用鋼楔置入支座四角,然后將支座放平,使其底面與設計標高一致,然后在其與支撐的墊石中間保留20~30毫米的空間,使無收縮高強度灌注材料能順利注入。其次,灌漿時先灌注支座預留錨栓孔,當支座預留孔接近灌滿時再由支座中心至四周方式進行注漿操作,保證鋼模板、支座底板周邊的所有空隙都完全充斥了灌漿材料。
3.2 0#塊施工
0#塊采用滿堂支架現澆施工。首先進行地基處理,地基處理完畢后,進行滿堂支架搭設,底模鋪設結束,繼續(xù)開展支架預壓操作。 預壓所借助的工具為沙袋,其重量為梁重的1.2倍。預壓操作期間要著重注意彈性與非彈性變形規(guī)律,進而得到確切的預拱度。其中,托架預壓時長持續(xù)為一周,實際工作時要先對0#塊施工,然后再進行懸臂段施工。
3.3 梁段循環(huán)施工
掛籃拼組操作順序:加工廠拼組內容具體為主梁系的主構架,此處為兩片;橫向聯接系的四片,外模板、內模、模架以及各類散件。將加工廠拼組而成的大件與散件置于施工現場,借助吊車將其送至0#段上,然后開展整體拼組操作。
掛籃懸掛在已張拉錨固并且和墩身連成整體形成“T”字結構的箱梁段上,可沿軌道進行移動:前梁段張拉結束,然后分別將松掉掛藍后錨點、前后吊帶,拖拉主梁系以及模板系等利用YCD24型千斤頂張拉工藝連接到位。然后在掛籃上完成下一梁段的所有施工作業(yè)。測量0#段施工梁段混凝土強度滿足設計強度的90%時,張拉預應力束并待孔道內水泥漿初凝后即可拼裝掛籃,然后開展循環(huán)懸澆梁段操作。
3.4 邊跨直線段施工
借助落地支架法來對邊跨直線梁段進行施工工藝。用承臺作為支架基礎,然后利用萬能桿件對支架進行拼組。具體操作過程為:落地支架構建→模板支立平臺→支座安置→模板支立→綁扎鋼筋并開展預力管道施工安裝→構建混凝土澆筑平臺→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)生→將底板內、外側模板及端模拆除。在此期間,必須保證直線梁段混凝土一次澆筑成功。
3.5 合攏段施工
先合攏邊跨后合攏中跨為合攏段的正確施工順序,開展合攏段施工時,要切實保證這兩個“T字型結構”表層梁面整潔,然后進行合攏段施工,具體施工步驟如下:
①必須保證配重水箱備份,并且將少數必須的機具設備置于正確應用地點。之后對距離較近的兩個“T字型結構”上全部觀測點的標高數據信息進行確定,然后鎖定永久支座。②拆除“T字型結構”附近的臨時支座,并將拆除臨時支座后梁面上觀測點的標高進行確定,進而得到一個準確的合攏段兩個梁端頂面標高高差,并保證其符合相關規(guī)章制度,最后才能開展合攏段施工操作。③在安裝合攏段箱體內模與頂板鋼筋期間,應提前進行氣溫的選定工作,最好挑選溫度較為低的時間段,然后根據設計內容對體外形鋼支撐進行焊接工藝。并將距離較近的兩個“T字結構”。④為防止溫度變化過大對混凝土澆筑的嚴重影響,所以在進行合攏段混凝土澆筑時要挑選溫度最低的時間,并且將在混凝土拌制時摻入適量鋁粉作膨脹劑,提高混凝土強度同時,也減少其連接處裂縫產生的現象。⑤合攏段兩邊需進行水箱配重設計,保證水箱配重與澆筑的混凝土重量一致。之后可對混凝土澆筑工作與放水工作同步進行。除此之外,要盡可能內將混凝土澆筑完成時間控制在氣溫回升前。⑥完成混凝土澆筑工作后,需對其進行養(yǎng)生,表面覆蓋上適宜的面料或塑料布,并定時向其表面灑水,防止因驟然干燥所引起的干裂現象。
3.6 預應力張拉
YCW400型千斤頂以及配套的OVM錨固體系則是對縱向預應力張拉工藝服務的,其借助兩端張拉,對油壓與伸長值實現雙向控制。 張拉秩序具體為:
開展施工→初始張拉操作→超張拉→張拉設計噸位→兩端分別錨固。
3.7 拆除掛籃
合攏部分前的梁段處要進行孔洞預留工作,然后在縱向預應力筋張拉結束后,立即借助10t卷揚機對外模進行切割,然后用吊車一一吊裝下來。之后用卷揚機將底模桁梁吊落,使其分別落于底模前后兩根橫梁處,然后將掛籃主構件拖后,利用吊機進行拆除操作。
4 質量保證
梁體懸臂因各種不可控原因受到了干擾,使其線形變化無法進行有效應用,T型結構合攏結束,體系轉換期間則會加大頂板與底板裂痕出現的可能性,針對以上諸多工程問題,在施工中采取以下工程措施:
4.1 梁的線形控制
梁體重量過大、超出承受范圍的預應力、混凝土徐變等原因都制約著連續(xù)梁線形,使其易發(fā)生形變現象。對此,要設立專業(yè)監(jiān)管隊伍,借助高新線形控制軟件技術,將實際探測到的參數應用于立模標高計算過程。
4.2 規(guī)范澆筑混凝土的時長
當進行混凝土澆筑操作時,要提前做好底板與腹板的澆筑工作,然后使混凝土達到初凝。之后要在初凝后禁止振搗器,而上層混凝土需用插入式搗固器來進行澆筑,這樣可有效減少混凝土凝結失誤現象,將其澆筑時長控制在合理范圍內。
4.3 加強掛籃的剛度及其穩(wěn)固性能
在開展混凝土澆筑期間,若未對掛籃剛度進行著重注意,則極易因掛籃變形而造成正處于澆筑過程中的混凝土出現擠壓變形情況,嚴重時還可能會導致梁體斷裂,影響澆筑效果。
4.4 切實保證預力筋的張拉秩序合理
完成混凝土澆筑工作后,便需要按照縱向預力筋張拉順序開始進行下一步操作,即遵循腹板-頂板的順序開展工藝,并且要先從下方張拉,然后左右保持對稱進行張拉。
4.5 梁段合攏期間體系轉換順序正確且科學
體系轉換為張拉操作后,邊跨得到合攏,要利用儀器將梁端撓度變化值檢測出來,進而為下一階段合攏段預力張拉及混凝土澆筑奠定基礎。無論哪一階段體系進行轉換,都要保證其存在一端可以自由伸縮,另一端保持固定,將縱向終拉力磨損降至最小限度。
4.6 加強波紋管道成型質量管理
混凝土澆筑作為工程中重要的組成部分,其在澆筑操作過程中極易造成波紋管受力過大出現變形的現象,進而引發(fā)泥漿滲漏、爆破而使整個管道無法保持通暢。混凝土澆筑期間,將帶活塞的通孔內放置上波紋管,然后利用兩端鋼絲繩的抽拉性將活塞置入波紋管內,將內部清理干凈。
5 結束語
在該大橋的施工全過程進行分析后可以看出,合攏段的施工是最為關鍵的一步,控制好施工關鍵技術,采取低溫合攏,合攏后及時張拉鋼束等措施,以克服梁段混凝土產生的收縮和徐變、梁體結構體系變化產生的應力等工程問題,除此之外,還要保證提前將工程臨時支座進行拆除操作,然后繼續(xù)進行合攏段工作,這樣可有效提高合攏段質量,使支座也能夠方便挪動。
參考文獻:
[1]文江.懸澆連續(xù)梁合攏段施工技術探討[J].建筑與工程,2011,1
(03):337-338.
作者簡介:蘇曉軍(1980-),男,陜西寶雞人,本科,工程師,主要從事鐵路橋梁施工及技術研究。