(四川路橋橋梁工程有限責任公司, 四川 成都 610072)
在連續梁施工中,一般采用分階段懸臂梁對稱澆筑施工方法,最后通過梁段合龍,實施從單階段到整體結構的連續梁施工。連續梁施工過程中墩頂的臨時固結點、梁段合龍的質量和要求、橋段的撓度控制都是影響工程質量的關鍵因素。
懸臂式連續梁施工被廣泛用于跨度大,且橋梁基礎采用高墩承重方式的大型橋梁工程中。在連續梁懸臂施工工藝過程中,主要使用到的施工設備是掛籃,掛籃使用的方式直接決定了連續梁的懸臂施工效率。掛籃是一種可移動、可拆卸的澆筑施工設備,可以通過張拉錨來進行位置移動,在每完成一分段的橋體施工后,移動掛籃,再向下一段施工。在掛籃內完成的施工工序有綁扎焊接鋼筋、裝卸模型、混凝土澆筑工程,包括縱向預應力張拉都在掛籃內完成。
在連續梁懸臂施工工藝中,掛籃是主要施工設備,按照現有的掛籃結構模式,可以將現有的掛籃施工設備分為斜拉自錨式、預應力束式、三角斜拉式、桁架式。掛籃還可以按照平衡方式來分類,可以分為自錨式、壓重式。按照移動方式來分類可以分為滾動式、滑動式兩種。
掛籃由五大系統組成(包括主 垳 架,懸吊系統,錨固系統,行走系統,模板系統),其中錨固系統包括壓緊器和錨固筋,行走系統包括內模行走系統、側模行走系統、三角結合梁行走系統。
在現有的0#、1#塊施工方法中,以托架法,落地支架法施工為主。但是考慮到高墩高度較高,橋下地勢復雜,工期進度要求比較緊,考慮到安全問題,施工成本,掛籃工作的難度等等,擬采用托架法來進行施工。
現有的托架設置工藝中有兩種模式,一種是通過預埋孔道使用高強精壓螺紋鋼筋進行對拉連接設置,以確保基座受力鋼筋的穩定性。另外一種方法是通過在墩身預埋剛性牛腿,通過焊接剛性牛腿,作為基礎的受力結構。考慮到預埋剛性牛腿施工方法的局限性,擬采用預埋孔道用高強度精壓螺紋鋼對拉連接的方式來進行托架基礎設置。
綜合了托架的抗剪,抗壓,強度,剛度等等因素考慮后,可以通過在箱梁底部設置4道三角形托架來對箱梁進行固定,通過使用直接在32MM以上的高強精軋螺紋鋼與墩身相連。
在完成對托架系統的安裝后,需要對托架系統進行預壓實驗,以確保托架的承重能力能夠滿足工程的需求。在進行預壓實驗前,需要對混凝土土方重量,模板,鋼筋,支架等等自重進行計算,還要考慮到施工時間長度,工期內的其他荷載,等計算斷面荷載分布值,最后確定一個合理的堆載預壓強度。
0#梁段是連續梁的重要部分,所以0#梁段施工必須嚴謹,做到分好不差。一般根據橋段的施工難度可以分為一次澆筑施工或者兩次澆筑施工。對于工程量大、難度高的0#梁段,應該采用兩次澆筑的方式來做好質量控制工作。
如采用一次澆筑,應該提前在箱梁的頂部預留窗口,待其他安裝工作完成后,混凝土能夠從箱梁上部的窗口灌入,進入箱梁的箱內。澆筑時注意混凝土配合比,并且注意振搗密實。
如采用兩次澆筑,可以先將0#梁段的底模、側模和相對應的鋼筋焊接綁扎、安裝好,再進行第一次澆筑施工。待第一次澆筑施工達到預期質量控制后,再進行第二次施工。通過分兩次澆筑的方式,能夠很好地對底模、側模鋼筋綁扎焊接的質量進行控制,對混凝土的澆筑情況也能夠做到較好的質量控制。由于在第一次澆筑施工中,沒有進行頂板鋼筋模具的安裝,振搗棒和其他施工設備能夠直接伸入模具內部,能夠更好地確保0#梁段施工的質量。
由于橋梁連續梁的施工過程屬于大型、高強度的工程,支架布置必須滿足強穩定性、強剛度性、高強度性。在施工過程中,需要對橋段進行預應力加載,支架的基礎部分必須能夠承載預壓的重量。其中,常用的支架地基部分可以采用鉆孔樁基礎、明挖擴大基礎或者鋼管樁基礎。由于在加載預應力和載重的過程中,可能會出現彈性形變和非彈性形變,支架的布置還應該考慮有一定的形變預留量,還需考慮排水問題,在底部設置排水系統。
0#梁段的支架部分由內側焊接在臨時支墩、柱墩上面的剛性牛腿和外側鋼管支架組成,為了確保施工過程中永久支座不承受負載壓力,應該設立橋墩臨時固結裝置。通過在支座兩旁臨時焊接安裝預應力鋼筋,添加混凝土臨時墊塊等等的方式來布置臨時橋墩固結裝置。通過臨時橋墩固結點的設立,能夠減少澆筑過程中連續梁兩次出現的不平衡重力,減少建筑重力對 T結構的影響,同時降低溫度對混凝土的影響,保障施工質量。
支架的安裝和設計必須滿足最大承重設計,設計過程中應該使用大型有限元程序對支架結構進行運算,確保支架結構的合理性與合格性。在支架設計完成后,還應該對支架進行預加載測試。預加載的觀察時間一般設定為24個小時,可以以120%的真實負重來進行預壓測試,第一次觀察在預加載4小時后,第二次觀察在距預加載開始16小時后。預加載的重力應該從小到大,模擬澆筑過程中的混凝土結構重力變化。
掛籃模板應該在施工場外進行加工,通過采用定型高強度鋼板來作為模板加工的材料,在場地外加工完成后再運輸到現場以節省施工時間。根據不同的施工情況,掛籃模板可以在場外組裝成三大塊,或者兩大塊,以方便現場的安裝,安裝的方法應該根據施工橋段的具體情況而定。
對于0#梁段中施工需要用到的鋼筋,對于非預應力鋼筋部分,應該在場外的地面上進行加工,加工完成后再通過塔吊運送進行安裝施工,以節省施工時間,提升效率。對于縱向預應力管道應該用定位網片進行及時的固定,并檢查網片固定的質量是否合格。
在0#塊混凝土工程施工完畢后,并且混凝土的養護強度到達標準強度的90%以后,可以拆除內模板,對豎向、縱向預應力鋼筋進行拉張,拉張完畢后,安裝掛籃軌道,根據掛籃的行走方式分為滾動軌道和滑動軌道。為了保證外側模板脫模的順暢性,應掛籃滑動前,必須對已完成的項目進行逐一清點檢查,避免出現遺漏未施工項目。
該在脫模前對掛籃的后錨裝置進行解除,為了避免脫模過程中,掉落模板對掛籃造成損害,模板的前后吊桿放下的高度應該控制在3CM左右,以確保鋼模不會從過高的高度掉落損壞掛籃。在脫模工作完成后移動掛籃至下一個施工的準確位置,并鎖定后錨,鎖定后底橫梁吊帶。
合龍段的施工程序分為三段,包括次邊跨合龍、邊跨合龍、中跨合龍,一般施工順序為次邊跨合龍、邊跨合龍、中跨合龍(也可以是中跨合龍,次中跨合龍,邊跨合龍)。中間合龍的橋段部分采用吊架澆筑的方式來進行澆筑作業,合龍作業前應該不斷調整和矯正懸梁梁段的中線和標高,確保合龍時能夠進行無縫連接。為了確保合龍澆筑過程中混凝土構筑物不出現形變,應該在合龍混凝土工程開始前安裝對應強度和型號的合龍段勁性骨架和張拉臨時束,通過安裝勁性骨架和張拉臨時束的方式來確保合龍混凝土構筑物不變形。
連續梁施工工程在開工前應該做好詳盡的規劃,把質量工作放在第一位,把安全生產概念放在第一位,在確保施工人員安全的條件下再尋求施工效率的最大化。
[1]周建虎. 連續梁施工監控與施工技術研究[D].石家莊鐵道大學,2015.
[2]張國碧. 大跨度鐵路橋連續梁線形監控的研究[D].北方工業大學,2014.