預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工定位技術(shù)研究

夏亮坤

【摘 要】 隨著國(guó)家對(duì)高鐵、公路、橋梁、港口、機(jī)場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速推進(jìn)，施工標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，橋梁工程中，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工中各類問(wèn)題矛盾逐步顯現(xiàn)，準(zhǔn)確定位、提高施工質(zhì)量，成為了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)研究項(xiàng)目。

【關(guān)鍵詞】 混凝土 連續(xù)梁 鋼筋 定位技術(shù) 預(yù)應(yīng)力

1 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工常見(jiàn)的問(wèn)題有鋼筋密集、定位困難，預(yù)應(yīng)力管道定位超標(biāo)、錨墊板偏斜、扭曲，張拉力不同步，不易自動(dòng)補(bǔ)償，鋼筋密集區(qū)混凝土振搗困難，容易產(chǎn)生空洞、漏筋等。為保證施工質(zhì)量，本文以商合杭鐵路亳州特大橋跨渦河連續(xù)鋼構(gòu)拱0號(hào)塊施工為例，總結(jié)三項(xiàng)定位技術(shù)的運(yùn)用成果，以達(dá)到同類項(xiàng)目施工中借鑒引用的目的。

2 工程案例

2.1 工程概況

某鐵路特大橋（88+168+88）m連續(xù)剛構(gòu)拱跨越淮河的第二大支流渦河，主梁采用單箱雙室、變高度、直腹板箱型截面，中跨跨中及邊支點(diǎn)截面中心處梁高4.515m，中支點(diǎn)截面中心處梁高10.015m，梁高按二次拋物線變化。主梁頂寬一般段16.6m，邊支點(diǎn)處考慮與鄰跨標(biāo)準(zhǔn)梁相接頂寬線性變化為13.2m，頂板厚0.45～0.6m，中支點(diǎn)附近頂板加厚為1m；邊支點(diǎn)處局部頂板加厚為0.65m。主梁端部橫隔板厚2m，共2道；每個(gè)剛構(gòu)墩處設(shè)置兩道厚為2m的橫隔板并與剛臂墩墩身正對(duì)，共4道；中跨跨中位置設(shè)置中跨跨中橫隔板，共1道；邊跨跨內(nèi)設(shè)置邊跨橫隔板，共3道；所有橫隔板均設(shè)過(guò)人孔。箱梁對(duì)應(yīng)各吊桿處設(shè)置吊點(diǎn)橫梁，板厚0.4m，全橋共設(shè)17道吊點(diǎn)橫梁。主梁共分83個(gè)梁段，梁拱結(jié)合部0號(hào)梁段長(zhǎng)30m，合龍梁段長(zhǎng)2.0m，邊孔現(xiàn)澆梁段長(zhǎng)3.9m，其余梁段長(zhǎng)分別為3.0m、3.5m、4.0m三種。主梁除0號(hào)梁段、邊孔現(xiàn)澆梁段在支架上施工外，其余梁段均采用掛籃懸臂澆筑。拱肋采用豎直平行拱，兩拱肋中心距14.8m，計(jì)算跨度為168m，拱肋立面矢高33.6m，采用二次拋物線形式。

主墩552及553號(hào)墩，0號(hào)塊高10m，雙箱雙室結(jié)構(gòu)，施工時(shí)，采用支架法施工，支架按照梁式支架設(shè)計(jì)，外模采用廠家定制鋼模，鋼筋及預(yù)應(yīng)力采用鋼筋場(chǎng)集中加工制作，板車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)安裝。0#塊混凝土分兩次澆筑，第一次澆筑墩頂3米范圍及梁面以下2米處，共計(jì)2000立方米，澆筑高度13m，寬16.6m，長(zhǎng)30m，綁扎鋼筋共計(jì)585噸，第二次澆筑梁面頂板2米及拱腳混凝土，共計(jì)1030立方米。混凝土采用拌合站集中拌制，砼罐車車運(yùn)輸，兩臺(tái)汽車泵泵送澆筑。

2.2 施工重難點(diǎn)分析

1、鋼筋密集，綁扎過(guò)程難度大、振搗難度大

0號(hào)塊高10m，其墩身部分3m內(nèi)既有墩身鋼筋，又有0號(hào)塊鋼筋，墩身鋼筋豎向間距12cm，三根直徑Φ25mm組成一束，每個(gè)墩分為4層，剩余凈距不足7cm，同時(shí)護(hù)面鋼筋內(nèi)安裝0號(hào)塊鋼筋倒角鋼筋，剩余間距不足5cm，綁扎難度大。混凝土澆筑過(guò)程中，操作人員無(wú)法直接進(jìn)入內(nèi)部觀察振搗情況，振搗難度大。

2、預(yù)應(yīng)力束多，鋼筋受干擾數(shù)量多

0號(hào)塊縱向預(yù)應(yīng)力束158束，豎向預(yù)應(yīng)力400束，橫向預(yù)應(yīng)力214束，縱橫交錯(cuò)，為保證預(yù)應(yīng)力管道順直，不受鋼筋干擾。施工中必須對(duì)部分鋼筋進(jìn)行調(diào)整來(lái)保證預(yù)應(yīng)力管道。調(diào)整數(shù)量多，鋼筋綁扎難度大。

3、作業(yè)高度大，整體鋼筋定位難度大

0號(hào)塊鋼筋垂直高度10m，豎向鋼筋高度均不小于7m，且鋼筋密度大，極易受風(fēng)力影響發(fā)生側(cè)翻等危險(xiǎn)，豎向鋼筋定位難度大，定位骨架無(wú)法單獨(dú)設(shè)置，需要整體定位。

4、錨墊板定位不準(zhǔn)確

錨盒、端模多為木制、現(xiàn)場(chǎng)人工制作、精度偏低，不易保證錨墊板與預(yù)應(yīng)力孔道垂直，造成預(yù)應(yīng)力張拉力不準(zhǔn)確。錨盒、錨墊板、端模三者連接多為釘接或綁扎，混凝土澆筑過(guò)程中錨墊板易偏斜、扭偏。

2.3 施工方案

鋼筋整體定位利用0號(hào)塊側(cè)模作為支撐，實(shí)現(xiàn)整體定位。底板及腹板鋼筋間距均為10cm，其橫向鋼筋定位采用角鋼卡具定位，端模采用0.6cm厚鋼板，槽口按設(shè)計(jì)間距線形切割，通過(guò)控制槽口的切割精度，實(shí)現(xiàn)縱向水平鋼筋的精確定位。混凝土澆筑前槽口使用定制角鋼栓接封堵。預(yù)應(yīng)力管道采用等間距及U型鋼筋定位，每根U型鋼筋固定于等間距的鋼筋骨架上，保證預(yù)應(yīng)力管道間距均勻。錨盒、端模均采用鋼板制作，工廠化精確加工，保證精度及剛度。錨盒、端模、錨墊板三者剛性栓接，整體吊裝，通過(guò)精確定位端模，實(shí)現(xiàn)錨墊板的精準(zhǔn)定位。

2.4 施工方法及工藝

2.4.1 鋼筋骨架定位

鋼筋整體定位采用[14號(hào)槽鋼連接0號(hào)塊兩側(cè)模板，槽鋼連接位置避開(kāi)豎向預(yù)應(yīng)力管道，考慮內(nèi)模安裝位置及鋼筋保護(hù)層厚度

2.4.2 鋼筋間距定位技術(shù)

角鋼卡具加工：對(duì)照設(shè)計(jì)施工圖鋼筋間距制定相應(yīng)的加工圖紙，通過(guò)機(jī)床線形切割，控制槽口加工精度，實(shí)現(xiàn)鋼筋間距精確定位。底板及腹板鋼筋角鋼卡具采用L50等邊角鋼加工，端模部分頂板縱向鋼筋采用鋼板卡槽配合角鋼卡槽實(shí)現(xiàn)精確定位，鋼板厚度采用δ=6mm鋼板，角鋼卡具考慮保護(hù)層厚度為64mm，采用L80等邊角鋼加工，設(shè)計(jì)如圖1及圖2所示：

2.4.3 錨墊板定位技術(shù)

錨墊板常規(guī)定位多為木制、現(xiàn)場(chǎng)人工制作、精度偏低，不易保證錨墊板與預(yù)應(yīng)力孔道垂直，造成預(yù)應(yīng)力張拉力不準(zhǔn)確。錨盒、錨墊板、端模三者連接多為釘接或綁扎，混凝土澆筑過(guò)程中錨墊板易偏斜、扭偏。

錨盒、端模均采用鋼板制作，工廠化精確加工，保證精度及剛度。錨盒、端模、錨墊板三者剛性栓接，整體吊裝，通過(guò)精確定位端模，實(shí)現(xiàn)錨墊板的精準(zhǔn)定位。

2.4.4 預(yù)應(yīng)力管道定位技術(shù)

預(yù)應(yīng)力管道原設(shè)計(jì)為井字形固定，每隔50cm一道，該方法施工時(shí)需要焊接四個(gè)焊接點(diǎn)，且容易燒傷波紋管，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)改裝后采用U型鋼筋固定，每隔50cm設(shè)置一道固定骨架，按照固定骨架固定波紋管，達(dá)到準(zhǔn)確定位目的。

豎向預(yù)應(yīng)力管道定位采用[8槽鋼鉆有直徑為Φ28的孔，精軋螺紋鋼穿過(guò)后用螺母固定

2.4.5 振搗孔定位技術(shù)

墩身3m范圍內(nèi)鋼筋密集，施工人員無(wú)法直接進(jìn)行搗固，直接采用振搗器振搗無(wú)法直接到達(dá)澆筑面，且容易發(fā)生卡棒現(xiàn)象。通過(guò)預(yù)應(yīng)力管道分析，避開(kāi)預(yù)應(yīng)力管道位置，在施工圖中分析平面位置，設(shè)置振搗孔位置，采用直徑Φ70mm作為振搗孔，在鋼筋綁扎過(guò)程中提前安裝完成，混凝土澆筑過(guò)程中通過(guò)振搗孔進(jìn)行振搗。

2.4.6 下料孔定位技術(shù)

混凝土垂直下落高度13m，澆筑混凝土?xí)r需采用下料孔布料，通過(guò)預(yù)應(yīng)力管道分析，避開(kāi)預(yù)應(yīng)力管道位置，在施工圖中分析平面位置，設(shè)置下料孔位置，采用直徑Φ160mm作為不料孔，在鋼筋綁扎過(guò)程中提前安裝完成。

2.6 結(jié)果分析

以上定位技術(shù)采用鋼筋、角鋼及鋼板，加工方便，成本低，工裝輕便，操作簡(jiǎn)單，一線作業(yè)人員易接受；通過(guò)對(duì)工裝位置檢查，快速判斷定位是否準(zhǔn)確，便于工序管理在工程質(zhì)量控制方面起到了良好作用，在本線施工項(xiàng)目中得到廣泛推廣。

3、結(jié)束語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力混凝土施工中準(zhǔn)確定位技術(shù)應(yīng)用效果顯著，在將來(lái)施工中占據(jù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)BIM技術(shù)的引用能夠?yàn)槎ㄎ患夹g(shù)帶來(lái)更加準(zhǔn)確的判斷，該項(xiàng)技術(shù)將成為高鐵施工中競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)。同類施工中可以廣泛推廣并引用。具備可研究性發(fā)展前途。

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