高磊
摘 要:本文簡述了現澆混凝土、箱梁、移動模架等概念,分析了移動模架法的施工技術,并以望東長江公路大橋55米江內引橋工程為例,提出了現澆混凝土連續箱梁移動模架法施工流程及工藝,給橋梁建筑單位以借鑒,縮短工期,節省支出。
關鍵詞:混凝土連續箱梁;移動模架;施工工藝
1 前言
伴隨著經濟的增長,人口的增加,出行量增加,對橋梁的依賴程度也在不斷的上升。橋梁建筑單位,在一段時間內思考的問題是如何在保證工程質量及安全的前提下,克服橋梁建設的難題,降低建設難度,縮短建設周期。本文要介紹的技術,正是符合建設單位的思考,為建設單位提供參考。
2 簡述現澆混凝土、箱梁、移動模架等概念
現澆混凝土指的是在施工現場進行制模、澆筑的混凝土工程,此工程一般也在施工現場進行混凝土的配比攪拌,其在施工階段與預制混凝土有所差異。在大多數的建筑工程中,對混凝土的使用,一般都采用現澆混凝土技術。
箱梁是橋梁工程的一個重要組成部分,其結構為內部空心,在上部的兩側都有側翼,形狀像一個巨大的箱子,因此稱之為箱梁。鋼筋混凝土結構的箱梁有預制箱梁及現澆箱梁之分,本位介紹的就是現澆箱梁。以材料分類,箱梁制作常用分類有預應力鋼筋砼以及鋼箱梁。預應力鋼筋砼用作現場施工,既會收到總像預應力也會有橫向預應力的設置,而鋼箱梁一般是在箱梁工廠制作完成,其結構大多為全鋼結構。
鋼板箱梁是工程中常用的結構,用來研究在荷載作用下箱梁產生的變形,通過橫隔板的增減,比較荷載下箱梁的變形程度及扭轉程度。
移動模架是橋梁工程中自帶的一種模板,應用承臺或支撐墩作為支承,是對橋梁工程進行現場澆注作業中必備的一個設備。主要由支腿設備、支承桁梁、內模板、外模板、提升設備組成。設備的特點在于,具有極高的工程質量,極為簡便的工程操作,極低的設備成本支出。移動模架被廣泛應用于國外的公路橋、鐵路橋等連續梁橋的工程之中,是一種先進的施工工藝。目前,我國的高速公路網絡、鐵路客運、高鐵橋梁等都已應用上移動模架技術。[1]
3 移動模架法的施工技術
3.1 施工特點
移動模架一移動桁架作為支承結構,可以同時完成連梁體混凝土的澆筑,可用于跨度在50米一下的梁橋施工,模架的結構較為簡單,應用的材料也相對較少,材料及整體質地輕易,便于拖動,別且對于梁體的尺寸沒有過多的要求,施工中體現出安全、可靠、方便的特點。
3.2 關鍵技術
技術的關鍵在與,箱梁撓度以及箱梁線性控制,再有就是對移動模架施工工藝的選擇、質量的控制,確保各安裝環節牢固穩定。同時注意桿件的檢測計算。
3.3 移動模架的性能參數設置
移動模架技術適合應用在地理位置較差,河流水域或公路跨度較大、有路口的位置,在確保交通順暢、正常的前提下,開展施工,以彌補傳統施工在跨度50米時的不足。要求每個孔位梁體的重量在5000千牛以下,整體的線路坡度要小于百分之15,橋梁半徑要在400米以上,每個聯的施工進度要控制在15天左右。
3.4 移動模架的技術要求
要確保移動模架的質量,因此采用軍用墩及軍用梁作為支撐,要求移動模架的基本跨度在30米左右。滑軌及拖拉設備(卷揚機)滿足模架縱向移動需求,滑倒長50厘米,寬度為30厘米,采用不銹鋼材質。[2]
4 現澆混凝土連續箱梁移動模架法施工流程及工藝
4.1 工程簡介
安徽省望東長江公路大橋為國家高速公路網G35(濟南至廣州高速公路)中最為便捷的過江通道,也是 “縱四”商丘至景德鎮公路的重要組成部分,是溝通安徽省西部地區的縱向干線公路。
主橋為五跨連續組合梁、雙塔雙索面半漂浮斜拉橋,跨徑布置為78m﹢228m﹢638m﹢228m﹢78m=1250m。
江內55m引橋上構跨徑布置為(4×55)+(4×55)+(5×55)m,為移動模架等高度預應力混凝土連續箱梁,全長715m,跨墩號為29#~42#墩。其中29#-32#墩位于長江灘地上,33#-42#墩位于水上。本橋采用單箱單室直腹板預應力混凝土等高度連續箱梁,橋面全寬33.0m,單幅箱梁采用單箱單室直腹板斷面,箱梁高3.2m,單幅箱梁頂板寬16.0m,底板寬8.0m,腹板厚度沿橋跨變化,跨中處為50cm、支點處為100cm,支點兩側11m范圍內腹板厚度60cm;頂板厚度30cm,底板厚度沿橋跨變化,跨中處為30cm、支點處為60cm,箱梁橋面2%的橫坡由腹板的不等高設置。預應力鋼絞線采用10股和22股,AM錨具,橋梁上部結構采用移動模架現澆施工。梁體采用縱、橫雙向預應力布置,橋面鋪裝采用8cmC40防水混凝土調平層和10cm瀝青混凝土,箱梁采用C50混凝土。
箱梁寬16m,高3.2m,首跨長55m+10m,中跨長55m,尾跨長45m,首跨混凝土864m3,中跨混凝土713m3,尾跨混凝土575m3。
望東長江公路大橋區域屬北亞熱帶季風氣候區。累年平均氣溫16.5℃,最熱為7月,平均氣溫28.8℃,最冷為1月,平均氣溫3.7℃。全年以東北風為主,春末及盛夏有少數偏南風,最大風速20m/s,冬季平均4.2m/s,夏季平均3.3m/s。
4.2 移動模架的施工工藝流程
首先我們要準備好軍用器材,并對預埋件做好安裝,準備安裝移動橫架,下一步進行底模版的制作及底橫支撐架桿件的加工準備安裝底模版,之后制作側模版,制作完成后進行安裝,對鋼筋進行下料及綁扎之后安裝波紋管,再來對內模版進行加工及安裝,之后準本混凝土澆筑,混凝土澆筑之前要進行攪拌并制作混凝土試件,完成之后進行梁體混凝土的正式澆筑,澆筑結束后進行養護,下一步依次進行準備張拉設備,進行預應力張拉,拆除梁體模板,應用鋼絲繩、卷揚機進行模架拖拉設備的安裝,都結束后解除模架滑倒限制,對模架進行拖拉,調整至下一聯后調整其位置,最后固定橫架滑倒。
4.2.1 施工前的準備工作
在應用移動模架法進行現澆混凝土連續箱梁施工之前,需要在相對承臺施工的對應地點進行桿件的預埋工作,以此作為29#模架支墩的臨時加固點。除此之外,在施工前還要參照相關的驗收標準對支墩的中心線以及支承墊石的施工高程進行標準測量,并在此期間計算好施工可能產生的誤差,并預留出誤差余量,在以上工作完成后,交由監理工程師、建模分析師等人員進行審查與建模分析等工作,在總建立工程師、設計師審查完成、合格并且簽字認證之后,就可以開始梁體工程施工作業了。
4.2.2 移動模架的拼接組裝
依照橋梁本身的特點、特性以及施工過程的總體安排,對于移動模架的組裝拼接工作要應用梁孔位處組裝拼接的施工方案進行。
拼接組裝工程首先要在承臺位置應用32#軍用墩充當一個臨時的支墩,之后吧模架桿件安放之現澆梁的第一個孔位位置,再應用汽車吊把桿件拼接組裝成為模架的一個單元,隨后應用25噸的汽車吊2或3臺將這一單元平穩提升至墩上的支撐及臨時軍用墩上,依照此程序完成移動模架的拼接組裝。在整個過程中需要注意連接、放置的堅固穩定,以確保工程質量及安全。
4.2.3 現澆梁體混凝土施工
在模架組裝拼接完成之后,要先對模板進行安裝,調整底部模板的敢賭,應用木楔使底模移動到預定好的位置,之后測量梁體的位置,參照設計需求及測量的結果,對木楔梁段進行三維調整,以滿足設計需求。在模板安裝完成切符合要求后,進行梁體鋼筋的綁扎,牢固之后即可進行梁體混凝土的澆筑工作,澆筑完成后,覆蓋濕草席或者濕沙進行混凝土養生,以達到設計強度。當養生至張拉強度后,進行張拉分解以及調整梁底高度,張拉要求標準為脫空箱支撐分離鋼楔。最后撤掉千斤頂,事模板脫落。
4.3 施工工藝
4.3.1 對移動模架的控制
當卸掉底模之后,要求底模懸掛在單側桁粱上,于此同時對其他的承重桁梁中間的連接進行拆除卸載。在重新拼接成的軍用支撐墩上,下一步安裝移動滑軌,將移動卷揚機也準備聯動。應用卷揚機移動拖拉模架活動在滑軌上平行移動至下一個孔位,調整位置至設計需求,之后依照之前的四步操作對29#至43#橋墩進行再次操作。
4.3.2 工程的施工要點
現澆混凝土連續梁的施工場地在于高空,其工程質量、拼接組裝的穩固程度、滑軌及卷揚機的可靠性牢固性,決定了工作現場的安全,因此在安裝時要尤其注重質量的控制。
首先在對滑軌上的模架進行移動時,要保證模架移動的平滑,盡量避免卡頓,必要時需要對其進行一定的保養工作。其次要特別注重移動模架的工藝水平,移動模架是施工的關鍵,所應用的軍用梁、軍用墩的質量及規格都要滿足工程質量要求,滿足鋼結構要求標準。在稱重量之間也要加設橫向固定材料,提升其剛度,最終確保模架的穩定。最后在每次移動模架后,都要對模架、滑軌及卷揚機進行一次檢查,確保設備、材料滿足工程要求后再進行循環作操作。
4.3.3 線性控制發與控制效果
從平面位置及高度控制入手,做好箱梁的線性控制工作。應用全站儀對平面上的模架主梁及逆行定位,保證箱梁在水平位置上的精準。在移動模架時,箱梁會手里產生變形,影響搞成,所以要對移動過程中產生的力進行計算,預留出一定的變形量,此過程要集合計算、試驗并結合施工特點及歷史記錄進行。
5 總結
應用軍用梁及29#、33#至34#軍用墩為工程材料,組成移動模架,材料本身及模架整體都具備了質地輕、承重大、桿件少、拼裝漸變的特點,在施工中能夠極大的降低施工成本及建設周期。應用此方法,幾角橋梁承載力不足的問題,節省了材料及工期,降低對工程周邊的影響,可以說是既簡便又具有一定的經濟效益的施工方法。
參考文獻:
[1] 張鵬.現澆混凝土連續箱梁移動模架法施工工藝[J].交通世界,2016(13):82~83.
[2] 劉江偉.連續箱梁移動模架施工技術探討[J].工程建設與設計,2016(2):146~148.