周文峰
摘 要 二級公路是公路網格的重要組成部分,西部地區正處于二級公路建設發展階段,甘肅省甘南、隴南地區高山峽谷地勢險要,公路工程橋梁比例高,箱梁預制精細化施工能進一步保證橋梁的質量與使用壽命。本文結合G345線峰迭至代古寺公路工程項目建設中遇到的技術難點從小半徑曲線橋箱梁預制施工角度出發,將二級公路橋梁上部結構精細化施工的控制要點做簡要分析,以全面提高橋梁的整體質量。
關鍵詞 小半徑橋梁;箱梁;控制要點;幾何尺寸
近年來,二級公路在國省干線的公路網中占據主干地位,具有很強的經濟、政治、文化和國防的重要服務職能。甘肅省甘南地區地勢險要、村鎮分散、人口不密集、經濟欠發達,G345線峰迭至代古寺公路工程是原甘肅省S313線省道的組成部分,屬于新規劃的G345線國道在甘肅境內舟曲至迭部公路的一段,是甘肅省內進入甘南州的重要通道。項目所在地處于高山峽谷區,地質災害頻發,新建橋梁工程數量多,箱梁預制工程量大,橋梁縱跨越白龍江設計,大多位于路線曲線段且半徑較小,梁板預制難度大。箱梁預制質量的好壞關系著整個工程的質量,也是后期公路運營安全使用的有力保障[1-2]。
1工程概況
峰代項目采用設計速度60公里/小時的二級公路標準,路面寬度采用10米。橋梁41座,其中25座大、中橋梁位于曲線上,最小曲線半徑為200m。大、中橋梁上部結構均為20m、30m、40m箱梁預應力混凝土連續箱梁,先簡支后連續。
2橋梁上部結構預制前使用AUTO CAD構圖,明確箱梁預制施工參數
橋梁設計交角均為90度,但大部分橋梁位于曲線段,且曲線半徑小,兩階段施工圖設計中橋梁上部均是按照曲線圓心的法線方向布設,造成預制箱梁的首尾夾角均不同,實際夾角在87°~93°之間,且每片梁板預制長度不同。
2.1 小半徑曲線段箱梁預制放樣基礎數據準備
與通用箱梁不同,為了消除位于曲線上的橋梁在梁板架設中非連續端出現鋸齒狀,相鄰梁板間跨中橫隔板呈折線等質量通病,在預制前,用CAD軟件進行模擬布跨,用已知的橋梁圓曲線半徑、平曲線要素和主梁參數,畫出橋梁布跨圖,標注出每一片箱梁的平面位置。
根據圖樣復核每片梁板的設計長度、首夾角和尾夾角,保證每跨相鄰梁板之間的中隔板、非連續端端頭、端隔板及伸縮縫凹槽分別在同一直線上。
2.2 曲線段箱梁預制懸臂參數準備
與通用箱梁不同,位于曲線上的梁板邊梁懸臂尺寸在不斷變化中,尤其是緩和曲線段邊梁懸臂尺寸無規律可循。僅依靠設計施工圖,預制誤差太大,為了確保整個橋梁平面線形,在預制曲線段箱梁前利用橋梁布跨圖,對邊梁懸臂尺寸精確測算。將圖紙給出的9段線,進行加密計算每1m對應一個懸臂參數,形成多段線,最終連接成一個圓滑的曲線,保障邊梁的線形。
3模板安裝控制要點
箱梁模板定制階段對比發現,液壓模板存在預制場地要求高,占地面積大,且模板成本高、利用率低、不易拆卸、配件損壞不易維修等缺點,適用于高等級公路梁板預制。而傳統拼裝模板,預制場地要求低,占地面積小,模板成本低、調換靈活、易拼裝,非常適用于二級公路箱梁預制,因此選用傳統拼裝式模板。
為加強曲線段梁板預制精細化控制,加工出數量不等的短模板進行拼裝,每節長度為1.5m~3m,可根據曲線段梁長變化,靈活調節模板長度。為保證相鄰梁板之間的跨中橫隔板、非連續端端頭、端隔板及伸縮縫凹槽等關鍵部位分別在同一直線上,還專門增加數量不等且長度為8cm~50cm的模板調節塊用于調整各段長度。
(1)底模板安裝。以30m箱梁為例,預制臺座長度為31m,取臺座中點為中隔板中線,向兩側延伸,從中隔板中線位置至梁端端頭。現場放樣時,為確保準確性,以中線為準用三角函數計算其左右梁長并進行復核。
(2)側模安裝。外側模直接通過拉桿連接固定到底模兩側,側模與底模連接處采用橡膠管密封,保證安裝后密實不漏漿,且便于脫模。
(3)內模安裝。安裝前根據梁長的變化,在內膜中部增加8cm~50cm調節塊。安裝時將內模與支撐托架固定牢靠。
(4)端模安裝。根據梁長數據,打點標記,兩邊標記點連線,得到端頭模板的精確安裝位置。端模安裝時,根據標點位置,以內側為準進行安裝,確保梁長準確性。
4移動拼裝式胎架施工要點
梁板的鋼筋加工采用鋼筋數控彎曲機,保證鋼筋彎曲角度及尺寸準確,鋼筋綁扎采用移動拼裝式胎架,胎架兩側設置插接桿,胎架底部采用滑輪抽拉式結構。該胎架適用于不同長度的鋼筋籠綁扎,能更好地控制腹板傾斜度及波紋管定位,方便鋼筋綁扎作業定位準確。
移動拼裝式胎架可分為3-3節,適用于不同梁板長度及保證預應力管道定位準確,其中3節為固定節,預應力管道起彎點至端頭處為固定節,由于非連續端與連續端起彎點不同,分為兩個連續段固定節與一個非連續固定節,另外3節為調整塊,可調節加長,增加跨中直線段長度,從而確保鋼筋籠長度和預應力管道定位準確。
5鋼筋保護層及梁體外觀質量控制
5.1 鋼筋保護層厚度控制措施
保護層墊塊采用梅花狀布置,為防止在混凝土澆筑或模板安裝過程中墊塊受到損壞,每平方米不少于6個墊塊,墊塊選用圓餅型墊塊,穿在梁板縱向水平鋼筋上,模板外側選用半徑2.5cm圓餅型墊塊,模板內側選用半徑3cm圓餅型墊塊。嚴格控制鋼筋籠入模及內模吊裝位置,不得偏位,確保鋼筋籠軸線、內模軸線與臺座軸線處于同一平面上。定時測量內模尺寸,發現出現變形時,及時對內模進行加固處理,變形過大時報廢舊內模,重新加工新內模。
5.2 箱梁混凝土外觀質量控制
嚴格控制混凝土的坍落度,箱梁底、腹板選用坍落度偏大的混凝土為宜,頂板選用坍落度偏小的混凝土為宜。在保證混凝土振搗密實的同時避免出現過振現象,對減少水波紋、氣泡等外觀質量缺陷有著顯著提質效果。
6結束語
本文結合G345線峰迭至代古寺公路工程項目箱梁預制施工實際情況,介紹了小半徑曲線段箱梁精細化施工控制要點,全面提升預制施工精度,最大化的降低施工成本,加快工程進度,提升工程質量。
參考文獻
[1] 公路橋涵施工技術規范:JTG/TF50-2011[S].人民交通出版社 ,2011.
[2] (甘交規劃﹝2017﹞75號.G345線峰迭至代古寺公路工程兩階段施工圖設計[S].2017.