顧振沖,姚明發,劉炯濤,楊玉林
(1.息縣財政局,河南 息縣 464300;2.息縣水利局,河南 息縣 464300;3.駐馬店市水利工程質量監督站,河南 駐馬店 463000)
浉河二號橋工程北連南湖路,南接茶韻路,是1座集交通與景觀于一體的跨河交通要道,設計荷載:城——A級、人群荷載:3.50 KN/m2。浉河二號橋橋跨布置為:27 m + 4×44.80 m+27 m,雙向預應力混凝土變截面連續箱梁,分2幅橋布置,每幅寬度12.75 m,雙向 4 車道,單幅橋采取單箱單室斷面,6 跨預應力混凝土變截面連續結構,與浉河正交,橋梁位于直線段上,主線橋跨全長 233.20 m。橋面寬25.50 m。標準橫斷面布置為3 m,人行道+2.50 m,非機動車道+14.50 m,機動車道+2.50 m,非機動車道+3 m人行道,總投資 4 912萬元。
浉河二號橋上部結構為單箱單室變截面箱形梁,箱梁頂板寬是12.75 m,底板寬為5.60 ~ 6.00 m,箱梁根部梁高 2.80 m 跨中以及邊跨直線段梁高1.80 m,箱梁底部按2.00次拋物線變化。頂板厚度0.28 m,底板厚度由跨中0.28 m,按 2.00次拋物線變化到根部的0.48 m;腹板厚度在跨中塊段是 0.50 m,根部變為0.70 m,梁體設置為雙向預應力。
主梁箱梁劃分為標準箱梁段、邊跨箱梁現澆段、箱梁合攏段、0#塊段。主箱梁 0#塊節段以及1#塊節段采取整體現澆。
依據施工組織設計以及施工總體進度安排,按照倒排工期,掛圖作業,擬安排 4 套懸臂梁吊籃進行平行施工,采取兩頭和中間同時施工。吊籃選擇上使用輕型結構的矩形吊籃。其結構是由承載系統、手動葫蘆滑輪掛吊系統、行走軌道系統、鋼模板以及張拉操作平臺構成。
吊籃務必按照鋼結構加工施工規范及施工設計圖紙著手進行審查并且嚴格驗收,在工廠進行拼裝后運輸到施工現場,現場安裝采取使用墩旁施工便橋上的塔吊配合安裝;先實行技術交底、學習高空作業安全操作規范規程以及施工工藝后進行拼裝主縱梁、三腳架,其次拼裝前后的上橫梁,最后拼裝吊帶、手動葫蘆滑輪吊籃及其鋼模板。對重點關鍵部分實行技術交底以及檢查驗收,上一道安裝工序完成后并且經過驗收合格后,才能進行下一道拼裝工序,吊籃安裝完成后,對結構螺栓、焊接縫隙、桿件的數量質量規格等進行認真細致地檢查,準確無誤后進行荷載試壓試驗。目的是檢查吊籃的承重能力以及排除結構的非彈性變形,測出彈性變形量值。壓重過程中采取使用鋼絞線對拉,在承臺頂面預先埋置鐵件鋼筋預埋件,安裝好錨件,并且在吊籃上進行單端張拉;鋼絞線張拉過程中應該上下游逐步對稱張拉,確保鋼絞線垂直,不存在偏角以及傾斜,阻止吊籃因承受水平力而發生傾斜偏移。
懸臂梁吊籃施工工藝操作順序:吊籃向前方移動——吊籃底座錨固、吊籃底板提升——立底鋼模板、外側鋼模板——綁扎箱梁頂板鋼筋及其預應力鋼筋、安置預埋件預留孔——檢查合格驗收——灌注混凝土——混凝土養護——進行預應力張拉。具體萬能桿件懸掛式掛籃圖、掛籃正面圖、掛籃立面布置圖見圖1、圖2 和圖3。

圖1(a) 萬能桿體懸掛式掛籃圖

圖1(b) 萬能桿件懸掛式掛籃圖

圖2 掛籃正面圖

圖3 掛籃立面布置圖
施工過程中先進行上游單幅單箱單室主箱梁 0#塊、1#塊節段施工:采取整體現澆,主要采取橋墩墩頂托架鋼模板施工二次澆筑,主箱梁標準塊節段采取輕型吊籃施工一次性澆筑完成,懸臂梁邊跨現澆節段采取支架鋼模板施工,懸臂梁合攏塊節段采取吊籃施工。施工程序是: 0#、1#塊節段施工——安裝懸臂梁懸澆吊籃——采取吊籃對稱灌注標準塊節段——懸臂梁邊跨現澆塊節段灌注——懸臂梁邊跨合攏節段施工——懸臂梁中跨合攏塊節段灌注施工。
0#塊、1#塊節段吊籃施工完成后,按照同樣懸臂梁吊籃施工工藝以此類推向后進行。等預應力張拉完成后,開始進行,吊籃向前方移動,前移到位完成后再行壓漿,確保壓漿管道里的灰漿凝固質量和密實性。首先把吊籃后中吊帶手動合攏葫蘆拆下來,放松邊掛帶以及前掛帶達到吊籃落下一定的位置,緊接著檢查底板、腹板、翼板等部位,保障吊籃來回活動自如、暢通無阻,吊籃軌道平滑無阻礙,交界處平齊為阻擋,安放位置確保準確無誤,吊籃前移利用千斤頂頂推,上下方向一定保持同步一致,兩懸臂吊籃務必保持對稱前移,一定要注意吊籃到位時偏移數值不超出設計規程規范范圍。
吊籃錨固:吊籃移動到位以后,迅速把后錨錨固牢固,卸掉滑移部件,把前支點加墊墊塊墊穩墊牢固,安置并且擰緊后錨物件,使用邊掛帶吧吊籃提升到一定高度,組掛帶把吊籃收牢,設置底鋼模板位置以及標高,同時安放外側鋼模板。
鋼筋、預應力鋼筋的布置所使用的鋼筋、鋼絞線、錨具等材料都要按照圖紙設計要求和有關規范規程抽檢,合格后方可采用。鋼筋綁扎嚴格按照設計圖紙進行扎鋼筋,波紋管部設除了插芯棒以外,每隔1 m部置一道定位網確保定位網位置準確、牢固。波紋管接頭務必采取大一號波紋管連接,接頭處的波紋管務必切平,不存在卷曲翹起,防止安裝鋼絞線時鉤掛。接頭波紋管的長度為40 cm,兩頭露出15 cm,波紋管要具備良好的水密性,杜絕漏漿,防止堵塞壓漿孔。
灌注混凝土時,采用C50,性能要求和質量控制與 0#塊、1#塊相同,用混凝土泵車運輸至施工工作便橋,箱梁底板混凝土經過頂板預留孔施工洞進入,預留孔洞下面設置串筒,避免混凝土離析;灌注腹板混凝土時,采取混凝土從腹板內側鋼模板上提前預留的施工孔口處輸送即混凝土從箱梁節段頂面施工洞輸送下來,再經過溜槽流進兩側鋼模板預留施工洞口,切記兩側腹板均勻對稱灌注。灌注混凝土時采取由前向后分層澆筑,要求分層厚度30 cm 左右;采取插入式振搗密實,操作同0#、1#塊節段施工。
①懸臂梁合攏節段施工順序:先進行邊跨合攏,再實行中跨合攏,懸臂梁邊跨合攏時中跨懸臂梁利用吊籃壓重試驗,準確計算出吊籃的實際重量,拆卸掉多余的吊籃構件。②懸臂梁合攏工序懸臂梁合攏勁性骨架焊接宜在最接近合攏溫度180℃~200℃ 施工,準備充足的電焊工一起焊接,縮短焊接時間;灌注合攏節段混凝土時,宜選擇5-7 h進行灌注,務必 3 h 灌注完畢。與此同時混凝土灌注以前對懸臂梁端兩測塊節段采取澆水降溫措施,由專人放水,確保平衡施工。③加強懸臂梁澆筑混凝土施工觀測,整個懸臂梁合攏施工過程中,每天必須要實行二次觀測。著重觀測懸臂梁橋面高程的變化(箱梁底板束張拉前后、懸臂梁合攏前后的變化)以及T構懸臂端的縱向位移、橫向位移、活動支座的位移等。④懸臂梁合攏節段灌注完成結束以后務必加強灑水養護;確保箱梁內腹板底板以及頂板始終處于濕潤,與此同時合攏節段兩側毗鄰懸臂梁節段必須灑水降低溫度,最大限度地減小溫差造成的箱梁變形。⑤懸臂梁混凝土養生達到設計強度的90%以上時,按照順序進行張拉縱向頂、底板預應力。撤出懸臂梁及邊跨現澆塊節段的支架。⑥懸臂梁中跨合攏節段施工:懸臂梁邊跨合攏節段施工結束后,把懸臂梁中跨吊籃變裝成懸臂梁中跨合攏節段吊架,并且把剩余的吊籃部件撤掉或者挪移到0#塊節段。同時在兩懸臂梁懸臂段用水箱當做平衡配重。⑦灌注懸臂梁中跨合攏節段混凝土時,采取泄水閥來調整水箱的重量;混凝土養生達到設計強度90%以上的時候,依照順序張拉預應力、張拉懸臂梁中跨預應力束;卸吊吊籃。
懸臂梁吊籃施工工藝是一種新的懸臂梁施工方法,使用該新型的橋梁施工工藝,具有施工場地占地面積小,操作性強,很實用,節省物力、人力、財力,使用范圍廣;可以廣泛應用于江河之上建造橋梁、高速公路時的橋梁、高鐵橋等優點,值得推而廣之。