




摘要:為了解決連續梁橋施工中常見的效率低下、質量不穩定以及成本高昂等問題,對某新建大橋工程連續梁橋施工工藝流程進行分析,并詳細闡述施工過程中的關鍵環節及其常見問題,提出0#塊支架搭設、混凝土澆筑、掛籃安裝及懸臂澆筑、邊跨及中跨合龍段施工工藝改進措施,旨在優化施工流程,降低施工成本。研究結果顯示,改進的施工方案不僅具有較好的經濟性,有助于縮短工期、提高利潤,提升投資回報率,還具有較強的環保性,在節約土地使用、降低能源消耗等方面具有顯著優勢。
關鍵詞:掛籃;支架;合龍
0 引言
連續梁橋作為現代交通建設的重要組成部分,其施工質量和安全性對于保障橋梁的正常運行具有重要意義。然而,在實際施工過程中,連續梁橋往往面臨著諸多問題和挑戰,如施工效率低下、質量不穩定、成本高昂等。因此,對連續梁橋施工常見問題進行分析,并提出相應的工藝改進措施,對于提升橋梁建設水平、保障交通安全具有十分重要的意義。
1 工程概況
某新建大橋工程位于江蘇省徐州市,主橋跨徑布置為45m+80m+45m,采用連續梁拱組合橋;西側引橋跨徑布置為3×30m+2×40m(合計170m),東側引橋跨徑布置為2×30m+2×40m(合計140m)變連續小箱梁。主橋跨越沭河,兩側引橋與路基順接。主橋采用整幅設計,主橋主梁采用三跨變截面預應力混凝土連續箱梁,橫向分離雙墩的形式。起止里程K0+552.800~K0+722.800,即P5~P8墩,橋面尺寸共計40m,具體為0.3m欄桿+2.2m人行道+3.5非機動車道+2.5m側分帶+11m機動車道+1m中央分隔墩+11m機動車道+2.5m側分帶+3.5非機動車道+2.2m人行道+0.3m欄桿,橋面頂距地面高差在11.081~11.134m。與沭河中泓樁號4+920處相交。
2 連續梁橋施工工藝改進
2.1 連續梁總體思路
0#塊及拱座采用滿堂支架作為平臺進行施工,分3次進行混凝土的澆筑。1#~8#塊采用節段對稱掛籃懸臂澆筑施工,邊跨現澆段和邊跨合龍段采用落地式鋼管樁和掛籃配合的方式施工,合龍段采用掛籃施工。待中跨合攏完成后且構件強度達到設計要求后,在橋面上搭設鋼拱吊裝臨時支架,完成鋼拱安裝。
采用傳統的連續梁橋施工工藝,即0#塊及拱座采用滿堂支架進行施工,1#~8#塊采用節段對稱掛籃懸臂澆筑施工,邊跨現澆段和邊跨合龍段采用傳統的落地式支架進行施工,合龍段同樣采用掛籃施工。鋼拱安裝則在橋面施工完成后進行,不采用臨時支架[2]。
2.2 工藝改進方案
根據(45+80+45)m連續梁結構圖可知,本連續梁邊跨現澆段(11#塊)長3.84m,其中有1.3m位于邊墩蓋梁的正上方,其相應的受力也由蓋梁傳遞至墩臺基礎。其懸挑部分長2.54m(體積77.81m3),懸挑部分質量為206.2t。邊跨合龍段(10#塊)長2m(體積54.77m3),質量為145.3t。在邊墩承臺上搭設630mm×10mm的鋼管排樁,配合掛籃底平臺系統,將其作為邊跨現澆段懸挑部分和邊跨合龍段的模板支架系統。該模板支架系統共同承受351.34t,中跨合龍段長2m,質量為145.3t。采用掛籃底模和勁性骨架相結合的方式進行施工。連續梁邊跨現澆參數見表1。
2.3 具體工藝流程
具體工藝流程如下:搭設落地式鋼管排樁及連接→掛籃底平臺前移→鋪設底模(墩頂支座安裝)→邊跨支架(模板)預壓→調整底模、側模標高(設置預拱度)→綁扎底、腹板鋼筋及安裝縱、橫向預應力管道→安裝內模→支立頂板和端頭模板→綁扎頂板鋼筋、安裝頂板預應力管道→安裝合龍段施工預埋件及預留設施→混凝土澆筑及養護→合龍后預應力張拉、壓漿→模板和支架拆除。邊跨現澆段及合龍段施工流程如圖1所示。
2.4 施工要點
2.4.1 支架搭設及預壓
邊跨現澆段采用落地式鋼管排樁支架,鋼管立柱采用外徑630mm,將壁厚10mm的鋼管作為主要受力構件。支架平臺安裝完成后,需進行加載預壓,模擬施工荷載,測定彈性變形并計入預拱度,確保底標高符合設計要求。
預壓前需全面檢查支架,加載與卸載需平穩進行,并重新檢查連接部位。預壓采用堆載砂袋、鋼筋或構件等方式,分環節加載至設計質量的120%,觀察并記錄懸挑端標高和溫度數據,再逐級卸載并監測。記錄數據用于計算施工預拱度,并為后續施加平衡配重提供依據。
在相同溫度下,根據記錄的撓度值,施工邊跨段時需施加相應質量的水箱,以達到相同下撓值。同時,考慮8#塊段的受力,可能需在懸臂梁另一端施加配重以平衡受力。每次觀測需記錄溫度,確保數據準確性。
2.4.2 支座安裝
主橋邊墩采用LSQZ7000SX/250、LSQZ7000DX/250型拉索減震球鋼支座,安裝時仔細閱讀支座生產廠提供的說明書,錨固鋼筋和鋼板由生產廠提供。支座安裝時,在支座墊石上準確測量放線,畫出支座的安裝線。根據設計圖紙分清單向、雙向,確定支座的安裝方向。
安放支座時,在支座墊石四角焊接支撐架,使支座離開支座墊石表面20mm,并在四邊安裝模板,預留灌漿口,插入灌漿管,并使灌漿管漏斗口高出支座墊石1~1.5m。支座吊裝后,立即用儀器檢查其水平和及軸線精度,并及時調整,使之符合規范要求的軸線偏差小于2mm,支座四角高差小于1mm。調整好后進行灌漿,擠壓出的多余的漿清除,隨后按出廠狀態重新鎖定上下支座鋼板。主橋邊墩拉索減震支座布置如圖2所示。
2.4.3 模板制作與安裝
現澆段底板采用15mm厚竹膠板和10cm×10cm方木作為模板系統,方木間距按照15cm一道布設。由于邊跨現澆段采用的是掛籃的底模系統,所以在邊墩的模板系統下面必須安放沙桶,以便后期卸落。沙桶的尺寸和安放位置詳見邊跨段施工圖紙。
內模板采用竹膠板背方木,將雙[10槽鋼作環向背楞,內、外模之間采用φ20精軋螺紋鋼筋拉桿加固,以鋼管腳手架及頂托支撐。內模的豎向鋼管支撐與底模之間支墊同標號的混凝土墊塊,鋼管與底板混凝土接觸處套PVC管,并采取措施防止PVC管上浮。內模頂模板預留天窗,作為澆筑底板混凝土的下料口。
邊跨段懸臂部分的外側模繼續使用掛籃系統的外側模板,在該鋼模板內側再添加一道由10cm×10cm的方木+15mm厚的竹膠板。如此設計是考慮到T構懸挑端(8#塊)在邊跨現澆段混凝土施工時,可能會出現因受溫差、日照等因素影響產生撓動,以此預防出現超限轉角。
墩頂正上方外側模板采用竹膠板背方木,外側模采用搭設的鋼管排架進行固定,在排架外側搭設操作平臺進行模板施工。兩側外模在底板下設φ20精軋螺紋鋼筋對拉拉桿,拉桿間距1m。對于未能安裝對穿拉桿的外模處,采用利用梁體鋼筋將兩側外模對拉加固。
2.4.4 模板與支架拆除
邊跨現澆段鋼筋、預應力、混凝土工程等工藝同0#段施工,在此不再贅述。直線段模板、支架在合龍段混凝土達到設計要求的強度并張拉壓漿后,方可拆除支架和底模。支架拆除要求一次落架,并按照與拼裝順序相反的順序進行模板與支架的拆除。
2.4.5 合龍施工
按照設計圖要求,該懸臂梁在進行合龍施工時,先進行兩邊跨合龍,然后再進行中跨合龍。邊、中跨合龍段長均為2m,節段質量為145.3t。選擇日氣溫較低、溫度變化幅度較小時段進行合龍段施工。合龍段施工工藝流程圖如圖3所示。
邊跨合龍時,需先完成邊墩澆筑,配載水箱并撤去預壓重物,同時增加T構另一端配重。隨后進行鋼筋綁扎、波紋管安裝和內模安裝。選擇低溫時段鎖定勁性骨架,并在澆筑合龍段時平衡加載。待混凝土強度和彈性模量達標后,張拉預應力鋼束,解除支座鎖定,拆除掛籃和支架。合龍過程中需控制懸臂端撓度,確保受力與溫度穩定。
臨時支墩拆除前,需設觀測點監控高程和位移。拆除時間為邊跨合攏束張拉后、中跨合攏前。應同時對稱拆除,先解除固結后再拔除支墩,注意保護梁體混凝土并修補接觸面。拆除時需確保安全,解除固結后鎖定主墩活動支座。中跨合龍需后退P6掛籃,前移P7掛籃,安裝模板、鋼筋和波紋管,鎖定筋性骨架并澆筑合龍段。
解除主墩支座鎖定后,待混凝土強度和彈性模量達標,張拉預應力鋼束,拆除掛籃。中跨合龍后,盡快完成橋面鋪裝等附屬工程,從而實現合龍成橋。
3 改進效果分析
傳統施工方案通常按照基礎施工、橋墩和橋臺施工、支架搭設、模板安裝與鋼筋綁扎、混凝土澆筑與養護、預應力張拉與橋面鋪裝進行。將本文施工方案與傳統施工方案對比,綜合分析兩種施工方案的經濟合理性及環境保護性。
3.1 經濟合理性
據消耗量定額及統一計價表對兩種方案進行綜合單價分析,得到經濟合理性對比結果如表2所示。由表2可以看出,本文提出的連續梁橋施工工藝改進方案在經濟合理性方面具有明顯的優勢,不僅能夠縮短工期、提高利潤,還能夠提升投資回報率。
3.2 環境保護性
綜合對比2種方案在土地使用、能源消耗等方面區別可知,改進方案在土地使用、能源消耗、空氣污染、水污染、噪聲影響等方面均具有優勢。2種方案的環境保護對比如表3所示。
4 結束語
本文圍繞連續梁橋施工常見問題進行深入分析,并以某新建大橋工程為例,對施工工藝流程進行詳細探討。基于以上研究,本文得出以下主要結論:連續梁橋施工中應注重精細化控制,通過優化施工工藝和流程,能夠有效提高施工效率和質量,降低施工成本。與傳統施工方案對比,改進的施工方案不僅具有較好的經濟性,有助于縮短工期、提高利潤,提升投資回報率,還具有較強的環保性,在節約土地使用、降低能源消耗等方面具有顯著優勢。
參考文獻
[1] 康斌鍇,王軍,王澤銀.大跨連續梁橋豎向抗震性能研究[J].內蒙古公路與運輸,2024(1):38-42.
[2] 張凡,李雪峰,肖潤生.連續梁橋跳車沖擊下車橋耦合振動響應分析[J].合肥工業大學學報(自然科學版),2024,47(2):226-232.
[3] 戴理朝,王沖,陳鵬,等.大幅變寬連續箱梁橋受彎性能研究[J].交通科學與工程,2024,40(1):60-67.