市政橋梁長(zhǎng)線法施工技術(shù)創(chuàng)新研究

江波

（重慶新科建設(shè)工程有限公司　重慶　400020）

市政橋梁長(zhǎng)線法施工技術(shù)創(chuàng)新研究

江波

（重慶新科建設(shè)工程有限公司重慶400020）

長(zhǎng)線法施工技術(shù)是市政橋梁中的重要施工方法。在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展下，交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展日益規(guī)模化以及大量化。市政府對(duì)交通運(yùn)輸業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)投入也越來(lái)越大。對(duì)于大型橋梁的建設(shè)施工而言，其工程的復(fù)雜性是施工中的難點(diǎn)。因此，施工技術(shù)的創(chuàng)新變得尤為重要。在市政橋梁施工過(guò)程中，對(duì)長(zhǎng)線法進(jìn)行創(chuàng)新研究具有重要意義。

橋梁；長(zhǎng)線法施工技術(shù)；創(chuàng)新

在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展之下，交通問(wèn)題日益突出。基礎(chǔ)交通設(shè)施的建設(shè)走向了規(guī)模化、數(shù)量化的發(fā)展方向。在橋梁建設(shè)這一方面，各種大型市政橋梁相繼出現(xiàn)，在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展的需求之下，橋梁建設(shè)也走向了復(fù)雜化、多功能化、多樣化[1]。長(zhǎng)線法施工技術(shù)在預(yù)制臺(tái)座方面具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、線形易控、調(diào)整跨境的幾何形狀的布置方式相對(duì)容易的優(yōu)勢(shì)[2]，對(duì)于施工質(zhì)量以及施工效率具有一定程度的提高。在市政橋梁的建設(shè)中，長(zhǎng)線法得到了廣泛的應(yīng)用。

1　節(jié)段箱梁長(zhǎng)線預(yù)制施工技術(shù)

長(zhǎng)線法作為市政橋梁的重要施工技術(shù)，一般應(yīng)用于預(yù)制節(jié)段拼裝箱梁施工過(guò)程之中。長(zhǎng)線法在這一施工過(guò)程中具有一定的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也存在一定的局限性。

1.1長(zhǎng)線法匹配預(yù)制

長(zhǎng)線法匹配預(yù)制實(shí)際上就是在施工現(xiàn)場(chǎng)或者是預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行固定臺(tái)座的制作。在固定臺(tái)座的制作過(guò)程中需要依據(jù)橋梁底緣曲線，以半跨至整跨梁長(zhǎng)為底模長(zhǎng)度。主要方法是，對(duì)整垮主梁進(jìn)行分段施工，對(duì)節(jié)段的澆筑工作需要匹配依據(jù)設(shè)計(jì)線形制成的臺(tái)座進(jìn)行。塊與塊之間的匹配面要自然，將澆筑完成的混凝土節(jié)段塊放置于制梁臺(tái)座上，待整個(gè)節(jié)段范圍內(nèi)的混凝土澆筑完成后將其一一運(yùn)送到存梁區(qū)進(jìn)行合理的堆放。具體的預(yù)制步驟如下：①取整段主梁的居中部位，預(yù)制第一塊梁。②于第一塊梁的左右分別間隔一個(gè)節(jié)段，制作第二、三塊梁。③以第一、二塊梁的匹配面為端模預(yù)制第四塊梁，以剩下的兩塊梁的端模為匹配面預(yù)制第五塊梁。④依據(jù)上述順勢(shì)依次預(yù)制，直至完成整段梁的預(yù)制。

1.2長(zhǎng)線法匹配預(yù)制的優(yōu)勢(shì)與不足

對(duì)于建造預(yù)制臺(tái)座而言，長(zhǎng)線法的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在它對(duì)線性控制以及對(duì)調(diào)整跨徑的幾何形狀的布置方法十分便捷容易[3]。同時(shí)形成了簡(jiǎn)單的臺(tái)座結(jié)構(gòu)，對(duì)于臺(tái)座底模的調(diào)整工作，采用長(zhǎng)線法通常是做到一次性完成，效率非常高，促進(jìn)了施工時(shí)間的長(zhǎng)度以及自由安排程度的增加，有助于實(shí)現(xiàn)集中測(cè)量。在整個(gè)施工過(guò)程之中，長(zhǎng)線法作用下的施工質(zhì)量能夠得到有效的保障，主要體現(xiàn)在偏差的累計(jì)一般較小且不需進(jìn)行測(cè)量控制這一方面。另外，在澆筑完成，進(jìn)行脫模后，不需要及時(shí)將梁段運(yùn)送到存梁區(qū)，而是暫存于制梁臺(tái)座上，待整個(gè)節(jié)段范圍內(nèi)的混凝土澆筑完成后再一并運(yùn)到存梁區(qū)，這樣既節(jié)省了時(shí)間，又減少了機(jī)械的使用。目前，長(zhǎng)線法在我國(guó)的施工實(shí)踐中已經(jīng)發(fā)展的相對(duì)成熟。

然而，長(zhǎng)線法匹配預(yù)制也存在著一定的不足。最主要的表現(xiàn)就是長(zhǎng)線法在應(yīng)用上的局限性。長(zhǎng)線法難以適用于水平曲線有變化以及縱坡變化較大、橋梁線路較長(zhǎng)的建筑工程當(dāng)中。在長(zhǎng)線法施工技術(shù)應(yīng)用之中，由于臺(tái)座占地面積較大，且底模線形為橋梁最終成型線形，臺(tái)座基礎(chǔ)要求堅(jiān)固，造成長(zhǎng)線臺(tái)座的投資大且屬一次性運(yùn)用的性質(zhì)，臺(tái)座對(duì)于工程成本的影響較大[4]。實(shí)際施工過(guò)程中為加快施工進(jìn)度，對(duì)臺(tái)座進(jìn)行改造采用升降底模或墩頂節(jié)段端面設(shè)計(jì)為斜面式，使其成型節(jié)段早脫模并空出臺(tái)座，以及增加模板數(shù)量，以便形成更多工作面。但增加模板會(huì)造成前后制梁位置上內(nèi)模支架相互干擾影響施工，且長(zhǎng)線臺(tái)座上采用蒸汽加溫養(yǎng)護(hù)以縮短模板使用周期比較困難。因此在不增加模板情況下，加快施工進(jìn)度主要方法為合理安排模板的循環(huán)使用，減少模板的空置時(shí)間，縮短單個(gè)節(jié)段的制作周期，或通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整混凝土配合比以及合理添加外加劑調(diào)高混凝土早期強(qiáng)度，使得脫模時(shí)間縮短。

2　長(zhǎng)短線法匹配預(yù)制技術(shù)

短線法是廣泛應(yīng)用與國(guó)外的一種橋梁施工技術(shù)，采用短線法進(jìn)行匹配預(yù)制具有使用空間小、施工流程簡(jiǎn)單、施工速度快等特點(diǎn)，這一方法廣泛應(yīng)用于多樣化、多變性的節(jié)段類型的工程以及模板倒用量大的工程[5]。由于短線法中采用的模板以及澆筑設(shè)備具有固定性，因此對(duì)于豎曲線、平曲線以及超高的數(shù)據(jù)獲得比較容易。但是這一施工技術(shù)也具有一定的局限性，即對(duì)儀器以及精度的要求較高。將長(zhǎng)線法與短線法進(jìn)行比較可以發(fā)現(xiàn)二者在功能上具有一定的互補(bǔ)性質(zhì)，因此，在市政橋梁長(zhǎng)線法施工技術(shù)創(chuàng)新研究中，將兩種方法結(jié)合到一起，形成了一種新的創(chuàng)新方法，即長(zhǎng)短線法匹配預(yù)制。

2.1長(zhǎng)短線法匹配預(yù)制技術(shù)原理分析

長(zhǎng)短線法的形成是在對(duì)兩者進(jìn)行分析并就其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，就其缺點(diǎn)進(jìn)行規(guī)避的基礎(chǔ)之上的。因此，長(zhǎng)短線法匹配預(yù)制技術(shù)具有模板調(diào)整簡(jiǎn)單、預(yù)制時(shí)間短、占地面積小，誤差小、模板投入小等優(yōu)點(diǎn)[6]。而這些優(yōu)點(diǎn)的形成背后，其具體的技術(shù)原理是：根據(jù)橋梁跨徑組合要求，在預(yù)制廠里分別進(jìn)行長(zhǎng)、短線臺(tái)座的預(yù)制，其梁段數(shù)量依據(jù)實(shí)際情況各取若干。對(duì)箱梁進(jìn)行節(jié)段劃分，以短節(jié)段為主。在短線臺(tái)上預(yù)制每垮箱梁的首尾段，剩下的節(jié)段則在長(zhǎng)線臺(tái)上依照順序進(jìn)行預(yù)制。長(zhǎng)短結(jié)合，強(qiáng)化優(yōu)點(diǎn)，規(guī)避缺點(diǎn)，具有創(chuàng)新意義。這一方式最典型的應(yīng)用實(shí)例就是廈門的一號(hào)線高架橋工程。

2.2長(zhǎng)短線法匹配預(yù)制的應(yīng)用2.2.1箱梁模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在混凝土箱梁模板的設(shè)計(jì)之中，主要考慮到的問(wèn)題有三點(diǎn)。①底模與側(cè)模的立模問(wèn)題。在立模時(shí)，底模、側(cè)模與模端的位置關(guān)系應(yīng)該是垂直的位置關(guān)系。同時(shí)，底模的調(diào)整需要注意支撐點(diǎn)的位置轉(zhuǎn)換，通常在底模調(diào)整確定后，其支撐點(diǎn)在底模的支腿部位。②內(nèi)模的設(shè)計(jì)。內(nèi)模在進(jìn)行水平移動(dòng)時(shí)一般采取的輔助工具是內(nèi)模臺(tái)車，并且移動(dòng)方向應(yīng)為縱向。對(duì)模板進(jìn)行安拆作業(yè)時(shí)，通常采用的控制系統(tǒng)為全液壓控制系統(tǒng)。③為了使混凝土澆筑時(shí)的水平推力進(jìn)行平衡作用，在側(cè)模上應(yīng)設(shè)置翼緣擋板支架，在底部設(shè)置對(duì)拉桿。箱梁模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要板塊為外模及外側(cè)模支架、端模、內(nèi)模及內(nèi)模滑動(dòng)支架、底模、坡度墊塊、液壓系統(tǒng)。下面將對(duì)其中的主要板塊的主要設(shè)計(jì)方法進(jìn)行具體的分析：

（1）外模及外側(cè)模支架。主要的設(shè)計(jì)方法為有限元法。主要的設(shè)計(jì)要求表現(xiàn)為模具的剛度應(yīng)適宜，預(yù)制混凝土箱梁的外觀線形需保持光順平滑、尺寸應(yīng)適宜。保證施工效率以及施工質(zhì)量，注意維修以及保養(yǎng)。

（2）內(nèi)模及內(nèi)模滑動(dòng)支架。這一部分的設(shè)計(jì)需要結(jié)合梁截面以及軸向的尺寸變化進(jìn)行，依據(jù)模板在狹窄空間中進(jìn)行安裝、脫模、支撐等工序的需要，力求達(dá)到構(gòu)造與操作簡(jiǎn)單便利的效果。依據(jù)上述設(shè)計(jì)需要，內(nèi)模的設(shè)計(jì)是以組合模板的形式呈現(xiàn)。依據(jù)各個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)制的需要，采用不同標(biāo)準(zhǔn)的模板進(jìn)行組合。利用卷?yè)P(yáng)機(jī)于底模、端模、側(cè)模、鋼筋籠校正之后，采用內(nèi)模滑動(dòng)支架將內(nèi)模移入鋼筋骨架內(nèi)腔。之后對(duì)內(nèi)模進(jìn)行展開(kāi)以及定位作業(yè)。進(jìn)行這一道工序時(shí)，主要采用的技術(shù)是安裝在滑動(dòng)支架托梁上的液壓系統(tǒng)。內(nèi)模的固定為最后一道工序，其輔助工具是可調(diào)撐桿。

（3）端模。端模是整套模板系統(tǒng)的參數(shù)采集基點(diǎn)，因此，它對(duì)箱梁節(jié)段預(yù)制具有采集相關(guān)數(shù)據(jù)的作用。不論是箱梁整體拼裝的數(shù)據(jù)采集，還是混凝土澆筑時(shí)承受待澆節(jié)段混凝土的側(cè)壓力等方面的施工荷載，端模都具有重要的數(shù)據(jù)采集基準(zhǔn)作用。

（4）其它。對(duì)于液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由于上文中提到了它在內(nèi)模及內(nèi)模滑動(dòng)支架設(shè)計(jì)中的作用，由此可知，其設(shè)計(jì)中所考慮的因素與支架移動(dòng)有關(guān)。另外，為了保持模板的平衡，還需結(jié)合油缸動(dòng)作，進(jìn)行同步設(shè)計(jì)。對(duì)于底模的設(shè)計(jì)，主要注意事項(xiàng)就是底模的標(biāo)準(zhǔn)以及底模底部的兩個(gè)對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)支撐座。對(duì)于坡度墊塊的設(shè)計(jì)，主要需結(jié)合底模的對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)支撐座進(jìn)行，對(duì)每跨梁的曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.2.2箱梁模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)下的模板系統(tǒng)

在上述箱梁模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)下可以得出多種模板系統(tǒng)。主要包括：合模程序與脫模程序，這兩種模板系統(tǒng)都是以固定底模為基準(zhǔn)，一般采用全站儀測(cè)量對(duì)各個(gè)部件的空間位置進(jìn)行測(cè)量以及確定。采用液壓調(diào)整系統(tǒng)為內(nèi)模及匹配節(jié)段位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。以可調(diào)撐桿作為支撐模與承力部件，并對(duì)對(duì)澆筑過(guò)程中各模板的變位進(jìn)行控制。

3　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在不斷的實(shí)踐以及研究之中，長(zhǎng)線法在大型橋梁工程中的應(yīng)用得到了新的發(fā)展，長(zhǎng)短線法匹配預(yù)制是市政橋梁長(zhǎng)線法施工技術(shù)創(chuàng)新的具體體現(xiàn)，并已經(jīng)運(yùn)用到廈門的一號(hào)線高架橋工程以及其它工程之中。長(zhǎng)短線法匹配預(yù)制結(jié)合了長(zhǎng)線法匹配預(yù)制與短線法匹配預(yù)制的優(yōu)點(diǎn)，并克服了二者的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了模板調(diào)整簡(jiǎn)單、預(yù)制時(shí)間短、占地面積小，誤差小、模板投入小等優(yōu)勢(shì)，并在外模及外側(cè)模支架、端模、內(nèi)模及內(nèi)模滑動(dòng)支架、底模、坡度墊塊、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中具有創(chuàng)新性以及實(shí)用性，提高了市政橋梁工程的施工效率，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的共贏。

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1673-0038（2015）23-0298-02

2015-5-22