路亮


摘? ? 要:為降低橋梁施工難度、提升其施工質量,對懸澆連續梁施工技術在橋梁施工中的應用展開論述,結合工程實例,分析了懸澆連續梁技術的施工要點及實際應用,為橋梁工程的實效性提供保障。
關鍵詞:橋梁工程;懸澆連續梁;施工技術
1? 引言
近年來,我國橋梁建設項目數量不斷攀升,懸澆連續梁施工技術也得到了廣泛的應用,并在實際施工中占據了較為重要的位置。因此,應當對橋梁施工過程中懸澆連續梁技術加大研究投入,對涉及懸澆連續梁技術的施工步驟及過程進行嚴格管控,不斷提高施工管理力度,避免橋梁施工過程中受到外界因素的影響而發生危險事故,確保懸澆連續梁技術的作用能夠充分發揮,提高橋梁的施工質量,保障橋梁工程的時效性和效益,全面推動我國交通建設及社會經濟的快速發展。
2? 橋梁工程掛籃懸澆施工技術優勢問題分析
以石濟客運專線sjz-5標段景德特大橋為例:采用掛籃懸臂澆筑施工。主要施工方法及施工順序為:首先在主墩墩身上搭設0#塊施工托架,經預壓合格后分兩次澆筑0#塊;0#塊施工完成后拼裝掛籃,并進行掛籃預壓采集觀剛數據指導后續立模施工;采用掛籃懸臂平衡、對稱澆筑,同時施工邊跨現澆段,0#墩位處邊跨現澆段采用落地滿堂支架,最后進行合攏段施工,邊、中跨合攏段均采用吊架施工,施工順序為先邊跨后中跨。掛籃懸澆施工技術作為橋梁工程技術體系的核心技術,經過多年的改進與完善,初步解決了傳統施工作業存在的不足問題,如地形地質限制問題、技術管理問題等。應用掛籃懸澆技術的過程中,現場施工人員需要事先在橋梁兩側架設質量達標的兩根或者多根支架。其中,重點針對支架與支架之間的位置,實行合理的搭接工作,如可利用鋼絲設施進行合理連接。待完成上述搭接工作之后,現場施工人員利用電機設施,沿著鋼絲方向進行定向移動處理,確保橋梁工程現場施工材料可以實現靈活運輸。除此之外,掛籃懸澆施工技術還具備較強的流動性,每完成一段施工之后,現場施工人員可以將掛籃設施向前推動,并合理完成下一道工序施工。結合現場實際情況來看,掛籃懸澆施工技術在加快施工進度、降低經濟成本等方面具備較強的優勢特點。
3? 橋梁工程懸澆連續梁施工技術應用分析
3.1? 工程概況
石濟客運專線sjz-5標段景德特大橋以201#墩(含)為起始點,共計鉆孔樁10088根,墩臺1063座,孔跨布置為3孔40米現澆雙線簡支箱梁、950孔32米雙線簡支箱梁、73孔24米雙線簡支箱梁、5孔20米雙線簡支箱梁、5孔非標跨現澆雙線簡支箱梁和10聯雙線預應力混凝土連續箱梁(其中1聯已完成),全長34.94公里。10聯特殊孔跨中,3聯(32+48+32) m連續梁分別跨越S281景德公路、南吳公路、314省道;1聯(40+64+40) m連續梁跨越德濱高速公路;1聯(48+80+48) m單側轉體連續梁跨越104國道和京滬鐵路;2聯(48+80+48) m連續梁跨越漳衛新河岔河、京滬高速鐵路,其中跨越京滬高速鐵路連續梁及其墩臺(4個)已完成;3聯(60+100+60) m連續梁分別跨越京杭運河、京滬高速公路、漳衛新河。
3.2? 懸澆連續梁施工技術
連續梁0#塊根據現場情況經濟比選支架現澆和托架現澆兩種方案,1#塊優先采用掛籃施工,如若掛籃模板不能滿足的施工方案同0#塊;邊跨現澆段采用支架現澆法施工,邊、中跨合攏段采用吊架法施工,其它梁節采用掛籃法施工。
0#塊采用支架法施工,先將箱梁在0#塊臨時固結形成“T構”后再連續的懸澆施工,臨時固結抗傾覆穩定系數不得小于1.5。三跨連續梁懸澆段采用一套(四只)掛籃同時對稱懸澆施工,然后各T構合攏,合攏時連續梁按先邊跨后中跨的順序合攏。
3.2.1? 連續箱梁0#塊節段施工
0#節段在墩旁滿堂支架上、或在橋墩預埋托架、承臺上設置三角托架上現澆。
支架安裝完畢后,按0#塊節段重量的1.1倍進行荷載試驗,測試支架彈性變形量和非彈性變形量。
安裝支座:支座按設計型式采購,經測量精確定位后安裝;在兩側4根混凝土鋼管柱臨時墩頂設置臨時支座緊貼0#節段箱梁底板。
綁扎0#塊箱梁底板、腹板及橫隔板鋼筋、安裝預應力鋼筋或預應力管道,安裝內模,綁扎頂板部分鋼筋和安裝頂板預應力管道,預應力管道用定位鋼筋固定,定位鋼筋間距不大于0.5m,預應力管道與鋼筋骨架相碰時將鋼筋稍加移動,安裝預埋件。
澆注混凝土:混凝土采用攪拌車運輸,泵送入模。澆注采用一次性完成,澆注順序自兩端向墩中心線方向澆注,底板澆注時采用在箱梁頂板開孔掛串筒澆注,腹板澆注時可在腹板內側模開窗輔助振搗;
養護:采用無腐蝕性的自來水保濕、保溫養護;
張拉:(32+48+32)m、(40+64+40)m、(48+80+48)m連續梁各段張拉需在砼強度及彈模達到100%且6天以上齡期,(60+100+60)m連續梁各段張拉需在砼強度及彈模達到100%且5天以上齡期,即可按照設計要求順序分批進行張拉。
3.2.2? 掛藍安裝
嚴格按設計圖紙規定的幾何尺寸、精度、材質要求以及技術要求制作和加工掛籃,過程中禁止隨意更改掛籃的各項設計參數,完成掛籃各桿件加工后進行掛籃試拼。掛籃技術參數為:單個掛籃自重51. 75t;掛籃主析最大撓度<20mm;掛籃底藍最大撓度<26mm;工作縱向坡±3. 5%。
(1)測量放樣。清理掛籃安裝段位置處的雜物,由測量組在箱梁兩側腹板頂面位置放出每組軌道(一對掛籃共兩組軌道)的中心線;再由現場施工人員根據中心線放出軌道單根型鋼的中心線和單根型鋼的翼緣邊線,所有放樣線均采用彈墨線形式。放樣完畢經技術員復核無誤后進行下一道工序施工。
(2)軌道鋪設。用M20砂漿或黃沙調平行走軌道鋪設位置,調平層高差必須滿足要求±2mm。待砂漿達到強度要求后恢復放樣線并且鋪設行走軌道,軌道安裝時在前支點位置處的軌道墊梁必須加密,安裝好的軌道必須平整、順直,要求軌道頂面兩側高差毛5mm。安裝軌道鉗的行走輪后復核兩組軌道的間距(設計兩組軌道間距為6.20m,檢驗無誤后開始豎向精軋螺紋鋼軌道上壓梁的施工。精軋螺紋鋼采用套筒連接,當軌道上壓梁穿過每根精軋螺紋鋼時,在軌道上壓梁頂面采用100kg/m螺母墊片固定,固定完成后再次檢驗軌道間距(單組軌道兩工鋼間距為60cm)。安裝前支座,根據橋梁橫坡調整前支座高差。安裝反扣輪組后插上保險銷,確保施工安全。
(3)主桁架施工。主桁架為菱形結構,在施工場地拼裝時注意插銷及螺栓必須擰緊上滿,以防銷軸脫落。
單片主桁架放在軌道上后用2個保險葫蘆固定使其穩定,然后調整析架平整度及垂直度。調整完成后析架與前支座采用螺栓連接固定,同時主析后錨與軌道反扣輪組用插銷連接固定。
安裝后錨壓梁,每片主桁架的后錨壓梁采用4根精軋螺紋鋼(后錨桿)用螺母墊片固定。固定完成后檢驗后錨桿的垂直度,確認后錨桿的垂直受拉。安裝后錨平聯及剪刀撐,焊接在析架A3鋼板上。平聯安裝過程中采用手拉葫蘆固定,固定完成后用螺栓連接平聯上的角鋼,平聯水平鋼與14#角鋼進行焊接,焊接采用滿焊,焊縫≧8mm。
(4)橫梁安裝。后下橫梁用塔吊吊起后在0#塊位置用手拉葫蘆拉緊,然后采用吊帶(Φ32精軋螺紋鋼)連接。前上橫梁用塔吊吊到析架頂部指定位置后安裝吊桿吊帶墊梁,設置吊桿吊帶(Φ32精軋螺紋鋼),然后將前下橫梁與吊帶進行連接。
根據箱梁整體寬度設置底藍縱梁(箱梁底板位置間距為50cm每道,翼板位置為70cm~100cm每道),每根縱梁與后下橫梁、前下橫梁相焊接,焊縫≧6mm。
(5)外滑梁、外導梁安裝。外滑梁與箱梁外模板一起在施工現場拼裝,拼裝完成后用塔吊吊至后下橫梁和前下橫梁之間(底藍縱梁安裝時已將箱梁外模板安放位置空余),安裝外滑梁和外導梁,根據施工順序在后錨端承重吊架在前,滾動吊架在后,用螺栓連接。
(6)安裝掛籃底籃。根據掛籃底籃平面尺寸在底藍縱梁上拼裝底藍模板,根據底籃前后橫梁及吊帶等相應位置在拼裝平臺上放線,依照放線放置安裝底籃模板,底模要確保接縫嚴密,模板間用雙面膠粘貼,安裝時應注意模板橫橋向的位置,以防止無法與側模緊密對接。底模安裝完畢后將底模與縱梁焊接固定。
(7)安裝內滑梁。在后端,承重吊架在前,滾動吊架在后,用錨桿(Φ32精軋螺紋鋼)連接內滑梁再用螺栓連接固定。
(8)安裝內模板。內模板在施工現場拼裝,用塔吊直接吊至箱梁制定位置,與掛籃底藍進行拼裝,連接形成一個整體。
3.2.3? 掛籃縱移
起始段掛籃安裝工作結束之后,現場施工人員交由專業人員進行檢查,重點針對各項參數問題進行研究與分析。待滿足規范要求之后,現場施工人員啟動電機牽引掛籃,按照既定的方向進行定向移動。需要注意的是,在此過程中現場施工人員應該貫徹與落實安全施工要求。施工單位重點落實安全教育工作,嚴格規范現場施工人員行為。每天停工之后,及時做好掛籃檢查工作。花奔大橋掛籃行走系統由主析架下弦桿底鋼滑塊(前支點附近)、軌道以及反壓裝置等組成:滑塊與主析架水平桿焊接成整體;軌道采用2I 28b加工,采用精軋螺紋鋼錨固在已完梁段上;反壓裝置包括滾輪、反壓梁和錨桿,滾輪安裝在主析架延長桿上。掛籃前移時頂起主析,拆除前后支座墊塊,將滑塊落到軌道上,用卷揚機(倒鏈)同步牽引滑行就位。掛籃前移時,不斷置換接長軌道,使掛籃不斷前移。
在掛籃主體結構中,行走系統占據的位置以及施工中承擔的作用都較為顯著。掛籃行走系統極大地增加了靈活性,但也相應地增加了風險系數。在實際操作中,為降低危險系數,掛籃的主導梁和立柱部位都設置了反壓輪及纜風。在掛籃行走中,反壓輪工作正常、纜風連接牢靠才能確保掛籃行走安全,一旦出現反壓輪工作反常、纜風連接不牢靠等問題,必須及時中斷掛籃行走工作,以免發生安全事故。
3.2.4? 掛籃懸澆施工
掛籃懸澆施工要點包括以下方面:在掛籃行走就位后,先調整掛籃外模與底模的標高,并加以固定,再將腹板和底板鋼筋綁扎好;有序進行腹板、底板波紋管及豎向預應力粗鋼筋的安裝,并將腹板錨具固定好;在內模就位后,先將頂板鋼筋綁扎好,再進行頂板波紋管安裝,并將頂板錨具固定好;按要求進行端頭模板安裝,而后再從兩端同步澆筑混凝土,注意保持混凝土澆筑的對稱狀態;為了保證梁段混凝土的澆筑質量,要求及時進行覆蓋養護,并安排專人負責;當混凝土的實際強度達到設計值的90%后,拆除內模板,然后再有序進行穿束、張拉、壓漿和封錨。至此,便可前移掛籃至下一梁段繼續施工。
3.2.5? 合攏段施工
(1)邊跨合攏段施工。先將掛籃內、外滑梁牽引至合龍段另一端,分別錨固在翼板及頂板上,然后將掛籃內、側模通過滑梁滑移就位。內、外側模到位后采用精軋螺紋鋼吊桿將內外滑梁吊在前上橫梁上,保證新澆筑混凝土質量作用于掛籃橫梁上。底模部分利用前下橫梁做為底模受力部位,在前下橫梁上鋪設工字鋼及鋼模板做為底模。
邊跨合龍段主要施工步驟如下:移除Φ800mm × l0mm鋼管落地支架,對合龍段設置臨時剛性連接。利用懸吊支架澆筑邊跨合龍段,待混凝土強度、彈性模量均達到設計值700%后(混凝土養護齡期達到7天),依次張拉并錨固,拆除中墩臨時固結,落梁后設置水平方向中支點臨時約束。拆除懸吊支架及邊跨合龍段的臨時剛性連接構造。邊跨合龍段布置如圖1所示。
(2)中跨合攏施工。中跨合龍段澆筑利用掛籃模板,每個主墩T構大里程側最后一段澆筑時在距梁端50cm處預留吊帶孔,最后一個塊段澆筑完成并張拉后,中跨合龍段一側掛籃退后3m,讓出空間。將側掛籃所有吊帶解除(翼緣板外側前吊帶除外),將掛籃帶底模前移,前移至前吊帶前下橫梁的位置與最后一段懸澆段上預留的吊帶孔重合為止。
安裝先前解除的前吊帶,將前吊帶吊掛在懸澆段底板上。將后吊帶吊掛在相應位置底板上,再將側掛籃同樣后退3m,將掛籃外滑梁牽引至合龍段另一端,分別錨固在翼板及頂板上,然后將掛籃外側模通過滑梁滑移就位。內模待底板及腹板鋼筋綁扎后再滑移就位。
中跨合龍段主要施工步驟如下:對縱向預應力束R7-R9, R12張拉并錨固;對中跨合龍段設置臨時剛性連接,并拆除設置的水平方向臨時約束;采用350k N張拉力對2T70, 2R7縱向鋼束張拉;利用懸吊支架澆筑邊跨合龍段,待混凝土強度、彈性模量均達到設計值100%后(混凝土養護齡期達到7天),依次張拉并錨固T70, R7-R6,同時將T70, R7張拉至設計值;拆除懸吊支架及中跨合龍段的臨時剛性連接構造。中跨合龍段布置如圖2所示。
待合攏段混凝土達到100%設計強度后,按順序張拉中跨合攏段鋼束。施工期間加強監控與監測,確保橋面線型符合設計要求;每節段混凝土澆注完畢后,張拉預應力時除滿足張拉所要求的混凝土強度外,且必須保證梁體混凝土齡期大于設計要求,減少后期混凝土收縮徐變。
拆除所有墩頂與箱梁的豎向約束,將箱梁整體從臨時支座落放到正式支座上,完成全聯箱梁的體系轉換。
4? 結語
綜上所述,懸澆連續梁技術的應用推動了橋梁工程的發展,使我國橋梁建設施工更具質量保障,降低了我國橋梁建設施工的難度,為我國交通運輸事業的蓬勃發展提供了技術支持,同時也提高了橋梁工程施工和使用的安全性。
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