安許東
河南省公路工程局集團(tuán)有限公司,河南鄭州450000
摘要 科技的突飛猛進(jìn),給各行各業(yè)帶了不斷的突破。而對(duì)于公路橋梁施工技術(shù)也在進(jìn)行著一次又一次新的變革,往日不能實(shí)現(xiàn)的大跨度橋梁施工,如今也變成了現(xiàn)實(shí)。先進(jìn)技術(shù)的不斷引進(jìn)與創(chuàng)新,則是公路橋梁事業(yè)對(duì)社會(huì)所作貢獻(xiàn)最好的詮釋。文中就筆者多年的路橋施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)的施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探究,以供廣大同行參考借鑒。
關(guān)鍵詞 橋梁;掛籃懸臂施工;控制
中圖分類(lèi)號(hào)U44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)61-0087-02
某大橋主線(xiàn)工程上部結(jié)構(gòu)為平行的兩幅51+65+45m三孔預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁,全橋長(zhǎng)165m,橋梁設(shè)計(jì)的豎向圓曲線(xiàn)半徑為2000m,梁高度在2.0m~4.0m之間,梁底邊緣設(shè)計(jì)則是呈二次拋物線(xiàn)形式,主橋連續(xù)梁計(jì)劃采用掛籃懸臂法進(jìn)行施工。
1 橋梁懸臂法的技術(shù)施工技術(shù)
常見(jiàn)的掛籃懸臂施工中一般包括以下幾個(gè)部分的內(nèi)容,初期施工中0#混凝土塊的施工、臨時(shí)性固結(jié)措施、掛籃的拼裝與預(yù)壓、混凝土的澆筑及合龍段的施工。
橋梁的掛籃懸臂施工技術(shù)工序主要有以下幾個(gè):
掛籃前的移動(dòng)就位→底模、外側(cè)模及內(nèi)模的就位與調(diào)整→底板和腹板的鋼筋安裝→豎向預(yù)應(yīng)力筋的安裝→腹板內(nèi)側(cè)模、頂板和翼板底模及端模的安裝→頂板鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道的安裝→混凝土的振搗與澆筑→混凝土的養(yǎng)生→鋼筋和鋼絞線(xiàn)的穿束、張拉,水泥混凝土的壓漿→松動(dòng)底模、頂板模,內(nèi)、外模的拆除→前移掛籃至下一梁段。
1.1 掛籃的拼裝與預(yù)壓
0#混凝土塊的施工,是掛籃上部一切施工工序得以展開(kāi)的基礎(chǔ),則第一步是澆筑該處的混凝土,隨后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)的張拉,對(duì)支座采取臨時(shí)的固結(jié)措施,視其吊裝能力而定,將掛籃的桿件拼裝成若干個(gè)組件,在0-1#混凝土塊上進(jìn)行組裝與拼整。根據(jù)軌道鋪設(shè)中圖紙的設(shè)計(jì)要求就行水平及中線(xiàn)的測(cè)設(shè),在底籃的兩側(cè),前后端及外模的兩側(cè)均要設(shè)置其固定平臺(tái)及工作臺(tái)。
掛籃拼裝、調(diào)試后,才能進(jìn)行正確的預(yù)壓程序,預(yù)壓時(shí)要采取砂袋堆載預(yù)壓的施工方法,掛籃預(yù)壓就是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)已拼裝好的掛籃進(jìn)行安全性檢查,檢驗(yàn)其實(shí)際可承載的重量及相應(yīng)的變形量,從而有效的將非彈性變形進(jìn)行有效控制。
而對(duì)于該檢查點(diǎn)的選取,則是要取最重的兩端重量的1.2倍,進(jìn)行分級(jí)加載,分別測(cè)出相應(yīng)各點(diǎn)的變形量,卸載后得出非彈性變形值。將此預(yù)壓的結(jié)果繪制成變形曲線(xiàn)的圖示,以便為后期懸臂澆筑進(jìn)行調(diào)整時(shí)提供可靠依據(jù)。而對(duì)于此觀測(cè)點(diǎn)的設(shè)置也是非常重要的一般常見(jiàn)是布設(shè)在懸臂的端部,且在掛籃前的橫梁設(shè)置3個(gè)觀測(cè)點(diǎn),測(cè)出相應(yīng)的預(yù)壓前標(biāo)高。預(yù)壓后的標(biāo)高,則需要在卸載后進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量,通過(guò)對(duì)所得數(shù)據(jù)的有效比較,便可得出彈性變形量與非彈性變形量。
1.2 掛籃行走及移位
掛籃在整個(gè)施工過(guò)程中是活動(dòng)的,每一段梁在進(jìn)行過(guò)混凝土澆筑與鋼筋張拉后,要及時(shí)將掛籃移至下一梁段準(zhǔn)備施工,依次類(lèi)推,直至施工的最終完成。其過(guò)程中需要注意的主要有一下幾點(diǎn):
施工段中梁內(nèi)的鋼筋首先要進(jìn)行張拉、預(yù)壓,隨后進(jìn)行模版的拆除,即常見(jiàn)的底模、側(cè)模與內(nèi)模的拆除。底模拆除后,用錨桿將外滑梁錨固于主構(gòu)架的側(cè)面,用倒鏈將后托梁懸掛于側(cè)面進(jìn)行吊架。在已澆筑好的混凝土塊上鋪設(shè)一根等同于最長(zhǎng)混凝土塊的軌道,且要與原有軌道進(jìn)行良好焊接,使之成為一個(gè)整體軌道。掛籃在移動(dòng)過(guò)程中,在頂板預(yù)留孔處要及時(shí)安裝滑梁所需吊點(diǎn)扣架,以充分保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及所需強(qiáng)度。
掛籃在移動(dòng)過(guò)程中要嚴(yán)格保證其能勻速、平移與同步,采用經(jīng)緯儀精確定線(xiàn)的方法或吊垂球劃線(xiàn)的簡(jiǎn)易方法,使掛籃在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中偏差值一直保證是較小的,并可以及時(shí)做出準(zhǔn)確調(diào)整。其中有關(guān)同步,指的是底模 、側(cè)模、內(nèi)模與主桁架系統(tǒng)之間的同步移動(dòng),每一澆筑過(guò)程都應(yīng)是同步一致。
每一階段的掛籃就位都需要就行錨固,以便將其產(chǎn)生的上拔力轉(zhuǎn)移給主桁后的錨桿。鋼筋綁扎的先后順序一般是先底板、側(cè)板,然后將內(nèi)模吊裝在正確位置,調(diào)整好標(biāo)高后,即可進(jìn)行頂板鋼筋的綁扎,而有關(guān)鋼筋的張拉程序則一般設(shè)置在混凝土澆筑的下一階段。在必要是,掛籃也會(huì)出現(xiàn)倒退行走的現(xiàn)象,此時(shí)則要利用豎向的預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行軌道的錨固,將倒鏈的一端連在下弦桿的耳板上面另一端則連接在梁體用于移動(dòng)的預(yù)埋筋上,以勻速、平移、同步的原則來(lái)完成掛籃的倒推移動(dòng)。
1.3 混凝土的澆注
混凝土的澆筑也是整個(gè)工程很大的一項(xiàng),對(duì)與混凝土的坍落度及入模是的溫度都是有嚴(yán)格指標(biāo)控制的,澆筑的過(guò)程中要主要兩邊施工的均衡進(jìn)行,以免出現(xiàn)一邊超出另一邊1t以上的現(xiàn)象。在澆筑過(guò)程中要做好現(xiàn)場(chǎng)的哦實(shí)時(shí)記錄,有關(guān)掛籃標(biāo)高的變化情況及兩端滬寧圖混凝土的澆筑量差值,也為下一梁段更好進(jìn)行施工做基礎(chǔ)。混凝土澆筑完以后,要進(jìn)行覆蓋蓄熱,進(jìn)行后期的養(yǎng)護(hù)。
1.4 掛籃的拆除
相關(guān)梁段施工完成后,要進(jìn)行掛籃的拆除,一般要先將底籃放在地面上,將主桁架及掛籃的是上部構(gòu)件相應(yīng)對(duì)稱(chēng)的縮退至安全范圍內(nèi)再行拆除。
1.5 合攏段施工
對(duì)于合攏段的施工,也要注意比較多的施工要點(diǎn),選取在低溫時(shí)進(jìn)行合攏段混凝土的澆筑,且要注意在振搗或澆筑后的養(yǎng)護(hù)措施,以防混凝土產(chǎn)生不良的裂縫現(xiàn)象。有助于實(shí)現(xiàn)梁體與混凝土之間的良好連接,增強(qiáng)整體的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。梁體合攏段的混凝土與合攏段混凝土的配重,只有在相等的情況,在真正澆筑的過(guò)程中才能不產(chǎn)生相對(duì)的變位或偏差移動(dòng),也可以設(shè)置水箱,以適當(dāng)?shù)乃窟M(jìn)行注水調(diào)整。在梁體施工前要對(duì)梁體頂面及各軸線(xiàn)進(jìn)行所需測(cè)量,還要對(duì)因氣溫而引起的相對(duì)標(biāo)高與梁體的長(zhǎng)度等的變化進(jìn)行測(cè)量,以及時(shí)采取相應(yīng)有效措施對(duì)一些不良現(xiàn)象進(jìn)行糾偏,使整個(gè)合攏過(guò)程均處于個(gè)可控狀態(tài)。全橋進(jìn)行合攏時(shí),必須要均衡的進(jìn)行,有必要是還清楚T梁上的某些荷載,且整個(gè)過(guò)程要處于均衡狀態(tài)下,實(shí)施同步進(jìn)行的模式,避免因不同步而引起的相對(duì)變形與剪力差影響合攏的精度或不良的內(nèi)部應(yīng)力反應(yīng)。
合攏段對(duì)于鋼支撐及臨時(shí)束的要求均要嚴(yán)格按照規(guī)范或設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。鋼支撐的鎖定時(shí)間要根據(jù)連續(xù)有效的測(cè)設(shè)結(jié)果來(lái)確定,選在溫度變化及梁體相對(duì)變形均較小的區(qū)間,實(shí)現(xiàn)均衡、對(duì)稱(chēng)與同步的鎖定。鎖定后即可釋放一側(cè)的固結(jié)束,是梁的一段可沿支座進(jìn)行自由伸縮。待鋼支撐焊接完成以后,在1h內(nèi)張拉完圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中所要求的全部合攏臨時(shí)束。合攏段的混凝土等級(jí)一般選擇比梁體內(nèi)部的混凝土要高出一個(gè)等級(jí),為減短凝結(jié)時(shí)間常選擇加入一定的早強(qiáng)劑,采用微漲類(lèi)的混凝土,做出合理的混凝土配合比設(shè)計(jì)。
2 施工過(guò)程中的要點(diǎn)控制
2.1掛籃施工的要點(diǎn)控制
掛籃在拼裝完成后,對(duì)其初期的測(cè)設(shè)偏差控制指標(biāo):順橋向的偏差不得大于10mm,橫橋向的偏差不得大于5mm,;兩主梁的前支腿相對(duì)位置的偏差不得大于5mm。各吊點(diǎn)安裝后要即刻進(jìn)行錨固,底模的后端吊點(diǎn)起吊后,必須要與前端的錨梁連接好,且保證底模桁架不變形。掛籃在整個(gè)移動(dòng)的過(guò)程中,滑槽內(nèi)必須要保證清潔。移動(dòng)運(yùn)行速度不能過(guò)快,要避免因速度等原因而給相關(guān)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件帶來(lái)的不良扭曲變形。掛籃的前行要嚴(yán)格實(shí)行統(tǒng)一指揮,統(tǒng)一運(yùn)行,采取安全相應(yīng)的范圍措施進(jìn)行相應(yīng)的工藝操作。掛籃作業(yè)在遇到較為惡劣的氣候條件時(shí),必須要停止操作,如遇到5級(jí)及以上大風(fēng)時(shí),及時(shí)是已經(jīng)滑移出的掛籃也必須退回安全范圍進(jìn)行妥善錨固或管理。
2.2橋梁合攏的要點(diǎn)控制
一般梁體合攏中兩端的高差要控制在20mm以?xún)?nèi),一般采取的措施則是對(duì)中跨或邊跨的兩項(xiàng)的嚴(yán)格控制。
對(duì)于中跨合攏段標(biāo)高的控制過(guò)程中,主要是對(duì)合攏誤差的控制,一般的懸澆施工中最后的幾段的施工都是特別重要的,需要得到嚴(yán)格的控制,尤其是對(duì)最后一段的施工,其中立模、澆筑與拆除都是會(huì)影響到最后合攏的良好連接與強(qiáng)度保證,還有對(duì)于撓度的設(shè)計(jì)與施工。計(jì)量在合攏之前就對(duì)這些細(xì)節(jié)進(jìn)行必要的調(diào)整,以免出現(xiàn)線(xiàn)型不流暢或所受應(yīng)力不均勻,引起輕度與穩(wěn)定性的下降。
而有關(guān)邊跨合攏段的標(biāo)高控制措施,則一般采取邊跨兩端先完成,進(jìn)而在此基礎(chǔ)上記性微調(diào),因?yàn)檫吙缡┕ね瓿珊?,?biāo)高一般的不能在變動(dòng)的,所以相對(duì)邊跨標(biāo)高的良好控制比中跨控制的難度要大很多,則更要精心施工,才能保證合攏后最終的誤差不超過(guò)20mm。
對(duì)于合攏段施工,其實(shí)就是對(duì)整個(gè)橋系工程的轉(zhuǎn)換與連接,因?yàn)檫@是連續(xù)梁橋施工過(guò)程的重要環(huán)節(jié),預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉完后,則要開(kāi)始對(duì)邊跨合攏段的施工。邊跨合攏是額度要充分利用掛籃改制后的合理配重進(jìn)行施工,這部分配重在邊跨澆筑的過(guò)程中不予卸除,而要在預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)張拉完成以后,才能進(jìn)行相應(yīng)的卸除。邊跨合攏段施工完后,在進(jìn)行中跨合攏段的施工,選擇合適的溫度條件下進(jìn)行焊接合攏段所需的鋼接桿,焊接過(guò)后,則要對(duì)整個(gè)橋梁的臨時(shí)固結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行拆除,進(jìn)而綁扎中跨合攏段所需的鋼筋及合攏施工。張拉過(guò)鋼絞線(xiàn)后即可進(jìn)行邊跨現(xiàn)澆梁段的支架拆除。
3 結(jié)論
橋梁的懸臂施工技術(shù)能得到廣泛的推廣及應(yīng)用,與其自身的施工優(yōu)點(diǎn)是分不開(kāi)的,實(shí)現(xiàn)對(duì)施工技術(shù)的靈活掌握與要點(diǎn)控制,才能真正在使用高新技術(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)建高質(zhì)量工程,在方便施工的同時(shí),更是節(jié)省了大量的建設(shè)維修費(fèi)用,是經(jīng)濟(jì)節(jié)能的首選。
參考文獻(xiàn)
[1]張可文.路橋與隧道工程施工新技術(shù)典型案例與分析[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2011,5.
[2]鐘漢華,余丹丹.道路與橋梁工程施工技術(shù)[M].中國(guó)水利水電出版社,2011,1.
[3]王武勤.大跨度橋梁施工技術(shù)[M].人民交通出版社,2007,1.