張艷
摘要:斷柱頂升接高方法是快速連接與新建城市快速干道高架橋網(wǎng)絡的重要手段,同時我們需要對橋梁進行整體的反破頂升改造,最大的升高需要控制在2.5米的范圍之內。自行研制的緩沖導向裝置是頂升導向裝置所使用的主要內容,同時其承臺基礎會與鋼管與型鋼組成一定的頂升托架體系。在調試好系統(tǒng)之后我們可對其進行正式升頂,尤其是要特殊處理斷柱連接工作,然后對混凝土進行澆筑。
關鍵詞:簡支梁橋;橋墩;切割;整體頂升
在經濟不斷發(fā)展與進步的過程當中我國橋梁整體施工技術也在原有基礎上取得較為明顯的成就,但是在實際應用中還是存在一定的缺陷與不足,因此我們必須使用先進的施工技術與工藝。在彌補傳統(tǒng)施工工藝方面簡直橋梁整體同步頂升施工技術所起到的作用不可替代,這要求相關部門以及工作人員必須提高對該項技術的重視程度,并在實際施工中結合工程需求科學使用該項技術,從根本上促使橋梁整體施工質量得以保障。
一、工程概述
某下行匝道橋為4×25m簡支預應力混凝土空心板梁橋,采用獨圓柱橋墩、預應力混凝土蓋梁。該橋單跨結構由5榀空心板梁通過橫向鉸縫連接,梁高105cm,寬度9.5m,重量約為500t。為了與新建的城市快速干道高架橋連接成網(wǎng),需對該匝道橋4跨空心板結構進行整體反坡頂升改造。研究確定該橋采用斷柱接高方法使1-5號橋墩分別達到改造設計高程。單幅4跨頂升面積為950m2,最大頂升高度2.5m。
斷柱頂升接高可以說是一種全新施工方法,主要是在橋梁適應性改造中進行使用。這不僅會切割橋梁墩柱,同時也會促使蓋梁以及上部結構整體頂升實現(xiàn)對設計標高需求的滿足,然后對切斷的上下兩個部分進行連續(xù)的補償工作,最終促使橋梁標高得以順利實現(xiàn)。經濟高效、便于操作是該項技術的明顯優(yōu)勢與特征,同時也不會對周邊的環(huán)境與交通造成較大影響。在提升橋梁結構功能性以及環(huán)保性方面起著相當重要的作用。
二、施工關鍵技術
1.頂升系統(tǒng)安裝
(1)支撐體系
采用錨固于承臺基礎上的φ609mm×16mm鋼管與型鋼組成頂升托架體系。通過轉換接頭安裝專用墊塊作為頂升臨時支撐,臨時支撐長度與千斤頂?shù)男谐滔嗥ヅ洹M屑芗芭R時支撐間通過法蘭接高。每個蓋梁下的各托架之間通過聯(lián)系桿件連接在一起形成格構柱,以增加整體穩(wěn)定性。在千斤頂與梁體底面間設置型鋼分配梁,實現(xiàn)各千斤頂對梁體均衡施力。
(2)頂升及隨動裝置
根據(jù)頂升橋梁結構幾何尺寸和重量,單墩位處頂升設備采用4臺200t千斤頂,其布設位置充分考慮后續(xù)墩柱續(xù)接時模板安裝的施工空間,并盡量保證豎直,以減小頂升過程中產生的水平分力。型鋼分配梁與橋梁底面間用楔形鋼板墊實,保證頂升力均衡可靠傳遞。每個千斤頂外側配置1臺隨動保護裝置,以防止因突然停電或千斤頂失效而導致事故發(fā)生。
2.切割橋墩
安裝調試好頂升系統(tǒng)后,對千斤頂施加梁體重量85%的預頂力,采用新型繩鋸實現(xiàn)對立柱的無震動直線切割,通過導輪控制方向和切割速度,利用金剛石串珠繩高速摩擦墩身混凝土實現(xiàn)墩柱切割,切割過程采用噴水冷卻,降低粉塵和噪音污染。
3.頂升施工
(1)頂升結構稱重
對單幅橋梁采用整體同步頂升、分步到位的方式施工,首先將簡支梁的連續(xù)縫和伸縮縫解除并完成橋墩切割,通過調整千斤頂油壓,使同組千斤頂?shù)捻斏疽恢拢缓缶徛龑⒘后w頂升5~10mm,通過實測頂升力對梁體進行稱重,確定各點的頂點反力。
(2)頂升
為檢驗頂升系統(tǒng)的工作狀態(tài),在正式頂升之前對擬頂墩位處各組千斤頂進行試頂,頂升高度10mm。待整個系統(tǒng)穩(wěn)定并達到設計要求后進行正式頂升,千斤頂最大行程為140mm,頂升標準行程為100mm,最大頂升速度10mm/min。每個循環(huán)逐跨依次頂升10cm,直到各跨橋墩頂升至設計高程。
(3)PLC同步頂升控制在每個頂升墩柱沿線路方向兩側對稱布置4臺千斤頂(編為1組),根據(jù)采集到的頂升力及位移數(shù)據(jù),由主控室PLC同步頂升控制系統(tǒng)實現(xiàn)整個頂升過程各組千斤頂?shù)耐阶鳂I(yè)。
4.墩柱混凝土續(xù)接面處理
(1)錐形核心混凝土施工
對斷柱續(xù)接斷面進行特殊處理,上部墩柱主筋內側范圍芯部混凝土鑿成倒錐形凸臺,下部斷柱主筋內側范圍芯部鑿成倒錐形凹槽,表面均按鑿毛要求處理。該構造大幅增加了新舊混凝土之間的粘結面積,提高了粘結力;同時倒錐形核心混凝土和凹槽特殊構造,增加了新舊混凝土的相互嵌入性能,有利于續(xù)接段墩柱的受力。
(2)續(xù)接斷面植筋
墩柱主筋續(xù)接及植筋補強施工:按照設計和規(guī)范要求連接上下兩部分斷柱主筋,并對續(xù)接段進行植筋補強處理,綁扎續(xù)接段墩柱螺旋箍筋。
5.模板安裝
根據(jù)墩柱結構尺寸和續(xù)接段高度設計并制作模板,下緣緊套原來墩柱高度不小于30cm,上緣緊套原來墩柱高度不小于10cm,上緣設有混凝土澆注孔和浮漿溢出孔,混凝土澆注管與澆注孔處采用法蘭螺栓加橡膠墊密封連接,浮漿溢出孔處設有扦插式插板,使混凝土頂面浮漿能夠充分溢出,有效提高了新舊混凝土接觸面處的強度。
6.續(xù)接段混凝土澆筑施工
(1)混凝土澆筑
通過混凝土灌注孔將混凝土澆筑入模板內,振動棒由浮漿溢出孔插入進行逐層振搗,當澆筑到頂部倒錐形芯部混凝土段時,應加強振搗,讓混凝土浮漿從溢出孔充分溢出直至溢出均勻的混凝土為止。拆除振動設備,扦插插板封閉浮漿溢出孔。
(2)混凝土養(yǎng)護及臨時設施拆除
混凝土澆筑管拆除工作需要在混凝土初凝后進行。管中的注水需要在這一過程中進行徹底排除,同時修飾局部混凝土表面。促使混凝土強度達到相關標準與要求后再進行拆模工作,后續(xù)的階段墩柱模板也必須嚴格遵守相關標準與要求進行施工,尤其要提高對混凝土養(yǎng)生工作的重視程度。后續(xù)階段混凝土強度滿足施工需求后可自上而下的進行拆除工作,頂升裝置以及支撐裝置也是在這一過程中被逐步拆除。
結語:
該橋實際進行改造施工的過程當中主要借助斷柱同步頂升不平衡高差控制系統(tǒng)以及方法,最終促使頂升過程平穩(wěn)同步以及自動糾偏的目標得以順利實現(xiàn)。在研制緩沖導向裝置的過程當中主動糾偏以及有效降低墩身表面混凝土損傷的目的可逐步實現(xiàn)。這不僅是提升連續(xù)墩身混凝土年粘結性能的手段之一,同時也是借助混凝土澆鑄保壓施工的方法促使新老混凝土界面部分混凝土的密實性得以保障,在施工完成后也取得了較為良好的施工效果。
參考文獻:
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