張順
中鐵十局 山東濟南 250101
連鎮(zhèn)鐵路跨沈海高速公路連續(xù)梁,位于連鎮(zhèn)鐵路跨鹽河、牛墩河、東門河特大橋上,是一座雙線鐵路橋梁。該梁體為單箱單室,變高度、變截面結(jié)構(gòu)。梁全長265.5m,計算跨度為72+120+72m,橋面結(jié)構(gòu)全寬12.48m,底寬7.0m,中支點梁高9.0m,端支座及跨中截面梁高5.0m,梁底下緣按照圓曲線變化,圓曲線半徑353.125m。全梁分為71段,最大懸臂澆筑梁段重2254.9KN。本梁位于圓曲線上(半徑3000m),6‰下坡段,與沈海高速右前角145°,立交凈空36×5.5m。懸臂灌注法施工,梁體混凝土強度為C55。縱、橫向預(yù)應(yīng)力體系采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、自錨式拉絲體系,豎向預(yù)應(yīng)力體系采用預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋及JLM-32精軋螺紋錨具[1]。
簡單說,這個工藝就是將連續(xù)梁分為4個部分,兩個T構(gòu)和兩個現(xiàn)澆段。支架現(xiàn)澆T構(gòu)的0號節(jié)段,掛籃法懸臂灌注T構(gòu)兩翼,支架現(xiàn)澆梁的端部,經(jīng)2次邊跨合龍和1次中跨合龍的體系轉(zhuǎn)換最終成梁。施工工藝的各個環(huán)節(jié),都不可避免地產(chǎn)生一定的施工誤差,為了保證成品梁的狀態(tài)更趨近理論設(shè)計,這些誤差就必須進行分析并制定相應(yīng)的措施來進行控制。
施工誤差受工藝所限,表現(xiàn)也比較個性化,目前還沒有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn),本文從結(jié)構(gòu)安全角度,將施工誤差歸類為三部分,分別是強度誤差、剛度誤差和穩(wěn)定性誤差。(1)強度誤差。強度誤差主要來源于材料和工藝流程控制。連續(xù)梁的材料主要是混凝土和鋼材。混凝土的強度和彈性模量與混凝土原材、配比及養(yǎng)護方法關(guān)系密切,因為是多次澆筑,還有一個勻質(zhì)性指標(biāo)需要控制;鋼材包括普通鋼材和預(yù)應(yīng)力鋼材,普通鋼材在預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁中主要起骨架作用,梁的受力結(jié)構(gòu)主要靠預(yù)應(yīng)力體系。預(yù)施應(yīng)力的成果與預(yù)應(yīng)力材料的強度、彈性模量和張拉、壓漿、封錨的工藝緊密相關(guān),預(yù)應(yīng)力筋在梁體中的位置偏差也是影響預(yù)應(yīng)力成果的一個重要因素。(2)剛度誤差。剛度誤差主要來源于截面特性控制。單截面特性就是斷面尺寸,連續(xù)多斷面尺寸控制就是線型控制的主要內(nèi)容。(3)穩(wěn)定性誤差主要來源是支架階段和懸臂階段施工荷載的控制。
消除強度誤差的基礎(chǔ)工作在材料質(zhì)量控制,廠制產(chǎn)品做好進場檢驗就能取得不錯的效果,但是混凝土用集料并不是廠制產(chǎn)品,其質(zhì)量狀況的波動是比較大的,這個波動不加控制必然引起混凝土質(zhì)量的波動。我們?yōu)榱藴p小混凝土質(zhì)量的波動,專門采購了連續(xù)梁用砂和碎石,并在原有檢驗子目基礎(chǔ)上增加了勻質(zhì)性要求,確保集料合格的基礎(chǔ)上盡可能控制集料質(zhì)量的穩(wěn)定,從而減小多批次混凝土強度和彈性模量偏差。
混凝土的拌制、泵送、振搗是保證混凝土強度和彈性模量的基礎(chǔ)工序,我們重點改進了混凝土養(yǎng)護方法,自發(fā)研制了自動噴淋系統(tǒng),利用電子開關(guān),設(shè)定相關(guān)參數(shù),實現(xiàn)了自動灑水養(yǎng)護,保濕控溫效果明顯改進,當(dāng)氣溫不適宜灑水養(yǎng)護時,改用養(yǎng)護劑。我們細化了預(yù)應(yīng)力施工流程的把控工作,首先制作專門的胎具來加工預(yù)應(yīng)力孔道的鋼筋定位網(wǎng),先保證這個定位網(wǎng)的精度。其次,加強鋼筋驗收環(huán)節(jié)定位網(wǎng)安裝精度的專項檢查,澆筑前培訓(xùn)振搗工,避免無知的振搗破壞。成孔后檢驗孔道摩阻,將試驗數(shù)據(jù)反饋設(shè)計,明確是否修正摩阻和孔道偏差計算參數(shù),然后再計算實際張拉控制力[2]。張拉前,必須對喇叭口的清理情況進行檢查,避免出現(xiàn)因喇叭口混凝土殘渣引起未計算的應(yīng)力損失。嚴(yán)格執(zhí)行張拉、壓漿、封錨工序的各項要求,如果有條件的話,盡可能使用數(shù)控張拉設(shè)備。
截面特性控制,首先要嚴(yán)格控制模板尺寸,從兩個方面入手,一個是模板的加工制作環(huán)節(jié),另一個是模板安裝環(huán)節(jié),前一個環(huán)節(jié)是基礎(chǔ),后一個環(huán)節(jié)是關(guān)鍵。尤其要注重梁底板的澆筑厚度和箱室內(nèi)膜的安裝,這是連續(xù)梁截面尺寸偏差的重災(zāi)區(qū)。
截面特性控制的另一個重點就是線型監(jiān)控,一般都是聘請有資質(zhì)的第三方來實施線型監(jiān)控,這個監(jiān)控的基礎(chǔ)是空間位置的準(zhǔn)確量測和有效調(diào)整。大跨度連續(xù)梁,施工節(jié)段多,以本梁為例,懸臂澆筑塊段排號至16號段,截面測量的工作量非常大,要想保證量測的準(zhǔn)確,量測的復(fù)核確認制是確保準(zhǔn)確的法寶,千萬丟不得。另外,誤差調(diào)整有個小技巧,不要一步調(diào)整到位,而是分步調(diào)整,可以根據(jù)誤差的大小來確定是分兩步還是多步,這樣做可以避免順橋向線型的S型波動。
支架階段主要是沉降量的控制和調(diào)整,計算時要充分考慮施工荷載的內(nèi)容,不要漏項。懸臂澆筑階段,T構(gòu)的平衡是施工荷載控制的重中之重。這個控制必須制定專門的方案,并動態(tài)管理,血淋淋的事故教育我們必須做好這個施工荷載的平衡控制。圖紙中明確給出的偏差是20t,貌似很寬裕,但仔細分析下,其實不然。按照混凝土的容重折算,20t也就8方混凝土,在灌注混凝土過程中,我們很容易控制T構(gòu)兩端同時開始,但是同時結(jié)束并不容易實現(xiàn),這個過程中的偏差我們目前還不能準(zhǔn)確量測,所以,其他荷載的控制就必須更加嚴(yán)格。T構(gòu)兩端的掛籃、模板、物料、機具、人、防護設(shè)施等荷載,編制成荷載清單,對稱布置,班前核對,班中抽查,班后點驗,一步不能少,尤其是掛籃行走和混凝土澆筑環(huán)節(jié),要設(shè)立專人盯控T構(gòu)兩端工序的同步情況[3]。合龍時,龍口兩端的偏差調(diào)整十分關(guān)鍵,在設(shè)計合龍溫度范圍內(nèi),水箱調(diào)整法的應(yīng)用經(jīng)濟有效。
本文僅從結(jié)構(gòu)安全角度對施工誤差進行淺顯的分析,控制措施也僅是筆者的一些經(jīng)驗之談,僅供參考。施工誤差不可避免,但是可以通過控制逐步降低,使成品梁的狀態(tài)更接近設(shè)計目標(biāo),對施工安全和結(jié)構(gòu)安全都意義重大。