任高強
摘要:近年來,高速鐵路的建設(shè)發(fā)展迅猛,高架橋梁施工技術(shù)得到了長足的發(fā)展,但傳統(tǒng)的懸臂連續(xù)梁、支架現(xiàn)澆連續(xù)梁對交通、周邊環(huán)境影響大,隨著節(jié)段拼裝法在城市橋梁施工應(yīng)用逐漸成熟,對交通及環(huán)境影響小,合適體外預(yù)應(yīng)力,減小梁斷面尺寸、提高材料使用效率等優(yōu)點,節(jié)段拼裝梁施工技術(shù)在高鐵領(lǐng)域開始應(yīng)用,但目前56m跨度膠接法節(jié)段拼裝簡支箱梁在國內(nèi)高鐵工程中應(yīng)用非常少,是一個全新的課題,結(jié)合貴陽至南寧高速鐵路澄江雙線特大橋梁工程實例,具體分析預(yù)制方案選擇、模板選擇、線性控制、預(yù)埋件安裝定位等關(guān)鍵技術(shù),為高速鐵路膠接法節(jié)段拼裝梁施工積累寶貴經(jīng)驗。
關(guān)鍵詞:節(jié)段拼裝梁;關(guān)鍵技術(shù);短線法;長線法
1 概述
澄江雙線特大橋梁節(jié)段拼裝梁46跨,采用長短線結(jié)合法節(jié)段預(yù)制,總計預(yù)制箱梁節(jié)段598節(jié)。
箱梁計算跨度55.4m,梁端距支座中心0.85m,梁全長57.1m。箱梁為單箱單室截面結(jié)構(gòu),箱梁頂板寬12.6m,底板寬6.7m,腹板厚度52cm,頂板厚度40cm,底板厚度35cm,翼緣板長度為2.95m,梁中心高為5.1m,共分13個節(jié)段,其中標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段9個,長度4.8m,過渡節(jié)段2個,長度4.4m,2個段節(jié)段長2.3m。
2 膠接法預(yù)制梁段關(guān)鍵技術(shù)
2.1方案選擇
目前節(jié)段梁預(yù)制通常采用兩種方法:短線法和長線法。
短線法:將連續(xù)梁按“T”構(gòu)形式劃分為若干短節(jié)段,考慮混凝土收縮、徐變、預(yù)拱度等因素,將成橋整體坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為預(yù)制工廠局部坐標(biāo)后,在預(yù)制臺座內(nèi)以固定端模為基準(zhǔn),調(diào)整已生產(chǎn)相鄰梁段(匹配梁段)的平面位置及標(biāo)高,在預(yù)制臺座的固定模板系統(tǒng)內(nèi)逐榀匹配、流水預(yù)制箱梁節(jié)段。優(yōu)點是占地面積小,預(yù)制較為集中,模板重復(fù)利用率高,缺點是對模板要求高,幾何尺寸控制嚴(yán)格。
長線法:是設(shè)置與跨長相當(dāng)?shù)念A(yù)制臺座,臺座上的底模安裝完畢后一般不再進行調(diào)整(或逐跨進行調(diào)整使其與預(yù)制線型一致),其線型即橋梁節(jié)段的預(yù)制線型,它考慮了橋梁設(shè)計線型和出于施工、自重、收縮徐變等因素而設(shè)置的預(yù)拱度。側(cè)模隨制作節(jié)段在臺座兩側(cè)移動,澆注后一節(jié)段時前一節(jié)段的后端面作為后一節(jié)段的前端模,逐塊地在臺座上匹配預(yù)制橋梁節(jié)段。優(yōu)點是節(jié)段的線型控制比較簡單,缺點占地面積大、基礎(chǔ)要求高、模板重復(fù)利用率低。
綜合分析兩種方法優(yōu)缺點后,本工程采用長短線結(jié)合方法進行梁段預(yù)制,兩端1#段采用短線法預(yù)制,其余節(jié)段采用長線臺座依次預(yù)制。澆筑時,除每跨梁段預(yù)制起始梁段(1#段)采用一端固定端模,一端活動端模進行澆筑外,其余梁段則采用一端為固定端模,另一端為已澆的前一梁段做匹配梁段進行澆注,確保了相鄰梁段匹配接縫的拼接精度,當(dāng)新澆梁段初步養(yǎng)生、拆模后,匹配梁段即運走存放,而把新澆梁段轉(zhuǎn)移到該位置上作為新匹配梁段,完成下一箱梁梁段的預(yù)制,并依此循環(huán)完成整跨梁段的預(yù)制。
2.2 模板選擇
與預(yù)制臺座相匹配,箱梁梁段預(yù)制共投入四套模板系統(tǒng)進行施工,模板全部為鋼模。模板系統(tǒng)配置了液壓千斤頂與頂伸螺桿裝置。模板系統(tǒng)包括底模、側(cè)模、固定端模和內(nèi)模。見圖1、圖2。
2.3 箱梁預(yù)制施工測量
地內(nèi)每個長線臺座共布置2個測量塔。兩測量塔控制點間連線與其所控制的預(yù)制臺座上的待澆梁段的中軸線相重合。測量時,一個塔作測量塔,另一塔作目標(biāo)塔。
首先以測量塔為基準(zhǔn)在預(yù)制臺座上建立施工測量控制基線及橫縱向控制基準(zhǔn)點(均設(shè)于固定端模上,并經(jīng)常校核),然后在測量塔上的測量控制點采用全站儀、精密水準(zhǔn)儀以及經(jīng)鑒定的鋼尺控制測量預(yù)制梁段端線、橫縱軸線以及幾何尺寸,每個預(yù)制梁段需要不斷的調(diào)整和校正,精確控制預(yù)制梁段平面位置及高程。
2.4鋼筋骨架的綁扎與入模
2.4.1 鋼筋骨架綁扎
為了加快施工進度,梁段鋼筋采取先綁扎成型、再整體吊裝入模的施工工藝。鋼筋綁扎在固定的鋼筋綁扎臺座上完成,鋼筋綁扎時,在臺座上定點放樣綁扎,鋼筋骨架的幾何尺寸、鋼筋型號、數(shù)量、規(guī)格、等級、間距及搭接長度及鋼筋接頭位置的布置均要滿足設(shè)計及規(guī)范要求。
2.4.2 鋼筋骨架入模
綁扎成型的鋼筋骨架經(jīng)驗收合格后即可吊裝,吊裝由20噸龍門吊完成。為防止變形,鋼筋骨架采用專用吊具多點平衡起吊。吊運前,調(diào)整各吊點吊繩使其受力均勻。鋼筋骨架上的吊環(huán)用Φ16的圓鋼彎制而成,吊環(huán)與鋼筋骨架的主筋焊接。吊裝時,保護好各種預(yù)埋管件不受損傷。入模時,檢查各預(yù)應(yīng)力管道的堵頭塑料塞有無松動或掉落。
鋼筋骨架入模見圖3。
2.5預(yù)埋管件的安裝、定位
在鋼筋綁扎的同時,進行所有預(yù)埋管件的埋設(shè)。主要包括:體內(nèi)預(yù)應(yīng)力波紋管(錨墊板)的埋設(shè)、預(yù)制梁段臨時吊點預(yù)埋件、預(yù)制梁段臨時預(yù)應(yīng)力預(yù)埋件、墩頂梁段臨時固結(jié)預(yù)埋件、其它附屬設(shè)施預(yù)埋件及通氣孔的埋設(shè)。
波紋管安裝時,要準(zhǔn)確定位,管道要平順,按設(shè)計給定的曲線要素安設(shè),采用“#”字型鋼筋定位,定位筋在直線段按0.5m的間距設(shè)置,曲線段按0.3m的間距設(shè)置。錨墊板要與管道中心線垂直。墊板與波紋管接頭處用膠帶嚴(yán)密包纏防止混凝土澆注時漏漿堵塞管道。為保證波紋管位置及對接口的準(zhǔn)確,在固定端模上按波紋管設(shè)計位置鉆孔,通過螺栓固定硬塑料塞的辦法來精確控制波紋管口位置。匹配面處待澆梁段與匹配梁段相應(yīng)波紋管用PP-R內(nèi)襯管確保其連接順直。
預(yù)埋件埋設(shè)前,檢查預(yù)埋件的尺寸、規(guī)格是否符合設(shè)計要求,焊縫質(zhì)量是否滿足其技術(shù)規(guī)范。安裝時進行測量放樣,確保位置準(zhǔn)確。預(yù)埋件固定時要與鋼筋骨架主筋可靠焊接。
2.6 梁段轉(zhuǎn)運和存放
完成匹配任務(wù)且混凝土強度達到設(shè)計值后,先利用布置在底模上的千斤頂將其與新澆梁段分離,然后利用200T龍門吊吊運至整修臺座整修,待整修完成后調(diào)運至存梁區(qū)。
箱梁梁段分兩層存放,單塊箱梁梁段存放于相鄰的兩個堆存臺座上,考慮到箱梁斷面尺寸較小,為避免在堆存過程中產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力使箱梁損傷,支點采用條形支墊形式。梁段堆放時梁底應(yīng)放置均布支承墊塊,均布支承墊塊可采用橡膠墊板或其他能使梁段堆放時勻布承重的材料。
2.7梁段整修
節(jié)段吊離至整修臺座進行整修。修整主要針對混凝土表面的缺陷進行處理、清除梁段匹配面上的隔離劑、預(yù)應(yīng)力管道堵塞處理、修補受損的剪力鍵。修補時應(yīng)遵循寧小勿大的原則,若剪力鍵修補超過設(shè)計尺寸,在架設(shè)拼裝時,會導(dǎo)致匹配面無法密貼,此項尤為注意。
3 結(jié)語
澄江雙線特大橋節(jié)段拼裝梁成功預(yù)制完成,使其預(yù)制方案選擇、模板選擇計、線形控制、預(yù)埋件安裝定位等關(guān)鍵技術(shù)得到了科學(xué)的驗證,通過施工過程中對質(zhì)量控制要點的嚴(yán)格卡控,確保節(jié)段拼裝梁優(yōu)質(zhì)高效的順利完成,為后期高速鐵路橋梁采用節(jié)段拼裝膠接法施工積累了寶貴經(jīng)驗,有推廣應(yīng)用的價值。
參考文獻
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(作者單位:中鐵北京工程局集團第六工程有限公司)