弋建偉
(中鐵十八局集團第四工程有限公司,天津300350)
懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工是近年來廣泛應(yīng)用于路橋工程的施工技術(shù),此種施工技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)合理受力、橋形美觀、強度高、后期養(yǎng)護費用低,廣受歡迎。但應(yīng)用在特大橋梁工程中存在一定難度問題?;诖?,本文就結(jié)合鐵路特大橋梁工程案例,對懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術(shù)的實際應(yīng)用展開探討,希望能為相關(guān)人士提供些許參考。
鐵路鄭州至周口至阜陽淮沈特大橋跨X012縣道(升級為S216省道)1-(40+56+40m)懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工,里程為DK174+704.85~DK174+842.55,墩號為396~399號墩。工程為鄭阜鐵路淮沈特大橋跨X012縣道連續(xù)梁橋,與跨X012縣道發(fā)生立體交叉,其交叉里程為:DK174+799.30,與縣道交角為80°13′00″。上部為變截面連續(xù)箱梁,最大跨單側(cè)由8個節(jié)段組成,采用掛籃懸臂澆筑法施工。
圖1 連續(xù)梁掛籃施工工藝框圖
主墩墩頂現(xiàn)澆段(0#段),采用墩身頂端預(yù)埋鋼板,焊接墩旁托架施工。在0號梁段施工結(jié)束以后,需要在上方位置鋪設(shè)好軌道,并且安裝掛籃,在掛籃對稱位置做好錨固處理工作,完成掛籃試壓工作以后,把模板就位校對處理,分別在掛籃兩側(cè)位置進(jìn)行梁端灌注施工。每個節(jié)段均待混凝土強度達(dá)到95%設(shè)計強度,彈性模量達(dá)到100%時,張拉該節(jié)段的縱、橫向預(yù)應(yīng)力索及管道壓漿后,掛籃即前移進(jìn)行下一個梁段的施工。每個節(jié)段索的張拉順序為:先腹板索,后頂板索,如此逐段循環(huán)直至形成2個T剛構(gòu)。在支架上澆筑邊跨直線段。連續(xù)梁懸臂掛籃施工工藝見圖1。
通常情況下,掛籃組成包含了主桁架系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、側(cè)模系統(tǒng)、內(nèi)模系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、走行系統(tǒng)等。掛籃構(gòu)造示意見圖2。
圖2 連續(xù)梁掛籃構(gòu)造示意圖
結(jié)合該工程實際情況,參考國內(nèi)外成功工程案例,本工程選擇采取菱形桁架式掛籃。安裝流程如下:
1.拼裝準(zhǔn)備
在工程現(xiàn)場,將菱形桁架拼接完成,之后將拼接完成的菱形桁架拼裝運送到具體施工位置,標(biāo)記好拼裝流程和工藝,準(zhǔn)備好拼裝所需的各種工具和材料。
2.軌道安裝
從0號段中心位置朝著兩側(cè)方向擴散進(jìn)行軌道安裝,選擇直徑距離為2.5cm的精軋螺紋鋼,將軌道穿過精軋螺紋鋼內(nèi)部,在測量軌道中心距離以后,利用螺母進(jìn)行固定處理。
3.支座安裝
在軌道前端位置將其穿過后支座,后支座安裝位置在于前支座。在前支座安裝之前,在對應(yīng)位置軌道頂端位置擺放一塊四氟乙烯滑板,之后進(jìn)行支座安裝。
4.吊裝主桁架
通常情況下,主桁架采取單片吊裝施工方式,將其擺放到前后支座中,利用螺栓進(jìn)行加固處理,在主桁架兩側(cè)位置利用3-5t倒鏈對其位移情況進(jìn)行把控。
5.調(diào)整間距
適當(dāng)調(diào)節(jié)好兩片主桁架間水平距離,在安裝主構(gòu)架過程中,應(yīng)該采取橫向連接工藝,旋緊螺栓。
6.錨固主桁架
選用Φ32精軋螺紋鋼與扁擔(dān)梁充分連接,將其固定在主桁架后端,前支點位置利用扁擔(dān)梁實現(xiàn)主桁架下弦桿和軌道的充分結(jié)合,達(dá)到固定的目的。
7.橫梁吊裝
把前上橫梁安裝到具體位置以后,利用兩片主桁架充分連接。與此同時,前上橫梁應(yīng)利用8個千斤頂以及4根鋼吊帶進(jìn)行固定處理。
8.后吊帶安裝
在0號梁段底板位置預(yù)留一個孔洞,之后安裝吊帶,擺放一塊墊板,在千斤頂以及扁擔(dān)梁的作用下,實現(xiàn)底板穿出,和底板系統(tǒng)充分連接。
9.橫梁安裝
在底前衡量安裝過程中,需要和前吊帶充分連接以后將其安裝在吊耳位置,利用銷子進(jìn)行連接,而底后橫梁則需要利用后吊帶進(jìn)行連接處理,并通過調(diào)整連接位置,確保其處于橫向水平狀態(tài)。在后橫梁靠近墩身預(yù)埋件位置時,應(yīng)該利用型鋼進(jìn)行焊接處理,從而提升其連接穩(wěn)定性。
10.吊裝底模系統(tǒng)
底模系統(tǒng)也就是桁架式結(jié)構(gòu),在地前橫梁及底后橫梁之間位置設(shè)定一道桁架,和橫梁充分連接形成一個整體。橫向位置利用粗鋼筋進(jìn)行連接處理,提升連接穩(wěn)定性。
11.吊裝內(nèi)、外模架走行梁
在吊桿過程中,利用Φ32精軋螺紋鋼筋實現(xiàn),事前預(yù)留好吊桿孔,在下段位置連接好滾輪,利用走行梁穿過滾輪,在外模架位置焊接一塊小槽鋼,以用于固定滑梁位置。
12.安裝外側(cè)模板
把外模走行梁放置在外模框架中,后端插入后吊架中。兩走行梁前端位置利用吊桿將其吊掛在前上橫梁中。利用倒鏈把外側(cè)模固定到1號塊梁段位置,并且在0號梁段中間位置安裝外模走行梁。
13.安全防護
在前上橫梁以及底前橫梁位置上,結(jié)合實際情況安裝一個工作臺,利用安全網(wǎng)進(jìn)行防護處理。在此工作完成以后,需要整套安裝掛籃,之后才能進(jìn)行后續(xù)作業(yè)。
要想確保懸臂灌注梁施工工作順利開展,保證施工質(zhì)量,減少施工問題出現(xiàn),在進(jìn)行懸臂梁澆筑過程中采用一次澆筑方式。具體如下:
在進(jìn)行混凝土澆筑過程中,應(yīng)該選擇一次澆筑施工方式。在初步澆筑工作完成以后,防止梁底在連續(xù)灌注時出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,應(yīng)該采用懸梁兩側(cè)混凝土同時澆筑工藝。
在具體施工過程中,應(yīng)該觀察撓度和應(yīng)力情況。如果出現(xiàn)異常,應(yīng)該及時調(diào)整,保證后續(xù)施工工作順利進(jìn)行。
在進(jìn)行混凝土澆筑過程中,應(yīng)該從懸臂位置朝著箱梁位置進(jìn)行,避免因為掛籃前端位置下?lián)隙鴮?dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫現(xiàn)象。在頂板澆筑過程中,應(yīng)該秉持由兩層到中間的原則,明確施工職責(zé)區(qū)域,避免振搗不滿足工程要求。
在混凝土灌注過程中,需要在掛籃一側(cè)位置進(jìn)行,由掛籃前端位置進(jìn)行澆筑。在懸澆混凝土過程中,應(yīng)該確保任何情況下都能保持相同?;炷猎诟拱鍧仓^程中,應(yīng)采取分層澆筑方式,澆筑厚度應(yīng)該控制在300mm。針對厚度超過300mm的混凝土,應(yīng)該采取兩層澆筑方式;厚度低于300mm的,采用一次澆筑方式。
1.橫向預(yù)應(yīng)力筋的壓漿
要想防止張拉后松弛現(xiàn)象導(dǎo)致應(yīng)力降低,應(yīng)該在第二次張拉工作完成的24小時內(nèi)進(jìn)行壓漿處理。在特殊情況下,應(yīng)該在拉應(yīng)工程完成的48小時內(nèi)進(jìn)行,選擇的壓漿材料應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn),及時清理施工現(xiàn)場雜物,壓入管道內(nèi)部的水泥漿飽和度應(yīng)該滿足工程要求。在水泥漿攪拌工作結(jié)束以后到壓入管道之間的時間間隔不得超過40分鐘。在冬季壓漿過程中,應(yīng)該做好保溫工作,冬季壓漿完成以后,梁體和周圍環(huán)境溫度應(yīng)該大于5℃。
2.縱向預(yù)應(yīng)力筋壓漿
在完成張拉工作以后,應(yīng)該及時做好壓漿工作,選擇的壓漿材料應(yīng)該滿足國家工程要求。所有鋼絞線張拉完成以后,需要在24小時內(nèi)開展孔道壓漿工作。在壓漿工作之前,應(yīng)該采取向孔道內(nèi)部輸入壓縮空氣的方式,將孔道內(nèi)部雜物及時清理,壓漿之前孔道內(nèi)部應(yīng)該保持清潔干凈。在壓漿之前,應(yīng)該對壓漿材料和設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量檢查,確保其處于良好運行狀態(tài),配件數(shù)量充足,各個輸漿管道內(nèi)部通暢。在孔道壓漿過程中,選用的水泥強度不可小于M55。水泥漿過濾網(wǎng)采用鋼絲網(wǎng),其網(wǎng)孔尺寸不得大于2.5×2.5mm。在壓漿過程中,采用SQG45型螺桿灌漿機,其最大注漿額度壓力可以設(shè)定為4.0MPa。在水泥攪拌過程中,選擇GS700型灰漿攪拌機,攪拌容量為700L,運行速率為1000/60轉(zhuǎn)/min。
3.管道壓漿
在管道壓漿過程中,需要把泥漿注入到下層孔道以后,逐漸注入到上層孔道中,在中間位置朝著兩邊對稱壓漿。在壓漿過程中,應(yīng)該安裝密封壓漿罩,防止發(fā)生漏漿狀態(tài)。啟動真空泵讓管道內(nèi)部呈現(xiàn)出真空狀態(tài),真空度應(yīng)該滿足最大不超過-0.06MPa,最低不超過-0.1 MPa的要求,保證穩(wěn)定均衡。在啟動壓漿泵過程中,在壓漿泵輸入泥漿滿足一定稠度要求以后,連接進(jìn)漿管,由一端壓入水泥漿,在另一端漿液由稀漿轉(zhuǎn)變成濃漿以后,關(guān)閉出漿口持續(xù)壓漿,保證壓力控制在0.55MPa左右,在沒有出現(xiàn)漏漿的情況下關(guān)閉進(jìn)漿閥門。在孔道水泥初凝以后,才可以拆卸壓漿閥,這時孔道水泥不會出現(xiàn)外溢狀況。在拆卸過程中,應(yīng)該及時清理壓漿閥等配件,不可留有水泥漿。在壓漿過程中,不可出現(xiàn)梁體污染現(xiàn)象,如果已經(jīng)發(fā)生污染,應(yīng)該及時利用清水清理。在整個操作過程中,應(yīng)該及時清理掉落漿液,保證現(xiàn)場整潔。
在完成梁端混凝土張拉及壓漿工作以后,才能前移掛籃。在拆除模具過程中,應(yīng)該保證混凝土強度滿足60%的要求,梁體混凝土芯部和表層之間溫度差異不得超過15℃,確保梁體棱角完整。在拆除兩側(cè)模板以后,松動內(nèi)測縱梁吊桿。側(cè)膜在千斤頂?shù)淖饔孟虏鸪齼?nèi)測模。在軌道安裝過程中,應(yīng)該保證梁端混凝土強度滿足60%的要求,接長并錨固安裝軌道,在軌道表面放置聚四氟板,并涂潤滑油。特別注意軌頂標(biāo)高的準(zhǔn)確及一致。走行軌要錨在梁體上。最后安裝倒鏈,其前端掛在軌道上,后端掛在中支腿前部的拉環(huán)內(nèi)。待張拉完成后,進(jìn)行掛籃前移。
綜上所述,鐵路特大橋梁工程鄭州至周口至阜陽淮沈特大橋跨X012縣道(升級為S216省道)1-(40+56+40m)段采用懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工,經(jīng)工程驗收,滿足質(zhì)量要求。由此可見,懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工能夠保證施工質(zhì)量,滿足路橋工程的強度需求,值得在此類工程施工中推廣應(yīng)用。