張展繽
(中國建筑第七工程局有限公司,河南 鄭州 450000)
在橋梁工程中,節(jié)段梁預制拼裝是一種常見的工藝方案,適用于各類型場地和多種跨徑的橋梁。短線法施工技術(shù)有四大優(yōu)勢:一是,梁段預制而成,自動化程度高;二是,跨度大,能滿足線性變化要求;三是,支撐拆裝周期縮短,能加快施工進度;四是,人力投入少,安全性高。
第一,基礎(chǔ)處理。基礎(chǔ)換填80 cm厚的4.5%水泥土,面層為30 cm厚的C30混凝土面層,以減小支架變形,保證結(jié)構(gòu)安全和線形。第二,支架拼裝。支撐墩采用Φ609 mm×10 mm鋼管拼裝,每節(jié)長度為3m,中間采用I20cm工字鋼進行橫撐、斜撐連接;每個節(jié)段預制塊下部,采用4根鋼管立柱和縱橫工字鋼作為支撐體系。第三,支架安裝。1#塊支架選用一個受力單元,高度超過15 m時,受力基礎(chǔ)采用C30混凝土找平,預埋螺栓和鋼管底部法蘭連接,并與墩身絞接。第四,支架預壓。梁底模支設完成后,使用砂袋進行荷載預壓,分3次進行,分別是設計荷載的30%、60%、100%。預壓完成后,調(diào)整支架和模板,滿足規(guī)范要求。
利用1號門架起重機吊裝1#節(jié)段塊,置于臨時支架上,采用六點控制法調(diào)整千斤頂,實現(xiàn)精準對位。精調(diào)到位后,使用臨時支撐千斤頂支撐1#塊,復測無誤拆除三向千斤頂并鎖定。安裝濕接縫的內(nèi)外模、波紋管,澆筑混凝土并養(yǎng)護。當濕接縫混凝土強度達到設計值的90%,張拉0#塊、1#塊的縱向預應力。
除1#節(jié)段塊,其余節(jié)段采用膠拼工藝,使用起重設備起吊,從兩側(cè)對稱膠拼至跨中。T構(gòu)拼裝時,1#塊對稱安裝后,逐節(jié)段對稱懸拼至最大懸臂狀態(tài)。拌膠涂膠過程中,確保顏色均勻、沒有空氣進入;涂膠厚度控制在0.5~1mm,保證外觀平整;涂刷期間和拼裝后2 h以內(nèi),避免陽光照射、雨水侵入。常溫狀態(tài)下,在45 min內(nèi)涂刷完,在90 min內(nèi)拼接完。
臨時預應力施工流程是:預應力筋下料和檢測→穿束→標定、安裝張拉機具,檢測錨具夾片→張拉作業(yè)→壓漿→封錨。張拉時,頂板、底板同步張拉,橫向按照先中間、后兩邊的順序?qū)ΨQ張拉,并結(jié)合梁體的線形進行調(diào)整。臨時預應力滯后于縱向預應力5個節(jié)段才能拆除;邊跨和中跨最后兩個懸拼節(jié)段的臨時預應力,在合龍束張拉后才能拆除。
縱向臨時預應力張拉完成后,立即對懸拼預應力束穿索;當膠結(jié)強度達到設計要求,就張拉2號頂板鋼束T2、T3-Tn鋼束。
在跨中合攏段,設置濕接縫調(diào)節(jié)橋梁的跨度,施工技術(shù)要點如下:一是濕接縫混凝土強度達到設計值的90%,張拉T類、C類合攏束,先張拉長束、后張拉短束。主梁上的鋼束張拉完成后,拆除臨時預應力;本聯(lián)主體結(jié)構(gòu)施工完成,即可拆除支架。二是懸拼體內(nèi)的預應力束,采用高空作業(yè)平臺進行張拉,分為預張拉、初張拉、終張拉三個環(huán)節(jié)。
永久預應力束張拉完成后,孔道壓漿的技術(shù)要點:一是在48h內(nèi)進行孔道壓漿,要先清理孔道內(nèi)的雜物,防止相鄰孔道漏氣。二是按照要求配置壓漿材料,確保無雜物、無結(jié)塊,流動性和稠度滿足要求。三是壓漿過程中,觀察其他孔道是否出漿,將終了時的注漿壓力控制在0.8MPa以內(nèi)。四是出氣孔出現(xiàn)濃漿,確定孔道注滿后堵塞出氣孔,及時停止壓漿。
濕接縫施工工藝流程:測量位置和標高,調(diào)整節(jié)段位置→臨時錨固→支設模板→安裝預應力管道→澆筑混凝土并養(yǎng)護→張拉永久預應力。每跨設置3條濕接縫,合攏施工時使用勁性骨架鎖定兩側(cè)箱梁節(jié)段;混凝土采用補償收縮自密實混凝土;施工時間選擇一天中氣溫最低的時刻。當混凝土強度達到設計值,即可張拉永久預應力。
鄭州市南四環(huán)快速化工程,位于鄭州市主城區(qū)南部,呈東西走向,全長約28.193 km。本標段內(nèi),有立交橋1座,橋線路總長約3.385 km;主梁采用單箱單室等梁高斜腹板預應力混凝土箱梁;頂板設計單向橫坡,利用箱梁整體旋轉(zhuǎn)來形成。本文案例主要體現(xiàn)匝道節(jié)段梁施工中,本工程主要匝道(A/B/C/D)(如圖1),立交匝道典型預制橋梁(10.0 m),主梁主體采用節(jié)段預制拼裝,墩頂0#塊與預制節(jié)段之間,設置15 cm的濕接縫,跨中合攏段進行現(xiàn)澆作業(yè);預制節(jié)段之間,使用密齒型剪力鍵+環(huán)氧樹脂接縫膠連接。大跨度(40+66+40)m連續(xù)剛構(gòu)典型高架橋,采用節(jié)段預制拼裝工藝,除墩頂現(xiàn)澆段之外,每孔劃分10~14個預制節(jié)段和3個濕接縫;節(jié)段間使用密齒型剪力鍵+環(huán)氧樹脂接縫連接。
圖1 施工總體平面布置圖
根據(jù)施工質(zhì)量、安全、環(huán)保、工期要求,結(jié)合現(xiàn)場勘查結(jié)果、機械設備特點,采用預制拼裝施工方案,三個作業(yè)面同步施工。
3.2.1 第一作業(yè)面
利用1號門架起重機,首先,拼裝19D009~19D011兩跨,完成19D009~19D008跨中濕接縫施工。其次,向大樁號行進至19D014,拼裝19D015半跨支架。然后轉(zhuǎn)移至C匝道,拼裝典型預制橋梁節(jié)段。最后,拼裝19C007~19C001,以及C匝道典型預制橋梁節(jié)段,施工任務完成。
3.2.2 第二作業(yè)面
利用2號門架起重機,首先,拼裝19D001~19D008半跨,拆除門架轉(zhuǎn)移至19D015,拼裝19D015~19D026,以及D匝道典型預制橋梁節(jié)段。其次,將門架起重機轉(zhuǎn)場至19A007,拼裝19A007~19A014,以及A匝道典型預制橋梁節(jié)段。
利用3號門架起重機,先拼裝19A2001~19A2007,以及A2匝道兩聯(lián)3×29.5 m典型預制橋梁節(jié)段。然后,鋪設60 m行走鋼板,門架起重機過渡到B2匝道,拼裝19B2001~19B2007兩聯(lián)3×29.5 m典型預制橋梁節(jié)段,施工任務完成。
3.2.3 第三作業(yè)面
利用260T履帶吊,配合滿堂支架,拼裝B匝道 19B011~19B014第五聯(lián) 3×31 m,A 匝道19A001~19A003第一聯(lián)2×30m典型預制橋梁節(jié)段。
在橋梁工程中,短線法階段梁預制拼裝技術(shù)的應用具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。實踐證實:該工藝適合在工廠內(nèi)預制,設備可周轉(zhuǎn)使用,提高了生產(chǎn)速度;梁段拼裝過程中,不會出現(xiàn)收縮、預應力損失問題,可實現(xiàn)線形控制目標;而且工藝簡單,施工進度和安全容易控制,希望為類似工程提供借鑒。