劉濤
(中國建筑第八工程局有限公司浙江公司,浙江諸暨 310000)
隨著交通運輸事業(yè)的發(fā)展,大型環(huán)城公路主要采用高架橋施工技術形成跨越式的市政道路,以此確保高架橋上的行車道寬度適中,符合要求,減少對橋下車道車輛通行的影響,并保證城市的美觀度。基于此,需要科學設計,采用大懸臂預應力蓋梁施工技術進行施工,并根據(jù)施工要點科學設計施工方案。在高架橋的建設過程中,橋面的寬度越來越寬。在既保證橋上有足夠的行車寬度,又要確保橋下有較大的空間和較好的視線前提下,大懸臂預應力蓋梁的概念應運而生。國內(nèi)工程經(jīng)驗較少,需要加強專題研究,提高大懸臂預應力蓋梁理論分析、設計、施工控制等技術水平。
選擇柯諸高速公路工程為研究主體,該工程項目主線全長為39.3km,項目的修建對杭州經(jīng)濟發(fā)展有重大作用。 柯諸高速公路TJ04 標段主線全長7.776km,分上下兩層交通。在主架橋的主體結構中,上部結構采用預應力T 梁結構,是連續(xù)高架橋,公路等級為高速公路。下部結構采用大懸臂蓋梁或者門式墩蓋梁結構形式,是混凝土結構,其中蓋梁斷面結構形式是一種倒立的T 字型,大懸臂蓋梁和單側懸臂蓋梁的長度和寬度都有明確的規(guī)定[1]??傊?,通過懸臂預應力蓋梁施工技術的應用可以科學設置支架,并利用承臺設置鋼管支撐柱及貝雷架或桁架懸臂梁。該施工技術在應用時存在結構變形大、施工風險高的問題,因此需要施工單位探索一整套完整的裝配鋼管支撐柱型鋼支架體系,確保車輛在橋下道路正常通行。
普通大橋活絡端具體安裝如圖1 所示。
圖1 普通大橋活絡端安裝
在普通蓋梁預應力結構中,對于張拉力的實施需要分次進行。在此過程中,需要明確具體的張拉順序。如果混凝土的強度和彈性模量達到了標準值,且時間已經(jīng)經(jīng)過了一個禮拜,就需要先張拉第一道和第三道鋼束。壓漿強度值達到標準數(shù)值后敷設預應力T 梁。整個橋架梁完成后,張拉第二道和第四道鋼束。當壓漿強度滿足要求后,進行濕接縫的現(xiàn)澆筑、敷設等。最終在橋面濕接縫澆筑完成后,根據(jù)具體的強度和硬度變化情況,及時拆除底模和支架。設置大懸臂預應力蓋梁支架裝置,包括支撐在蓋梁懸臂根部的中部支撐柱,對稱設置在蓋梁橋墩的兩側,并使底部支撐在蓋梁橋墩所在的承臺上。此外,還包括支撐在蓋梁懸臂端部的端部支撐柱。在施工中,將支撐柱底端通過鋼筋混凝土支撐在地面上,作為端部支撐柱上端支撐承重梁??傊兄亓荷现握{(diào)坡桁架梁,也稱作調(diào)坡桁架梁上支撐蓋梁底模。在設置后,可以確保車輛在中部支撐柱與端部支撐柱之間順利通過[2]。
其一,為了更好地完成施工,保證工期,工程單位需要采用高低結合法設計施工工藝,確保在運輸時直接在蓋梁下側進行。在架梁施工的過程中,如果蓋梁底端的模架沒有及時拆除,會影響施工方案的實施。該方法的具體操作步驟如下:將兩墩頂蓋梁作為初次架橋機拼裝的支撐點,當梁架被提升到一定高度后,梁體通過蓋梁,再下降到指定位置處。在初次完成架梁后,選擇中間點作為支撐點,再進行配重,確保架橋機可以順利移動。人力推動架橋機的主梁,當架橋機主梁通過了指定的蓋梁點后,整個架橋機順利完成拼裝施工,進行下一步的施工。
其二,在架梁施工中,根據(jù)普通預應力張拉順利進行施工,并及時拆除蓋梁支架。當蓋梁前側一定位置產(chǎn)生張拉力裂縫后,蓋梁支架此時在預應力T 梁橋面敷設完成,可以根據(jù)要求拆除支架,如果工期增加,則無法按時完成施工。
其一,考慮到該繞城高速公路擴建路段處的預制梁段施工中存在很多的障礙點,導致墩柱蓋梁施工受到影響,無法順利進行。對于架橋機運梁需要直接在橋下進行。此時如果實施傳統(tǒng)的施工方案,則會在濕接縫澆筑后無法及時拆除支架,也無法采用車輛運輸梁架,無法滿足施工要求。如果施工工期短,根據(jù)普通的施工設計方案,在拆除梁架后運輸梁架,無法滿足基本的施工要求。其二,施工單位為了按時完成施工,提前完成落架工作,導致蓋梁前側產(chǎn)生預應力裂縫。因為懸臂長度較長,懸臂前端是預應力裂縫的控制關鍵點,工程單位需要制定科學的控制措施,及時觀察,有效避免懸臂前端的熱撓度發(fā)生變化。其三,在現(xiàn)場已有的條件下,對普通的施工方案進行優(yōu)化設計,確保滿足梁架運輸條件,也可以縮短工期,確保懸臂整體質量較好,施工順利進行。
在大懸臂預應力蓋梁施工中,需要科學設置支架。在具體設置前,在立柱上放置鋼槽抱箍支撐體,并采用水平校準儀對抱箍標高進行測量,以此滿足設計要求。在立柱表面纏繞一定的彈線,為后續(xù)施工活動的進行做好基礎。
在大懸臂預應力蓋梁施工前,需要科學選擇連接支撐架,一般選擇對拉螺栓支架。根據(jù)抱箍位置,橫向放置一定數(shù)量的貝雷片,以此設置其他支架[3]。
在大懸臂預應力蓋梁施工中,需要設置鋼模。根據(jù)設計圖紙要求進行拼裝,一般選擇聚乙烯塑料將立柱之間的連接縫隙填充完整,然后鋪設。對標高進行控制,根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整位置。
在鋪設完成后,使用全站儀測量放樣中心點和軸線,并根據(jù)規(guī)范要求和現(xiàn)場實際情況進行調(diào)整和校驗,確保其符合設計標準。
在大懸臂預應力蓋梁施工中,使用的蓋梁鋼筋是一種骨架鋼筋網(wǎng)支撐結構。該結構需要在生產(chǎn)車間進行焊接處理,成型后焊接鋼筋骨架時,加強外形的控制,確保下料和彎角準確。在下料的過程中,控制接頭和彎曲部位的間距,根據(jù)鋼筋直徑的比例科學控制,且施工人員需要科學設置最大彎矩。在具體焊接前,選擇長度、寬度相同的鋼筋板,聯(lián)合短鋼筋焊接,再根據(jù)規(guī)定要求科學控制間距,調(diào)整位置,拼裝成為鋼筋。在焊接位置處設置楔形卡,加固焊接鋼筋,避免其在外力作用下發(fā)生變形問題。當所有的焊接點固定完成后,根據(jù)順序進行焊接,重點對焊接縫進行補焊。為了確保預應力管道位置符合要求,施工人員需要在現(xiàn)澆筑的過程中設置定位架,避免預應力管道發(fā)生偏移的問題。通過定位架支撐鋼筋骨架和管道,直線段定位架的間距控制在1m 內(nèi),曲線段定位架的間距根據(jù)要求科學設置,加強位置偏差的控制[4]。
在鋼筋骨架成型后,需要確保其剛度符合設計標準,避免在運輸和吊裝的過程中發(fā)生變形問題。如果出現(xiàn)問題,需要在焊接縫處放置鋼筋支撐,當骨架被運送到現(xiàn)場后,采用專門的吊機根據(jù)一定的方法進行吊裝。在此過程中,固定骨架,科學安排,及時綁扎鋼筋,尤其是插筋或者水平鋼筋。在綁扎后,對其硬度和穩(wěn)定性進行檢測,確保符合要求后才可以繼續(xù)施工。大懸臂預應力蓋梁施工中的橋梁鋼筋,需要統(tǒng)一在鋼筋加工廠進行加工,在現(xiàn)場集中進行綁扎;主體結構的墩柱鋼筋籠,在現(xiàn)場加工后及時進行焊接吊裝;橋臺和承臺、蓋梁鋼筋在加工完成后,需要在現(xiàn)場進行綁扎處理。
在高架橋大懸臂預應力蓋梁施工中,設置定型鋼模,將其設置在模板連接縫處。設置完成后,將外部拉桿進行固定處理,調(diào)整模板支撐結構體,并加固。根據(jù)設計垂直度的要求,做好相關檢查,確保其符合要求,便于進入下一個工序中。
在高架橋大懸臂預應力蓋梁施工中,根據(jù)規(guī)范要求、設計圖紙科學安裝梁板。對于鋪設的厚度加強控制,確保其偏差符合規(guī)范要求,有效控制蓋梁頂部標高,且在現(xiàn)場澆筑前,對頂部標高進行重復核驗和測試。在具體測試的過程中,可以使用鋼卷尺和水準儀,確保合格后才可以進行澆筑。
施工人員需要根據(jù)設計要求選擇一定型號的混凝土進行澆筑。在澆筑的過程中加強控制,避免混凝土因為收縮變形出現(xiàn)掉落的情況。嚴格控制水灰比和水泥用量,在澆筑前期進行配比測試,科學選擇外加劑的類型和用量。在現(xiàn)場預制澆筑的過程中,采用大型攪拌機充分攪拌混凝土材料。攪拌完成后,采用專門的運輸車輛將其運送到施工現(xiàn)場,使用吊裝機進行吊裝。在運輸?shù)倪^程中,施工人員需要持續(xù)攪拌,避免其出現(xiàn)離析的情況,影響混凝土的質量。
在混凝土澆筑完成后,凝固時需要對其硬度和強度進行檢測。在滿足設計要求后,及時拆除側模,并采用土工格布對側模進行遮蓋,并及時灑水做好養(yǎng)護工作。在具體養(yǎng)護的過程中,加強對表面棱角處的保護。在拆模后,采用吊車及時將模板裝卸并放置在平整、有墊木的場地空間中。及時清理場地,并在模板上涂抹脫模劑。做好養(yǎng)護后,對混凝土的強度進行檢測,滿足設計要求后及時拆除底模。在拆除底模的過程中,需要先取出木楔,敲打底模觀察。一般需要采用自然下放的方法及時拆除底模,采用吊車將其放到平整的場地中進行存放,并做好養(yǎng)護工作。
施工人員需要采用和安裝相反的順序拆除支架。在拆除的過程中,加強對工字鋼和槽鋼的保護。科學進行卸落,避免其在卸落的過程中對蓋梁產(chǎn)生破壞,并保護立柱混凝土不受影響。
在完成混凝土澆筑后,及時進行灑水、遮蓋養(yǎng)護,確保側模和底模表面的濕度和溫度符合要求。為了提升強度和硬度,科學控制水泥灰比,依次加入材料,確保滿足設計要求。
在蓋梁混凝土施工完成后,需要對其強度進行檢測,符合要求后進行張拉。混凝土的使用期限保持在10d 以上。在首批鋼束張拉完成后,拆除蓋梁支撐結構。根據(jù)設計要求,確保兩側在進行張拉的過程中,控制延伸量和張拉力。對于不同外力條件的張拉長度,做好相關記錄,為后期施工活動提供依據(jù)。張拉完成后,對混凝土的強度和使用期限進行再次檢查,在此過程中,安排監(jiān)理工程師加強現(xiàn)場監(jiān)測。
施工人員對鋼絞線進行張拉后,需要監(jiān)理工程師進行檢查。符合要求后,在2d 后進行孔道壓漿施工。在壓漿的過程中,勻速緩慢地進行,確保一次完成。在孔道相鄰的點位連續(xù)壓漿,避免發(fā)生串孔的問題。在中途停止時,采用灰漿進行沖洗,嚴格控制壓力。如果管道長度超出了設計標準,加大壓漿壓力,確保各個孔道的壓漿壓力滿足要求后,穩(wěn)定孔道。
為了有效解決我國高架橋建設應用方面的問題,需要國內(nèi)學者加強研究,重點對城市高架橋進行綜合分析,以此完善蓋梁施工技術體系,規(guī)范施工過程??茖W采用蓋梁預應力和張拉力,并在蓋梁完成后進行二次張拉,穩(wěn)固支撐體系,更好地推動城市高架橋大懸臂預應力蓋梁施工技術的發(fā)展。