李 娜
中鐵十九局集團第六工程有限公司,江蘇 無錫 214045
本連續(xù)梁橋被應用于某鐵路的其中一路段,橋梁上部結構為72+120+72m的連續(xù)剛構橋梁。經研究決定,該鐵路橋梁采取掛籃懸臂現(xiàn)澆施工方法進行施工。在中跨120m的1/2長度內,該橋梁分成的14個節(jié)段,其中墩頂段的 0 號節(jié)段長8.5m,1~2號節(jié)段長3.0m,3~7號節(jié)段長3.5m,8~14號節(jié)段長4.5m,而中、邊跨合攏段長1.5m。本橋梁共設置4套掛籃,設計時每套掛籃重85噸,根據(jù)設計要求不平衡澆筑重量不大于50t,故T構兩邊對應節(jié)段混凝土采取同時澆筑。
本橋0#、1#段共有箱梁混凝土535m3,采用大鋼管上架貝雷縱挑方案。由于墩身豎向預應力束的張拉端在0#段橫梁的上部,因此0#段必須分兩次澆筑;又因連續(xù)梁采用掛籃懸臂法澆筑施工,是從0#塊起步的,而0#段的設計長度只有8.5m,不能同時滿足兩只掛籃的安裝需要,必須將兩個1#段施工后,才能滿足兩只掛籃安裝需要。
本橋梁所采用的菱形掛藍適用最大梁段重2060kN,適用梁段長度3m~4.5m,適用梁頂寬度19m,適用梁底寬度10m,適用梁高6.18m~2.5m,走行方式為無平衡重自行。在14.5m的起步長度內,同時安裝2套掛籃。
1)整平已澆梁段,檢查0#、1#節(jié)段預埋錨固螺栓及錨固孔位,按照兩滑道中心距9600mm放出兩副掛籃滑道位置,在箱梁腹板頂面鋪好鋼枕,安裝鋼軌滑道,抄平軌道頂面,定出軌道中心距,確認無誤后固定鋼軌;
2)吊裝菱形桁架。在地面拼裝好桁架,用50t汽車吊分片吊到橋面,先吊靠運河側桁架。一片吊上加以臨時支撐固定后,再吊裝第二片,隨后安裝兩片之間的聯(lián)結系。桁架采用M22高強度螺栓連接,預拉力200kN,各節(jié)點板摩擦面必須經噴砂處理,拼裝前保持干燥、清潔。高強度螺栓連接必須嚴格按照橋涵施工規(guī)范中的有關規(guī)定,確保各高強度螺栓扭矩滿足要求;
3)吊裝底模板及底模架。吊裝前后32a#工字鋼下橫梁,確保兩端水平,無傾斜,并裝上吊帶、固定好枕梁。把底模縱梁裝在32a#工字鋼上,并在四周點焊住,要求與每根32a#工字鋼都接觸,不得有空隙地方,如有空隙要墊實;
4)吊裝內模架滑梁、前后吊帶及外側模。安裝前將外側模滑梁插入外??蚣軆?,安裝好前后吊帶吊架,將外側模吊起,用5t倒鏈拖動外側模至2#梁段位置。使吊梁前后端在同一水平面上,如有傾斜可調整前后吊帶高度,裝上吊梁一端保險三角擋塊。把前后下橫梁用支架和絲桿連接起來,并用螺帽固定;
5)調整立模標高。根據(jù)掛籃試驗測出的彈性變形及非彈性變形值,再加上線形控制提供的立模標高定出2#梁段的立模標高(線形控制即在預應力混凝土連續(xù)橋梁懸臂法施工階段,對橋跨結構所發(fā)生的幾何變形進行矯正,使其達到設計的理想狀態(tài))。
懸臂澆筑施工一般分為 4 大部分,見圖1所示。0 號段在墩頂托架上現(xiàn)澆混凝土,并采取墩梁臨時支承措施,以承受兩側懸澆時的不平衡懸臂彎矩;邊孔在支架上現(xiàn)澆;懸澆采用掛籃施工;合攏段在掛籃上施工。
圖1 懸臂澆筑施工部分
本鐵路橋梁從2#節(jié)段開始,采用掛籃法懸臂澆筑施工,全橋共有4套掛籃,每套掛籃重85t,根據(jù)設計要求不平衡澆筑重量不大于50t,故T構兩邊對應節(jié)段砼要同時澆筑。
混凝土澆筑按照“由前往后,兩腹向中對稱澆筑”的順序,兩腹板對稱同時澆注,然后灌中間部位的底板,澆注頂板及翼板混凝土時,要從兩側向中央推進。澆筑混凝土時,必須注意觀測支架桿件的受力狀況,防止松動、變形,并嚴格控制其頂面標高,以免影響鋪裝層厚度,頂面要邊澆筑、邊抹平,在初凝前進行第二次抹面,消除收水裂縫。0#、1#段在第二次混凝土澆筑前,將粘在鋼筋上的混凝土清除干凈,對混凝土表面進行鑿毛處理,清除松動石子、浮碴,并用高壓水沖洗干凈。
為滿足插入式振搗要求及每節(jié)段泵送混凝土澆筑需要,混凝土坍落度控制在12cm~14cm,最大石子粒徑≤25mm。
邊跨合攏段在懸臂端和支架現(xiàn)澆段之間。本橋梁邊跨合攏段施工,利用平衡段模板(內外模),底模架與底模板重新制作與安裝,平衡段外側模利用掛籃外側?;?,用倒鏈拖至合攏段。使合攏段底模一端懸吊在14#梁段上,另一端懸吊在平衡段的頂板上或支撐在支架上。中跨合攏段所需的側模、底模用單只掛籃移動來實現(xiàn),內模則需用木模重新加工。
1)調整合攏段兩側標高及梁體荷載。邊跨現(xiàn)澆段施工時,若發(fā)現(xiàn)對側已澆梁體標高有誤差,則調整現(xiàn)澆段的模板,將合攏段兩側標高調整到一致。同時在合攏段中,調整兩端懸臂端合攏施工荷載,使其對稱相等;
2)強制制約措施。邊、中孔合攏段采取臨時鎖定措施,分別用8根槽鋼[20a,在對應2個腹板下倒角與梁頂設置頂拉裝置,然后張拉部分縱向預應力束,到合攏段混凝土達到設計強度的90%以后,再張拉其余預應力束,最后拆除臨時鎖定裝置;
3)確定合攏時間。合攏溫度控制在18℃~23℃,不合時應采取冰塊等降溫措施;
4)選擇合攏段混凝土的級配。合攏段采用微膨脹混凝土,并加入減水劑、早強劑,以便及早達到設計要求強度,及時張拉預應力束,同時加強管理和振搗,切實注意養(yǎng)護,防止產生裂縫。
本文結合某鐵路連續(xù)梁橋工程施工實例,探討鐵路連續(xù)梁橋的懸臂箱梁現(xiàn)澆施工技術,提出施工過程中可能存在的不確定因素,針對這些因素提出相應的技術措施,以使其滿足預期的施工目標。
[1]崔學民,聶桂蘭,王鑫.菱形掛籃在橋梁懸臂澆筑施工中的應用[J].中國西部科技,2009(5).
[2]周呈強.預應力懸臂箱梁懸澆施工設計[J].沿海企業(yè)與科技,2006(3).