王雙飛
(山西長(zhǎng)興路橋工程有限公司,山西 長(zhǎng)治 046000)
懸臂施工方法建造預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁時(shí),不需要在河中搭設(shè)支架,直接從已建成的墩臺(tái)頂逐段向跨徑方向延伸施工,每延伸一段就施加預(yù)應(yīng)力使其與已成部分連接成整體,如果將懸伸的橋梁與墩柱做成剛性固結(jié),這樣就構(gòu)成了最大限度發(fā)揮懸臂施工優(yōu)越性的預(yù)應(yīng)力混凝土T型鋼架橋。鑒于懸臂施工時(shí)梁體的受力狀態(tài),與橋梁建成后使用荷載下的受力狀態(tài)基本一致,即施工中所施加的預(yù)應(yīng)力,也是使用荷載下所需預(yù)應(yīng)力的一部分,這就既節(jié)省了施工中的額外耗費(fèi),又簡(jiǎn)化了工序,使得這類(lèi)橋型在設(shè)計(jì)與施工上達(dá)到完滿(mǎn)的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。
用懸臂施工方法來(lái)建造懸臂梁橋,要比建造T型鋼架橋復(fù)雜得多,因此,在施工中需要采用臨時(shí)措施使橋梁與墩柱保持固結(jié),待梁體達(dá)到自身穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),又要恢復(fù)梁體與墩柱的鉸接性能,因此需要調(diào)整所施加的預(yù)應(yīng)力以適應(yīng)這種體系的轉(zhuǎn)換。
鑒于懸臂施工法不受橋高、河深等條件的影響,目前不僅用于懸臂體系橋梁的施工,而且還廣泛用于大跨徑預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋、混凝土斜拉橋及鋼筋混凝土拱橋的施工中。
主梁懸臂澆注施工時(shí),橋梁屬于高層次內(nèi)部超靜定結(jié)構(gòu),施工與設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)非常緊密,有互補(bǔ)和互反饋的關(guān)系,施工單位要全面了解設(shè)計(jì)的要求和意圖,吃透設(shè)計(jì)文件和施工建議、工藝要求和施工程序,在此基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際編制單獨(dú)可行性的施工組織計(jì)劃和質(zhì)量監(jiān)控方案,在施工過(guò)程中要不斷采集檢測(cè)數(shù)據(jù),反饋給設(shè)計(jì)單位,使之及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù),修正并完善后續(xù)施工方案等措施,循環(huán)往復(fù),以達(dá)到成橋后線(xiàn)性和內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求的最終目的。
主梁懸臂法澆注施工質(zhì)量監(jiān)控要點(diǎn)是:基礎(chǔ)及下部工程、主梁懸臂法澆注以及施工監(jiān)控等方面。
基礎(chǔ)及下部施工的監(jiān)控要點(diǎn):基礎(chǔ)的施工工藝與一般橋梁施工工藝基本相同,施工監(jiān)控要點(diǎn)也相似。
(1)完全不需要設(shè)置地面支架,施工不受河流、道路、橋下凈空和地基條件的影響。
(2)機(jī)械化程度高、勞動(dòng)力少、質(zhì)量好、施工速度快,而且安全可靠。
(3)只有下部結(jié)構(gòu)稍提前施工,之后上下結(jié)構(gòu)可同時(shí)平行施工,不但可以縮短工期,而且施工時(shí)可以從兩端同時(shí)進(jìn)行施工。模板支架周轉(zhuǎn)率高,工程規(guī)模越大經(jīng)濟(jì)效益越好。
主梁懸臂法澆注施工質(zhì)量監(jiān)控要點(diǎn)如下:
(1)橋墩兩旁0號(hào)、1號(hào)段一般采用在墩旁托架上澆注的方法。在托架上澆注主梁的長(zhǎng)度,要滿(mǎn)足后續(xù)拼接裝掛籃所必須的安裝場(chǎng)地要求及設(shè)計(jì)的要求。
(2)掛籃的懸臂梁及掛籃全部受力構(gòu)件(包括焊縫)制作后均要進(jìn)行無(wú)破損檢驗(yàn)和試拼裝,掛籃總重應(yīng)控制在設(shè)計(jì)要求內(nèi),合格后再在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行整體組裝檢驗(yàn),按設(shè)計(jì)荷載及技術(shù)要求要進(jìn)行荷載試驗(yàn),同時(shí)測(cè)定懸臂梁和掛籃的彈性撓度、調(diào)整高程的性能及其他技術(shù)性能。
(3)澆注懸臂混凝土前,要根據(jù)掛籃前端的彈性撓度及各階段梁的彈、塑性變形設(shè)置預(yù)留高度,以確定掛籃底模立模高程,預(yù)留值可通過(guò)幾次實(shí)測(cè)調(diào)整使之與實(shí)際下降值基本一致。
(4)按照設(shè)計(jì)要求的澆注順序進(jìn)行主梁混凝土施工。當(dāng)采用兩次澆注時(shí),各階段施工縫應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。
(5)橋墩兩側(cè)梁段懸臂施工進(jìn)行應(yīng)兌成、平衡,實(shí)際不平衡偏差不超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定值。
(6)測(cè)定已完成節(jié)段端梁高程,定出梁體縱軸線(xiàn)。掛籃桁架尾端安裝平衡壓重,將所有獲得部件盡量移到主桁架后端;然后解除后端錨固,掛籃桁架沿縱軸線(xiàn)對(duì)稱(chēng)向梁端推進(jìn)。行走的同時(shí)要進(jìn)行同步觀(guān)察,防止掛籃轉(zhuǎn)角、偏位、受扭。
(7)當(dāng)梁端混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后,立即進(jìn)行預(yù)應(yīng)力束的張拉和壓漿。完成主梁預(yù)應(yīng)力束張拉、壓漿后,可進(jìn)行拉索安裝和張拉。拉索張拉時(shí)應(yīng)對(duì)稱(chēng)同步進(jìn)行,以減少對(duì)塔與梁的位移和內(nèi)力的影響。
(8)合攏段施工時(shí),為防止日后在接縫處出現(xiàn)裂縫,采取以下方法改善其受力和施工狀況:①?lài)?yán)格按設(shè)計(jì)提供的順序進(jìn)行。②觀(guān)測(cè)合攏前連日的晝夜溫度變化與梁端合攏高程及合攏口長(zhǎng)度變化的關(guān)系,按照設(shè)計(jì)提供的合攏溫度,選擇適當(dāng)?shù)暮蠑n時(shí)間,一般在一天中氣溫最低時(shí)進(jìn)行。③復(fù)查、調(diào)整兩懸臂端合攏施工荷載,使其對(duì)稱(chēng)相等;如不相等時(shí),應(yīng)采用壓重調(diào)整。④檢查主梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力束張拉、壓漿是否完整。⑤復(fù)測(cè)調(diào)整中跨、邊跨懸臂端的撓度及合攏口兩端高差。⑥使用千斤頂調(diào)整合攏段長(zhǎng)度,用型鋼頂緊兩懸臂端鎖定長(zhǎng)度。合攏段鎖定及鋼筋焊接要在一天中氣溫最低時(shí)進(jìn)行。⑦合攏前應(yīng)在兩端懸臂預(yù)加壓重,并于澆注混凝土過(guò)程中逐步搬除,使懸臂梁撓度保持穩(wěn)定。⑧合攏段混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后,張拉通過(guò)合攏段的縱向預(yù)應(yīng)力鋼束。張拉完畢后,先拆除中跨掛籃和合攏段模板,再拆除邊跨掛籃。⑨合攏段混凝土澆注后至縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完成前要禁止施工荷載的超平衡變化。主梁施工前必須事先擬定施工監(jiān)控方案,在施工過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)格的施工監(jiān)測(cè),對(duì)梁體每一施工段的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的分析和驗(yàn)算,以確定下一個(gè)施工段掛籃立模高程從而保證梁體線(xiàn)形,周而復(fù)始,直到合攏成橋。⑩主梁支座安裝應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。盆式橡膠支座位置及四角高程偏差均不得大于2mm,支座上下面的鋼板與支座間要平整密貼,支座四周不得有0.3 mm以上的縫隙?;瑒?dòng)支座的聚氯乙烯板和不銹鋼板不得有刮傷、撞傷;氯丁橡膠板密封在鋼盆內(nèi),要排除空氣,保持緊密。支座上板中心與下板中心縱向安裝偏移值,應(yīng)考慮梁體內(nèi)施加預(yù)應(yīng)力后混凝土的彈性壓縮、收縮、徐變和溫度變化引起的位移量。
施工監(jiān)控是連續(xù)剛構(gòu)橋施工過(guò)程中的一項(xiàng)關(guān)鍵工作。其目的是通過(guò)施工過(guò)程中不斷采集檢測(cè)數(shù)據(jù),及時(shí)反饋,采取相應(yīng)控制措施,使成橋后的線(xiàn)性和內(nèi)應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)計(jì)要求的不同,施工監(jiān)控一般以主梁應(yīng)力、線(xiàn)形控制為主。施工監(jiān)控的主要檢測(cè)項(xiàng)目為主梁施工時(shí)掛籃底模立模高程、主梁軸線(xiàn)偏位、梁頂高程及施工階段主要內(nèi)應(yīng)力變化情況等。