王鵬
(漯河市城市建設投資有限公司,河南 漯河 462000)
連續(xù)梁橋是一種簡約化的中跨度橋梁形式,一般采用對稱懸澆方法施工,小用支架自平衡作業(yè),具有不占用橋下車道或航道,設備簡單,是一種較先進的工法,以下就以某工程為例,試析連續(xù)梁橋施工要點、過程監(jiān)測控制方法及其對質量的影響。
某大橋主橋上部結構為主跨 90m 的 3 跨預應力混凝土連續(xù)箱梁,箱梁頂寬 16.25m,底寬 8m??傮w施工程序為:安除現(xiàn)澆支架→依次懸懸臂澆筑箱梁砼,至最大懸臂梁段→搭設支架,澆筑邊跨現(xiàn)澆段砼→拆邊跨支架、中墩臨時錨固→掛籃前移,合攏中跨→張拉剩余底板束→拆掛籃完成。
在承臺和墩身中埋置現(xiàn)澆支架的預埋件,墩身施工完畢后,搭設現(xiàn)澆支架支撐在承臺上,在支架上澆筑箱梁0號塊及1號塊。在墩身及承臺適當位置預埋鋼板,支架采用型鋼焊接成三角形托架,與墩身和承臺連成整體。底模采用大塊鋼模板,箱梁內模及橫隔板模板采用組合鋼模組拼,倒角部分用鋼模與之配合。
外側模、內模及翼緣板模板支立完成后,安裝頂板鋼筋及應力筋,施工時須注意預埋留孔。澆注砼要求平衡對稱施工,禁止出現(xiàn)超過允許范圍的偏載現(xiàn)象。
臨時固結由臨時支墩和 φ32 精軋螺紋粗鋼筋組成。將臨時固結鋼筋埋入墩身,墩身完成后按圖紙要求澆筑臨時支座砼和硫磺砂漿。硫磺砂漿用砂浴鍋或導熱油鍋間接加熱,加熱溫度控制在 150~160℃左右,最高不超過 170℃,并最終在不低于 140℃ 的溫度下澆筑成形。臨時支座澆筑完成后,進行 0#1# 段施工,待 0# 段砼澆筑后形成固結。
掛籃在確保承載能力和剛度的情況下,盡可能輕型化,其自重系數(shù)控制在 0.4 以下,擬采用斜拉式輕型掛籃。
掛籃主要由主梁系、底籃系、側橫系、錨固系及支行系組成。主梁采用抗扭性能良好的箱形截面,受力明確;內、外模板系按全斷面一次澆筑砼考慮,外模采用鋼桁架整體鋼模。掛籃前吊桿采用 4 根板帶式分段吊帶,以適應梁體高度的變化。底籃后托梁采用2根錨桿錨固在前一已成梁段的底板上,主梁后錨利用已成梁段的豎向高強預應力鋼筋來平衡傾覆力矩,取消常規(guī)的尾部配重,有效地減輕掛籃自重。澆筑砼和掛籃前移時的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)要不小于 1.5。
掛籃采用吊機安裝,首先在已澆筑梁段頂板安放枕木及滑塊,然后吊裝主梁系,并做好錨固;再吊裝主梁系的前橫梁。最后吊裝底藍及模板系統(tǒng)。
在掛籃安裝完成后,對其進行水箱加載模擬梁體自重的壓載試驗,以檢驗掛籃加工質量,驗證設計荷載下掛籃的設計參數(shù)及承載能力,測算掛籃的彈性變形值和非彈性變形值,為箱梁懸澆施工高程控制提供掛籃變形數(shù)據(jù)。
掛籃前移采用先主梁系前移后底籃系與側模系前移的方案。前移時按以下程序進行:
1)前移前準備,底籃前托梁受力轉換。
2)拆除前吊帶的連結及內、外滑梁的后吊桿。
3)松動主梁后錨系的螺母,借助行走輪由手拉葫蘆牽引主梁系與內、外滑梁前移就位。
4)撤走行走輪,支墊好主梁后將主梁錨緊、錨實,調整斜拉帶受力均勻,同進安裝內、外滑梁的后吊桿及保險鋼絲繩。
5)將底籃的前、后托梁掛在主梁上并拉緊。
6)拆除外側模的拉桿,完成外模脫模,使內、外模支承于內、外滑梁上。
7)利用已掛在主梁上的葫蘆拉住底籃前、后托梁緩慢下落,完成底籃脫模。
8)將底籃的前、后托梁掛于外側模上,利用手動葫蘆拉動外側模、底籃共同滑移到位。
9)提升底籃,連結前吊帶,錨固后托梁,使底籃后端緊貼已成梁段。
10)提升外側模到位,裝好外側模牛腿,使外側模支承于底籃前、后托梁上,外側模頂部掛在主梁上。
11)進行模板軸線及標高調整,綁扎底腹板鋼筋、波紋管。
12)利用手動葫蘆拉動內側模沿內滑梁滑移到位。
13)提升內模到位,使內模前頂橫梁支承于前主梁上,內模后頂橫梁用預應力精軋螺紋鋼錨固在已澆筑的梁段砼上。
測量調整好底板軸線和模板標高后,箱梁塊體同時進行對稱懸澆施工。砼強度達到設計要求后,按縱向→豎向→橫向的順序進行預應力張拉,張拉完成符合要求后進行壓漿作業(yè)。梁體砼一次澆筑完成,并保濕養(yǎng)護不少于7天。
邊跨現(xiàn)澆段長度較大,不能利用掛籃澆筑,施工時采用扣件式鋼管滿堂支架現(xiàn)澆。
邊跨現(xiàn)澆段采用鋼管支架現(xiàn)澆的方法施工,支架搭設完成后,采用砂包堆載預壓以消除支架的非彈性變形。邊跨現(xiàn)澆段施工工藝流程為:搭設支架 →加載預壓→安底、板模板→澆底、板砼→搭設頂板支架→澆筑頂板砼→張拉、壓漿。邊跨現(xiàn)澆段的支架等到邊跨合攏段完成,底板預應力鋼束張拉、壓漿后,方可拆除。
本橋中、邊均設有合攏段,各合攏段一般長 2m,利用掛籃前移現(xiàn)澆。施工時先合攏邊跨,再合攏中跨。
合攏段施工程序為:
1)邊跨現(xiàn)澆段完成后,對節(jié)點斷面進行一次晝夜觀測。觀測內容:溫度與懸臂端標高;溫度與合攏段長度;空氣溫度與梁體溫度。
2)掛籃前移,并用壓平水箱調整兩側標高。
3)綁扎鋼筋骨架,預埋波紋管和安裝橫向、豎向預應力筋,穿入邊跨底板預應力鋼束。
焊接勁性骨架,張拉臨時預應力筋,使梁端臨時“鎖住”。勁性骨架在綁扎腹板鋼筋時按設計位置就位,并焊接固定好其中的一端。另外一端在平衡重施加穩(wěn)定后于當天午夜溫度最低時由多個專業(yè)焊工同時焊接,盡快完成固接鎖定。梁端鎖定后,即安裝腹板內、外側模,在 1 小時內完成。
4)澆筑合攏段砼。
5)合攏段梁體砼強度達到設計強度后按照縱、橫、豎向的順序張拉,采用應力與延伸量雙控,并盡快進行壓漿作業(yè)。
6)拆除邊跨現(xiàn)澆段支架,進行中跨合攏段施工。
主梁懸澆施工過程中,撓度控制極為重要,要及時測量懸澆施工過程中懸臂梁的平面位置和撓度大小,保證兩端施工懸臂的順利合攏和施工安全。
為快速準確控制懸澆節(jié)段的空間位置,將橋梁軸線引測0# 塊頂面上作為放樣測站,以此放樣測站點作為懸澆各節(jié)段的中線、標高和撓度變化觀測的基準。每懸澆一節(jié)梁段,需全面分析主梁在整個施工過程中的撓度變形,并在下一節(jié)梁段施工時進行調整,分四個狀態(tài)進行撓度觀測:①前一段澆筑砼后;②張拉后;③前移掛籃后;④后一段澆筑砼前。以得到整個施工過程中撓度變形的觀測資料,并與設計對照調整,確定梁段立模標高:
Hn=hn+n+b+hn-1。式中:
n——第 n 截面計算撓度(調整值);
b——實測掛籃彈性撓度;
hn-1——第 n-1 截面實測標高與設計標高加調整值之和的差;
hn——第 n 截面設計標高。
為減少引測的放樣測量站點對觀測結果的影響,除以引測的放樣測量站點為基準及時測定主梁在施工過程中的空間位置,還須采用極坐標法,以控制網(wǎng)點為絕對基準校核主梁在施工過程中的空間位置和引測的放樣測量站點。
連續(xù)梁橋采用對稱懸澆方法施工,施工過程在自平衡狀態(tài)下作業(yè),對施工管理要求高,必須按施工要點和規(guī)范要求實施與監(jiān)測控制,一旦出現(xiàn)大的不平衡載荷會造成重大安全事故。本文對連續(xù)梁橋的施工要點、監(jiān)測控制方法進行綜合歸納,并對主設備--掛藍進行了較詳細說明,有助于提高連續(xù)梁橋的施工管理水平。
[1] 大橋掛藍設計與施工技術分析《科技創(chuàng)新導報》2011年12期