T 梁拼接中橫向預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)研究

李春林

(中鐵四局集團(tuán)有限公司，安徽合肥 230023)

1 工程概況

泉廈高速公路擴(kuò)建工程A2合同段沉州特大橋全長(zhǎng)3 087 m，橫跨晉江水域。橋梁下部結(jié)構(gòu)為鉆孔樁基礎(chǔ)，主橋?yàn)閱沃Y(jié)構(gòu)，墩柱為圓柱墩，引橋?yàn)殡p柱墩。該橋設(shè)計(jì)為8聯(lián)，橋跨組合為:13×30 m(第一聯(lián))+13×30 m(第二聯(lián))+12×30 m(第三聯(lián))+(2×22.5 m+40 m+35 m)(第三聯(lián))+8×30 m(第四聯(lián))+12×30 m(第五聯(lián))+(50 m+5×80 m+50 m)(第六聯(lián))+12×30 m(第七聯(lián))+12×30 m(第八聯(lián))。該橋既有沉州特大橋橋面寬度為26 m，新建橋梁在既有橋梁兩側(cè)各擴(kuò)建8 m～13.25 m不等，其中北引橋1聯(lián)～4聯(lián)、南引橋第8聯(lián)為直接拼寬8 m(單幅橫向4片T梁)，第5，7聯(lián)為由拼寬向分離過渡段落(單幅橫向6片T梁)，第6聯(lián)為分離式連續(xù)箱梁。該橋引橋梁部與既有橋梁結(jié)合部分采用拼寬工藝施工，新老橋拼接采用上連下不連方案進(jìn)行拼接;新老橋南北引橋共計(jì)168跨、5 040 m，與既有橋上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行拼接形成整體共同受力，下部結(jié)構(gòu)分離，獨(dú)立受力。

2 施工重點(diǎn)及難點(diǎn)

如此大規(guī)模的橋梁拼接施工無經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，在公司、四局及全國(guó)范圍內(nèi)施工歷史上尚屬首次。

由于是擴(kuò)建工程，拼接施工過程中不得受到震動(dòng)干擾，須封閉半幅，將交通全部壓到另一幅。沈海高速泉廈段是福建省的交通要道，道路不得進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的封閉。因此，拼接施工總工期只有3個(gè)月，工期異常緊張。且由于T梁拼接施工是一項(xiàng)創(chuàng)新型技術(shù)，如何在合同工期內(nèi)實(shí)現(xiàn)新老橋梁牢固連接的目的，使T梁拼接施工質(zhì)量達(dá)到要求，是施工過程中要研究的重點(diǎn)項(xiàng)目。經(jīng)研究，拼接施工中，鋼筋加工綁扎、混凝土的澆筑為常規(guī)工藝，基本無優(yōu)化可能，保證質(zhì)量、解決工期的重點(diǎn)在橫向預(yù)應(yīng)力的施工工藝上。

3 方案提出及優(yōu)化

方案提出的問題主要集中在質(zhì)量、工期、安全、成本幾個(gè)要點(diǎn)上，通過對(duì)以往預(yù)應(yīng)力施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，對(duì)拼接中橫向預(yù)應(yīng)力施工方法進(jìn)行討論。歸納提出“后張法”和“先張法”兩個(gè)方案。

1)后張法。后張法的施工工藝即為先安裝預(yù)應(yīng)力管道及預(yù)應(yīng)力筋;然后澆筑鋼筋混凝土橫隔板;待隔板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，開始張拉預(yù)應(yīng)力筋;最后注漿封閉，對(duì)外露預(yù)應(yīng)力錨頭涂刷環(huán)氧樹脂進(jìn)行防銹處理。完成整道工序施工。

2)先張法。先張法的施工工藝比較復(fù)雜，需先在新老橋拼接隔板兩側(cè)設(shè)置［25槽鋼并楔緊，作為支撐以防止張拉致使梁體變形;然后再進(jìn)行預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)精軋螺紋鋼的張拉;張拉完成后開始綁扎橫隔板鋼筋、立模;監(jiān)理工程師驗(yàn)收完畢后澆筑橫隔板混凝土;待混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%后拆去槽鋼。

3)兩種方案對(duì)比。方案確定后，現(xiàn)場(chǎng)選擇兩跨試驗(yàn)段通過施工模擬試驗(yàn)，對(duì)以上兩種方案進(jìn)行對(duì)比、分析具體見表1。

表1 對(duì)比分析表

綜合考慮以上因素，且業(yè)主要求的拼接總工期只有3個(gè)月，方案二在工序、工期、成本等方面都具有優(yōu)勢(shì)，為可行方案。

4)方案優(yōu)化。a.優(yōu)化張拉設(shè)備。施工中，采用YDC25 t液壓千斤頂，重量?jī)H27 kg，且千斤頂外形工人操作起來也相當(dāng)方便、靈活，可隨意移動(dòng)位置。YDC25 t液壓千斤頂只能張拉鋼絞線形式的預(yù)應(yīng)力，T梁拼接的橫向預(yù)應(yīng)力為JL25精軋螺紋鋼。千斤頂與螺紋管連接采用自制轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換器由連接器、鋼筋和扁錨具加工焊接成，可有效的將鋼絞線和精軋螺紋鋼連接起來。b.優(yōu)化操作平臺(tái)。新老橋拼接之間的空間僅有164 cm×170 cm，梁底處懸空，無著力點(diǎn)，最低處墩高約5 m，高空、懸空作業(yè)。施工開始時(shí)，使用鋼筋焊接的建議掛梯掛在濕接縫鋼筋上，操作工人站在掛梯上操作。工人無移動(dòng)空間，無法轉(zhuǎn)身。并且鋼筋掛梯只靠上部掛在濕接縫鋼筋上著力，穩(wěn)定性較差，工人無法進(jìn)行張拉操作。項(xiàng)目部參照房建上外部裝修、橋檢設(shè)備設(shè)計(jì)一操作平臺(tái)。操作平臺(tái)采用吊籃形式，長(zhǎng)5 m、寬1.5 m。在橋面上設(shè)計(jì)一臺(tái)簡(jiǎn)易手推小車，安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)作為起吊動(dòng)力，將吊籃吊起緊密橫貼在新老橋梁縫之間，工人站在吊籃上進(jìn)行張拉作業(yè)，也可以放置一些施工工具。行走時(shí)，松動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，放松吊籃，人力推動(dòng)小車前進(jìn)。c.優(yōu)化注漿管、出氣管與橫向預(yù)應(yīng)力管道連接。注漿管、出氣管與橫向預(yù)應(yīng)力管道使用管徑不同的硬質(zhì)PVC管。連接時(shí)，在預(yù)應(yīng)力筋管道上鉆眼，插入注漿和出氣管，用膠帶粘貼。但粘貼無法牢固，在混凝土澆筑過程中，混凝土搗固棒插入振搗，經(jīng)常碰到管壁，使管道連接受到震動(dòng)脫落，致使管道內(nèi)進(jìn)入水泥漿，從而堵塞無法注漿。怎樣加強(qiáng)管道處的連接，是保證注漿密實(shí)的重點(diǎn)。d.在工藝改進(jìn)中，將進(jìn)出漿管道連接處接頭擴(kuò)大，并穿過預(yù)應(yīng)力管道連接處加蓋一個(gè)10 cm長(zhǎng)的半圓PVC管，使管道無法脫落，然后用膠帶粘緊半圓PVC管和預(yù)應(yīng)力筋管道，增強(qiáng)管道連接。e.方案實(shí)施效果。方案選定及優(yōu)化完成、混凝土澆筑后，對(duì)全部管道進(jìn)行注水試驗(yàn)，全部暢通，注漿過程中無一例管道堵塞、無法注漿現(xiàn)象產(chǎn)生?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度要求后，操作工人站在設(shè)計(jì)的平臺(tái)上使用YDC25 t液壓千斤頂+自制轉(zhuǎn)換器張拉，操作靈活方便。沉州特大橋拼接施工，比計(jì)劃的開放交通工期提前了1個(gè)月。

4 結(jié)語(yǔ)

施工過程中，技術(shù)人員及工人本著安全、節(jié)約、有效的目的，充分發(fā)揮了自己的聰明才智。采用后張法施工比先張法節(jié)約施工成本300多萬(wàn)元，同時(shí)大大提前了施工工期。但此方案在施工過程中也有許多不足之處，仍需優(yōu)化。如對(duì)老橋取孔鉆眼穿精軋螺紋鋼的時(shí)機(jī)及方法不對(duì)，致使有相當(dāng)部分的孔位不準(zhǔn)確，問題發(fā)現(xiàn)較晚，重新組織隊(duì)伍進(jìn)行補(bǔ)鉆、重鉆，對(duì)施工工期造成了阻礙，浪費(fèi)了資金，雖然制作了吊籃大大方便了預(yù)應(yīng)力張拉，但在吊籃移動(dòng)、過拼接橫隔板時(shí)較慢，耽誤張拉時(shí)間。