冀盼鵬
摘要:本文根據(jù)巴達(dá)鐵路站前Ⅰ標(biāo)巴中至達(dá)州段懸灌剛構(gòu)橋的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn),因?yàn)槭歉叨眨?#塊施工和掛籃法懸臂施工難度方面的問題也會接踵而來。為此,筆者結(jié)合幾年工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對鐵路懸灌鋼構(gòu)橋施工特點(diǎn)以及出現(xiàn)的相關(guān)問題進(jìn)行闡述,希望對鐵路懸灌剛構(gòu)橋的施工有所幫助。
關(guān)鍵詞:0#塊施工 掛籃安裝與移動 預(yù)應(yīng)力張拉 合龍段施工 監(jiān)控量測和線型控制
1 工程概況
濛溪河特大橋?yàn)樾陆ㄨF路巴中至達(dá)州段跨越濛溪河的一座特大橋。起點(diǎn)里程:DK67+323.15,終點(diǎn)里程:DK67+836.25,橋梁全長513.1米,最大墩高78米,其中6、7號墩為主橋橋跨48+80+48m懸灌剛構(gòu),全橋位于直線上。梁段劃分:梁段按施工順序共劃分為4種43個梁段。兩橋墩中支點(diǎn)上為0號段,與墩頂剛構(gòu)連結(jié),形成臨時T構(gòu),該梁段長12.0m。1-2號梁段長3.0m,3-4號梁段長3.5m,5-11號梁段長4.0m,10號梁段為合龍段,梁長為4.0m,12號梁段為邊跨現(xiàn)澆段,梁長5.6m。其中采用掛籃施工時最重梁段為1號梁段,重92t。
2 剛構(gòu)橋施工流程
2.1 0#塊施工工藝流程。牛腿安裝→0#塊底、側(cè)模安裝→0#塊精確就位→綁扎0#塊底腹板鋼筋→安裝底、腹板內(nèi)縱向預(yù)留孔道(包括橫向預(yù)應(yīng)力筋)→豎向預(yù)留精軋螺紋鋼預(yù)埋→內(nèi)模安裝→綁扎頂板鋼筋、頂板縱橫向預(yù)留孔道→孔道預(yù)埋→端模安裝→縱向波紋管內(nèi)安裝襯管→全面檢查→砼澆筑→砼養(yǎng)生、拆模及接縫處理→縱向張拉段穿預(yù)應(yīng)力鋼束→張拉預(yù)應(yīng)力鋼束→管道壓漿→內(nèi)支架拆除→移動掛籃→進(jìn)入下一循環(huán)。
2.2 1#~9#塊施工工藝流程。掛籃前移就位→底模安裝→精確就位→綁扎底腹板鋼筋→安裝縱、豎向預(yù)留孔道→內(nèi)模安裝→綁扎頂板鋼筋、頂板縱橫向預(yù)留孔道→孔道預(yù)埋→端模安裝→縱向波紋管內(nèi)安裝襯管→全面檢查→砼澆筑→砼養(yǎng)生、拆模及接縫處理→縱向張拉段穿縱向預(yù)應(yīng)力鋼束→張拉預(yù)應(yīng)力→管道壓漿→掛籃前移就位。
2.3 合龍段施工工藝流程。掛籃前移就位→安裝箱梁底模、側(cè)?!惭b底腹板筋→安裝底、腹、頂板預(yù)留孔→頂、底板各設(shè)兩根I32a支撐梁→加平衡水箱預(yù)壓→端模安裝→縱向波紋管內(nèi)安裝襯管→全面檢查→澆筑砼(澆筑過程中抽放同重量的預(yù)壓水)→砼養(yǎng)生及接縫處理→縱向張拉段穿預(yù)應(yīng)力鋼束→張拉→管道壓漿→掛籃拆除→拆除臨時支座完成體系轉(zhuǎn)換。
3 0#塊施工
主墩0#塊托架采用型鋼焊接搭設(shè)牛腿托架施工,托架橫梁、斜撐、豎、橫向桁架均使用I40b型工字鋼,橫橋方向設(shè)置5排7組托架,最外側(cè)采用雙工字鋼。牛腿頂端與墩身連接采用在薄壁墩兩側(cè)預(yù)埋鋼板,并對每塊鋼板采用4根Φ20精軋螺紋鋼對拉,(牛腿下端鋼板由于在空心墩內(nèi)部預(yù)埋,待內(nèi)模拆除后應(yīng)采用I25工字鋼焊接對撐,避免空心墩位置砼出現(xiàn)裂紋)后焊接連成一個整體。橫橋方向在牛腿托架橫梁上布置6根長8m的橫向工字鋼I25b,間距為60cm;在橫向工字鋼的上布置4根I40b工字鋼,工字鋼上采用鋼管撐頂住底模。預(yù)壓采用土袋和鋼較線。0#模板和鋼筋施工為常規(guī)施工方法。
0#塊托架采用型鋼焊接搭設(shè),見下圖。
4 掛籃施工
4.1 掛籃拼裝:在0#塊施工完成后,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的50%后,即可松動、拆除內(nèi)外模,但托架及底模不能拆除,對其拆除只有在0#塊張拉壓漿完成且壓漿強(qiáng)度達(dá)到100%后才能在0#塊頂面拼裝掛籃。
4.2 掛籃堆載預(yù)壓。掛籃拼裝完成后,采用編織袋裝砂分級加載,加載過程中,砂袋按荷載分布情況堆放,模擬施工中受力情況,加載重量為最重塊段(1~9#塊之間)理論重量的1.3倍,荷載持續(xù)時間不小于30min,此過程反復(fù)兩次,消除掛籃結(jié)構(gòu)的非彈性變形,并測量掛籃前端各部件的變形量。
4.3 掛籃的移動步驟。①灌好梁塊混凝土后,以此進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋穿束、模板拆卸、張拉、壓漿;②掛籃行走前,先確認(rèn)梁面預(yù)埋環(huán)已扣緊托梁,將各扁擔(dān)梁的支承墊板卸除,使底籃和主桁架分離,此時底籃被錨固于已完成梁段的底面;③卸主桁后錨,將牽制繩裝設(shè)于后橫梁上,移動前后支承枕木至下一梁段,支承位置放入“滑枕”,再借助手拉葫蘆或慢速卷揚(yáng)機(jī)牽引主桁至下一梁段,再將滑枕卸除,安裝后錨帶并錨固;④拆除掛籃底部后錨桿和前托梁錨固繩,使底模脫離梁底面,然后利用手拉葫蘆牽引主模帶動掛籃前移到下一現(xiàn)澆位置;⑤調(diào)整掛籃底部中線位置和標(biāo)高,上緊底部后錨桿,固定前、后主橫梁。
5 預(yù)應(yīng)力張拉
①預(yù)應(yīng)力施工。當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%時進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,先張拉豎向預(yù)應(yīng)力筋,再張拉縱向預(yù)應(yīng)力筋,最后張拉橫向預(yù)應(yīng)力筋??v向張拉以四臺千斤頂雙向?qū)ΨQ張拉;橫向張拉采用左右兩側(cè)交錯張拉;豎向張拉采用從中間向兩端分向?qū)ΨQ張拉,同時豎張拉采用兩次張拉,避免精軋螺紋鋼有回縮量。②孔道壓漿。0#塊張拉完成后24h內(nèi)進(jìn)行壓漿施工,保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線不會發(fā)生大的應(yīng)力損失。先用高壓水沖洗孔道,再用高壓風(fēng)吹干孔道,然后用0.4~0.6MPa壓力將攪拌好的漿液壓入管道中,待出氣孔出濃漿時,關(guān)閉出氣孔與進(jìn)漿孔,同時注意兩端壓漿保證孔道內(nèi)充滿漿液。
6 合龍段施工方法及要求
6.1 中跨合龍。①中跨合龍段施工是采用一側(cè)懸灌施工掛籃進(jìn)行,將合龍段一側(cè)掛籃卸除,后移另一端掛籃,使合龍段兩側(cè)懸臂端均勻地承載掛籃重量。通過掛籃設(shè)備及其下錨系統(tǒng)在相鄰兩個梁段上錨固底模,再借助外滑梁將外側(cè)模懸掛在合龍段。②施作中跨合龍段時,先量測該段兩端中線及標(biāo)高。如果合龍段兩側(cè)懸臂端高差差距較大,可通過增加配重進(jìn)行調(diào)節(jié),盡量將兩側(cè)高差控制在2.5cm以內(nèi)。此外,合龍段兩側(cè)懸臂端中線的誤差也要控制在1.5cm以內(nèi)。③將預(yù)埋在合龍段兩側(cè)的勁性骨架相互連接,以鎖定連續(xù)梁,且要求在當(dāng)天夜間溫度最低時裝設(shè)骨架。④已灌注的合龍段混凝土不易進(jìn)行底板預(yù)應(yīng)力穿束,因此,須在安裝底板上預(yù)應(yīng)力波紋管道的過程中完成穿束工作。⑤在合龍段兩側(cè)加平衡重,重量為合龍段自重的二分之一,澆筑混凝土?xí)r逐步拆除。⑥合龍段混凝土標(biāo)號與配合比與梁體相同,但考慮到晚上灌注混凝土,水分蒸發(fā)少,水灰比可適當(dāng)小一些,也可加適量膨脹劑。
6.2 合龍段的施工要求。嚴(yán)格參考設(shè)計要求安排合龍段施作順序。施工前,先對中線、標(biāo)高進(jìn)行檢測和調(diào)整,連續(xù)梁釋放合龍一側(cè)的臨時固定支座,同時將兩懸臂端間距依照設(shè)計合龍溫度及預(yù)施應(yīng)力后彈性壓縮換算后進(jìn)行約束鎖定。澆筑混凝土澆時,合龍口兩端懸臂預(yù)加壓重符合設(shè)計要求同時符合線性控制流程并于混凝土澆筑過程中逐步撤除。為了保證混凝土成型質(zhì)量,宜在當(dāng)天溫度最低的時段澆筑合龍段混凝土?;炷翉?qiáng)度宜提高一級。在養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),覆蓋合龍梁段及兩懸臂端部以避免溫差過大使表面開裂;澆筑時須提前解除合龍口單側(cè)梁墩的臨時固結(jié)約束,張拉預(yù)應(yīng)力筋安排在混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后進(jìn)行。
7 剛構(gòu)橋監(jiān)控量測和線型控制
①監(jiān)控量測。監(jiān)控難度大是線性控制的關(guān)鍵,所以設(shè)置監(jiān)控量測點(diǎn)顯的尤為重要,在塊段底模板設(shè)置監(jiān)控量測點(diǎn),測點(diǎn)布置為縱向設(shè)三個斷面,每個斷面分別設(shè)左、中、右三個控制點(diǎn),測量頻率為混凝土澆注前、澆注后,張拉前、后分別對高程及位移進(jìn)行觀測。根據(jù)測量記錄,確定下一塊段的立模標(biāo)高,作為下一塊段頂端頭調(diào)整底和頂標(biāo)高的依據(jù)。②線型控制。在施工過程中每個節(jié)段要進(jìn)行數(shù)次觀察,觀察各控制測點(diǎn)的撓度及主梁合龍精度及橋面的線形。仿真分析與現(xiàn)場實(shí)測值進(jìn)行對比,采用最小二乘法進(jìn)行誤差調(diào)整,落實(shí)在現(xiàn)場并進(jìn)行箱梁模型標(biāo)高調(diào)整,以取得最佳的線形控制結(jié)果。
8 結(jié)論與建議
對巴達(dá)鐵路濛溪河懸灌剛構(gòu)橋的施工及各個施工工序深入系統(tǒng)的研究,總結(jié)一下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)及建議。
8.1 0#塊采用預(yù)埋鋼板整體焊接牛腿(牛腿采用與水平面成60度角支承,承受豎向力大,保證結(jié)構(gòu)安全)施工法節(jié)約了大量成本、加快了施工進(jìn)度。
8.2 合龍段混凝土從澆筑到張拉預(yù)應(yīng)力筋整個過程中晝夜溫差影響很大,施工中應(yīng)重視,避免對施工造成不必要的損失。
參考文獻(xiàn):
[1]TZ324-2010.鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工技術(shù)指南[M].北京:中國鐵道出版社,2011.
[2]葉瑞蓮.客運(yùn)專線懸灌連續(xù)梁跨越既有道路安全防護(hù)方案[J]. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2010(06).
[3]李勇軍.淺析懸臂灌澆筑法在混凝土連續(xù)梁橋施工中的應(yīng)用[J].價值工程,2010(12).endprint
摘要:本文根據(jù)巴達(dá)鐵路站前Ⅰ標(biāo)巴中至達(dá)州段懸灌剛構(gòu)橋的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn),因?yàn)槭歉叨眨?#塊施工和掛籃法懸臂施工難度方面的問題也會接踵而來。為此,筆者結(jié)合幾年工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對鐵路懸灌鋼構(gòu)橋施工特點(diǎn)以及出現(xiàn)的相關(guān)問題進(jìn)行闡述,希望對鐵路懸灌剛構(gòu)橋的施工有所幫助。
關(guān)鍵詞:0#塊施工 掛籃安裝與移動 預(yù)應(yīng)力張拉 合龍段施工 監(jiān)控量測和線型控制
1 工程概況
濛溪河特大橋?yàn)樾陆ㄨF路巴中至達(dá)州段跨越濛溪河的一座特大橋。起點(diǎn)里程:DK67+323.15,終點(diǎn)里程:DK67+836.25,橋梁全長513.1米,最大墩高78米,其中6、7號墩為主橋橋跨48+80+48m懸灌剛構(gòu),全橋位于直線上。梁段劃分:梁段按施工順序共劃分為4種43個梁段。兩橋墩中支點(diǎn)上為0號段,與墩頂剛構(gòu)連結(jié),形成臨時T構(gòu),該梁段長12.0m。1-2號梁段長3.0m,3-4號梁段長3.5m,5-11號梁段長4.0m,10號梁段為合龍段,梁長為4.0m,12號梁段為邊跨現(xiàn)澆段,梁長5.6m。其中采用掛籃施工時最重梁段為1號梁段,重92t。
2 剛構(gòu)橋施工流程
2.1 0#塊施工工藝流程。牛腿安裝→0#塊底、側(cè)模安裝→0#塊精確就位→綁扎0#塊底腹板鋼筋→安裝底、腹板內(nèi)縱向預(yù)留孔道(包括橫向預(yù)應(yīng)力筋)→豎向預(yù)留精軋螺紋鋼預(yù)埋→內(nèi)模安裝→綁扎頂板鋼筋、頂板縱橫向預(yù)留孔道→孔道預(yù)埋→端模安裝→縱向波紋管內(nèi)安裝襯管→全面檢查→砼澆筑→砼養(yǎng)生、拆模及接縫處理→縱向張拉段穿預(yù)應(yīng)力鋼束→張拉預(yù)應(yīng)力鋼束→管道壓漿→內(nèi)支架拆除→移動掛籃→進(jìn)入下一循環(huán)。
2.2 1#~9#塊施工工藝流程。掛籃前移就位→底模安裝→精確就位→綁扎底腹板鋼筋→安裝縱、豎向預(yù)留孔道→內(nèi)模安裝→綁扎頂板鋼筋、頂板縱橫向預(yù)留孔道→孔道預(yù)埋→端模安裝→縱向波紋管內(nèi)安裝襯管→全面檢查→砼澆筑→砼養(yǎng)生、拆模及接縫處理→縱向張拉段穿縱向預(yù)應(yīng)力鋼束→張拉預(yù)應(yīng)力→管道壓漿→掛籃前移就位。
2.3 合龍段施工工藝流程。掛籃前移就位→安裝箱梁底模、側(cè)模→安裝底腹板筋→安裝底、腹、頂板預(yù)留孔→頂、底板各設(shè)兩根I32a支撐梁→加平衡水箱預(yù)壓→端模安裝→縱向波紋管內(nèi)安裝襯管→全面檢查→澆筑砼(澆筑過程中抽放同重量的預(yù)壓水)→砼養(yǎng)生及接縫處理→縱向張拉段穿預(yù)應(yīng)力鋼束→張拉→管道壓漿→掛籃拆除→拆除臨時支座完成體系轉(zhuǎn)換。
3 0#塊施工
主墩0#塊托架采用型鋼焊接搭設(shè)牛腿托架施工,托架橫梁、斜撐、豎、橫向桁架均使用I40b型工字鋼,橫橋方向設(shè)置5排7組托架,最外側(cè)采用雙工字鋼。牛腿頂端與墩身連接采用在薄壁墩兩側(cè)預(yù)埋鋼板,并對每塊鋼板采用4根Φ20精軋螺紋鋼對拉,(牛腿下端鋼板由于在空心墩內(nèi)部預(yù)埋,待內(nèi)模拆除后應(yīng)采用I25工字鋼焊接對撐,避免空心墩位置砼出現(xiàn)裂紋)后焊接連成一個整體。橫橋方向在牛腿托架橫梁上布置6根長8m的橫向工字鋼I25b,間距為60cm;在橫向工字鋼的上布置4根I40b工字鋼,工字鋼上采用鋼管撐頂住底模。預(yù)壓采用土袋和鋼較線。0#模板和鋼筋施工為常規(guī)施工方法。
0#塊托架采用型鋼焊接搭設(shè),見下圖。
4 掛籃施工
4.1 掛籃拼裝:在0#塊施工完成后,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的50%后,即可松動、拆除內(nèi)外模,但托架及底模不能拆除,對其拆除只有在0#塊張拉壓漿完成且壓漿強(qiáng)度達(dá)到100%后才能在0#塊頂面拼裝掛籃。
4.2 掛籃堆載預(yù)壓。掛籃拼裝完成后,采用編織袋裝砂分級加載,加載過程中,砂袋按荷載分布情況堆放,模擬施工中受力情況,加載重量為最重塊段(1~9#塊之間)理論重量的1.3倍,荷載持續(xù)時間不小于30min,此過程反復(fù)兩次,消除掛籃結(jié)構(gòu)的非彈性變形,并測量掛籃前端各部件的變形量。
4.3 掛籃的移動步驟。①灌好梁塊混凝土后,以此進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋穿束、模板拆卸、張拉、壓漿;②掛籃行走前,先確認(rèn)梁面預(yù)埋環(huán)已扣緊托梁,將各扁擔(dān)梁的支承墊板卸除,使底籃和主桁架分離,此時底籃被錨固于已完成梁段的底面;③卸主桁后錨,將牽制繩裝設(shè)于后橫梁上,移動前后支承枕木至下一梁段,支承位置放入“滑枕”,再借助手拉葫蘆或慢速卷揚(yáng)機(jī)牽引主桁至下一梁段,再將滑枕卸除,安裝后錨帶并錨固;④拆除掛籃底部后錨桿和前托梁錨固繩,使底模脫離梁底面,然后利用手拉葫蘆牽引主模帶動掛籃前移到下一現(xiàn)澆位置;⑤調(diào)整掛籃底部中線位置和標(biāo)高,上緊底部后錨桿,固定前、后主橫梁。
5 預(yù)應(yīng)力張拉
①預(yù)應(yīng)力施工。當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%時進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,先張拉豎向預(yù)應(yīng)力筋,再張拉縱向預(yù)應(yīng)力筋,最后張拉橫向預(yù)應(yīng)力筋??v向張拉以四臺千斤頂雙向?qū)ΨQ張拉;橫向張拉采用左右兩側(cè)交錯張拉;豎向張拉采用從中間向兩端分向?qū)ΨQ張拉,同時豎張拉采用兩次張拉,避免精軋螺紋鋼有回縮量。②孔道壓漿。0#塊張拉完成后24h內(nèi)進(jìn)行壓漿施工,保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線不會發(fā)生大的應(yīng)力損失。先用高壓水沖洗孔道,再用高壓風(fēng)吹干孔道,然后用0.4~0.6MPa壓力將攪拌好的漿液壓入管道中,待出氣孔出濃漿時,關(guān)閉出氣孔與進(jìn)漿孔,同時注意兩端壓漿保證孔道內(nèi)充滿漿液。
6 合龍段施工方法及要求
6.1 中跨合龍。①中跨合龍段施工是采用一側(cè)懸灌施工掛籃進(jìn)行,將合龍段一側(cè)掛籃卸除,后移另一端掛籃,使合龍段兩側(cè)懸臂端均勻地承載掛籃重量。通過掛籃設(shè)備及其下錨系統(tǒng)在相鄰兩個梁段上錨固底模,再借助外滑梁將外側(cè)模懸掛在合龍段。②施作中跨合龍段時,先量測該段兩端中線及標(biāo)高。如果合龍段兩側(cè)懸臂端高差差距較大,可通過增加配重進(jìn)行調(diào)節(jié),盡量將兩側(cè)高差控制在2.5cm以內(nèi)。此外,合龍段兩側(cè)懸臂端中線的誤差也要控制在1.5cm以內(nèi)。③將預(yù)埋在合龍段兩側(cè)的勁性骨架相互連接,以鎖定連續(xù)梁,且要求在當(dāng)天夜間溫度最低時裝設(shè)骨架。④已灌注的合龍段混凝土不易進(jìn)行底板預(yù)應(yīng)力穿束,因此,須在安裝底板上預(yù)應(yīng)力波紋管道的過程中完成穿束工作。⑤在合龍段兩側(cè)加平衡重,重量為合龍段自重的二分之一,澆筑混凝土?xí)r逐步拆除。⑥合龍段混凝土標(biāo)號與配合比與梁體相同,但考慮到晚上灌注混凝土,水分蒸發(fā)少,水灰比可適當(dāng)小一些,也可加適量膨脹劑。
6.2 合龍段的施工要求。嚴(yán)格參考設(shè)計要求安排合龍段施作順序。施工前,先對中線、標(biāo)高進(jìn)行檢測和調(diào)整,連續(xù)梁釋放合龍一側(cè)的臨時固定支座,同時將兩懸臂端間距依照設(shè)計合龍溫度及預(yù)施應(yīng)力后彈性壓縮換算后進(jìn)行約束鎖定。澆筑混凝土澆時,合龍口兩端懸臂預(yù)加壓重符合設(shè)計要求同時符合線性控制流程并于混凝土澆筑過程中逐步撤除。為了保證混凝土成型質(zhì)量,宜在當(dāng)天溫度最低的時段澆筑合龍段混凝土?;炷翉?qiáng)度宜提高一級。在養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),覆蓋合龍梁段及兩懸臂端部以避免溫差過大使表面開裂;澆筑時須提前解除合龍口單側(cè)梁墩的臨時固結(jié)約束,張拉預(yù)應(yīng)力筋安排在混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后進(jìn)行。
7 剛構(gòu)橋監(jiān)控量測和線型控制
①監(jiān)控量測。監(jiān)控難度大是線性控制的關(guān)鍵,所以設(shè)置監(jiān)控量測點(diǎn)顯的尤為重要,在塊段底模板設(shè)置監(jiān)控量測點(diǎn),測點(diǎn)布置為縱向設(shè)三個斷面,每個斷面分別設(shè)左、中、右三個控制點(diǎn),測量頻率為混凝土澆注前、澆注后,張拉前、后分別對高程及位移進(jìn)行觀測。根據(jù)測量記錄,確定下一塊段的立模標(biāo)高,作為下一塊段頂端頭調(diào)整底和頂標(biāo)高的依據(jù)。②線型控制。在施工過程中每個節(jié)段要進(jìn)行數(shù)次觀察,觀察各控制測點(diǎn)的撓度及主梁合龍精度及橋面的線形。仿真分析與現(xiàn)場實(shí)測值進(jìn)行對比,采用最小二乘法進(jìn)行誤差調(diào)整,落實(shí)在現(xiàn)場并進(jìn)行箱梁模型標(biāo)高調(diào)整,以取得最佳的線形控制結(jié)果。
8 結(jié)論與建議
對巴達(dá)鐵路濛溪河懸灌剛構(gòu)橋的施工及各個施工工序深入系統(tǒng)的研究,總結(jié)一下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)及建議。
8.1 0#塊采用預(yù)埋鋼板整體焊接牛腿(牛腿采用與水平面成60度角支承,承受豎向力大,保證結(jié)構(gòu)安全)施工法節(jié)約了大量成本、加快了施工進(jìn)度。
8.2 合龍段混凝土從澆筑到張拉預(yù)應(yīng)力筋整個過程中晝夜溫差影響很大,施工中應(yīng)重視,避免對施工造成不必要的損失。
參考文獻(xiàn):
[1]TZ324-2010.鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工技術(shù)指南[M].北京:中國鐵道出版社,2011.
[2]葉瑞蓮.客運(yùn)專線懸灌連續(xù)梁跨越既有道路安全防護(hù)方案[J]. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2010(06).
[3]李勇軍.淺析懸臂灌澆筑法在混凝土連續(xù)梁橋施工中的應(yīng)用[J].價值工程,2010(12).endprint
摘要:本文根據(jù)巴達(dá)鐵路站前Ⅰ標(biāo)巴中至達(dá)州段懸灌剛構(gòu)橋的實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn),因?yàn)槭歉叨眨?#塊施工和掛籃法懸臂施工難度方面的問題也會接踵而來。為此,筆者結(jié)合幾年工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對鐵路懸灌鋼構(gòu)橋施工特點(diǎn)以及出現(xiàn)的相關(guān)問題進(jìn)行闡述,希望對鐵路懸灌剛構(gòu)橋的施工有所幫助。
關(guān)鍵詞:0#塊施工 掛籃安裝與移動 預(yù)應(yīng)力張拉 合龍段施工 監(jiān)控量測和線型控制
1 工程概況
濛溪河特大橋?yàn)樾陆ㄨF路巴中至達(dá)州段跨越濛溪河的一座特大橋。起點(diǎn)里程:DK67+323.15,終點(diǎn)里程:DK67+836.25,橋梁全長513.1米,最大墩高78米,其中6、7號墩為主橋橋跨48+80+48m懸灌剛構(gòu),全橋位于直線上。梁段劃分:梁段按施工順序共劃分為4種43個梁段。兩橋墩中支點(diǎn)上為0號段,與墩頂剛構(gòu)連結(jié),形成臨時T構(gòu),該梁段長12.0m。1-2號梁段長3.0m,3-4號梁段長3.5m,5-11號梁段長4.0m,10號梁段為合龍段,梁長為4.0m,12號梁段為邊跨現(xiàn)澆段,梁長5.6m。其中采用掛籃施工時最重梁段為1號梁段,重92t。
2 剛構(gòu)橋施工流程
2.1 0#塊施工工藝流程。牛腿安裝→0#塊底、側(cè)模安裝→0#塊精確就位→綁扎0#塊底腹板鋼筋→安裝底、腹板內(nèi)縱向預(yù)留孔道(包括橫向預(yù)應(yīng)力筋)→豎向預(yù)留精軋螺紋鋼預(yù)埋→內(nèi)模安裝→綁扎頂板鋼筋、頂板縱橫向預(yù)留孔道→孔道預(yù)埋→端模安裝→縱向波紋管內(nèi)安裝襯管→全面檢查→砼澆筑→砼養(yǎng)生、拆模及接縫處理→縱向張拉段穿預(yù)應(yīng)力鋼束→張拉預(yù)應(yīng)力鋼束→管道壓漿→內(nèi)支架拆除→移動掛籃→進(jìn)入下一循環(huán)。
2.2 1#~9#塊施工工藝流程。掛籃前移就位→底模安裝→精確就位→綁扎底腹板鋼筋→安裝縱、豎向預(yù)留孔道→內(nèi)模安裝→綁扎頂板鋼筋、頂板縱橫向預(yù)留孔道→孔道預(yù)埋→端模安裝→縱向波紋管內(nèi)安裝襯管→全面檢查→砼澆筑→砼養(yǎng)生、拆模及接縫處理→縱向張拉段穿縱向預(yù)應(yīng)力鋼束→張拉預(yù)應(yīng)力→管道壓漿→掛籃前移就位。
2.3 合龍段施工工藝流程。掛籃前移就位→安裝箱梁底模、側(cè)?!惭b底腹板筋→安裝底、腹、頂板預(yù)留孔→頂、底板各設(shè)兩根I32a支撐梁→加平衡水箱預(yù)壓→端模安裝→縱向波紋管內(nèi)安裝襯管→全面檢查→澆筑砼(澆筑過程中抽放同重量的預(yù)壓水)→砼養(yǎng)生及接縫處理→縱向張拉段穿預(yù)應(yīng)力鋼束→張拉→管道壓漿→掛籃拆除→拆除臨時支座完成體系轉(zhuǎn)換。
3 0#塊施工
主墩0#塊托架采用型鋼焊接搭設(shè)牛腿托架施工,托架橫梁、斜撐、豎、橫向桁架均使用I40b型工字鋼,橫橋方向設(shè)置5排7組托架,最外側(cè)采用雙工字鋼。牛腿頂端與墩身連接采用在薄壁墩兩側(cè)預(yù)埋鋼板,并對每塊鋼板采用4根Φ20精軋螺紋鋼對拉,(牛腿下端鋼板由于在空心墩內(nèi)部預(yù)埋,待內(nèi)模拆除后應(yīng)采用I25工字鋼焊接對撐,避免空心墩位置砼出現(xiàn)裂紋)后焊接連成一個整體。橫橋方向在牛腿托架橫梁上布置6根長8m的橫向工字鋼I25b,間距為60cm;在橫向工字鋼的上布置4根I40b工字鋼,工字鋼上采用鋼管撐頂住底模。預(yù)壓采用土袋和鋼較線。0#模板和鋼筋施工為常規(guī)施工方法。
0#塊托架采用型鋼焊接搭設(shè),見下圖。
4 掛籃施工
4.1 掛籃拼裝:在0#塊施工完成后,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的50%后,即可松動、拆除內(nèi)外模,但托架及底模不能拆除,對其拆除只有在0#塊張拉壓漿完成且壓漿強(qiáng)度達(dá)到100%后才能在0#塊頂面拼裝掛籃。
4.2 掛籃堆載預(yù)壓。掛籃拼裝完成后,采用編織袋裝砂分級加載,加載過程中,砂袋按荷載分布情況堆放,模擬施工中受力情況,加載重量為最重塊段(1~9#塊之間)理論重量的1.3倍,荷載持續(xù)時間不小于30min,此過程反復(fù)兩次,消除掛籃結(jié)構(gòu)的非彈性變形,并測量掛籃前端各部件的變形量。
4.3 掛籃的移動步驟。①灌好梁塊混凝土后,以此進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋穿束、模板拆卸、張拉、壓漿;②掛籃行走前,先確認(rèn)梁面預(yù)埋環(huán)已扣緊托梁,將各扁擔(dān)梁的支承墊板卸除,使底籃和主桁架分離,此時底籃被錨固于已完成梁段的底面;③卸主桁后錨,將牽制繩裝設(shè)于后橫梁上,移動前后支承枕木至下一梁段,支承位置放入“滑枕”,再借助手拉葫蘆或慢速卷揚(yáng)機(jī)牽引主桁至下一梁段,再將滑枕卸除,安裝后錨帶并錨固;④拆除掛籃底部后錨桿和前托梁錨固繩,使底模脫離梁底面,然后利用手拉葫蘆牽引主模帶動掛籃前移到下一現(xiàn)澆位置;⑤調(diào)整掛籃底部中線位置和標(biāo)高,上緊底部后錨桿,固定前、后主橫梁。
5 預(yù)應(yīng)力張拉
①預(yù)應(yīng)力施工。當(dāng)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的90%時進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉,先張拉豎向預(yù)應(yīng)力筋,再張拉縱向預(yù)應(yīng)力筋,最后張拉橫向預(yù)應(yīng)力筋??v向張拉以四臺千斤頂雙向?qū)ΨQ張拉;橫向張拉采用左右兩側(cè)交錯張拉;豎向張拉采用從中間向兩端分向?qū)ΨQ張拉,同時豎張拉采用兩次張拉,避免精軋螺紋鋼有回縮量。②孔道壓漿。0#塊張拉完成后24h內(nèi)進(jìn)行壓漿施工,保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線不會發(fā)生大的應(yīng)力損失。先用高壓水沖洗孔道,再用高壓風(fēng)吹干孔道,然后用0.4~0.6MPa壓力將攪拌好的漿液壓入管道中,待出氣孔出濃漿時,關(guān)閉出氣孔與進(jìn)漿孔,同時注意兩端壓漿保證孔道內(nèi)充滿漿液。
6 合龍段施工方法及要求
6.1 中跨合龍。①中跨合龍段施工是采用一側(cè)懸灌施工掛籃進(jìn)行,將合龍段一側(cè)掛籃卸除,后移另一端掛籃,使合龍段兩側(cè)懸臂端均勻地承載掛籃重量。通過掛籃設(shè)備及其下錨系統(tǒng)在相鄰兩個梁段上錨固底模,再借助外滑梁將外側(cè)模懸掛在合龍段。②施作中跨合龍段時,先量測該段兩端中線及標(biāo)高。如果合龍段兩側(cè)懸臂端高差差距較大,可通過增加配重進(jìn)行調(diào)節(jié),盡量將兩側(cè)高差控制在2.5cm以內(nèi)。此外,合龍段兩側(cè)懸臂端中線的誤差也要控制在1.5cm以內(nèi)。③將預(yù)埋在合龍段兩側(cè)的勁性骨架相互連接,以鎖定連續(xù)梁,且要求在當(dāng)天夜間溫度最低時裝設(shè)骨架。④已灌注的合龍段混凝土不易進(jìn)行底板預(yù)應(yīng)力穿束,因此,須在安裝底板上預(yù)應(yīng)力波紋管道的過程中完成穿束工作。⑤在合龍段兩側(cè)加平衡重,重量為合龍段自重的二分之一,澆筑混凝土?xí)r逐步拆除。⑥合龍段混凝土標(biāo)號與配合比與梁體相同,但考慮到晚上灌注混凝土,水分蒸發(fā)少,水灰比可適當(dāng)小一些,也可加適量膨脹劑。
6.2 合龍段的施工要求。嚴(yán)格參考設(shè)計要求安排合龍段施作順序。施工前,先對中線、標(biāo)高進(jìn)行檢測和調(diào)整,連續(xù)梁釋放合龍一側(cè)的臨時固定支座,同時將兩懸臂端間距依照設(shè)計合龍溫度及預(yù)施應(yīng)力后彈性壓縮換算后進(jìn)行約束鎖定。澆筑混凝土澆時,合龍口兩端懸臂預(yù)加壓重符合設(shè)計要求同時符合線性控制流程并于混凝土澆筑過程中逐步撤除。為了保證混凝土成型質(zhì)量,宜在當(dāng)天溫度最低的時段澆筑合龍段混凝土?;炷翉?qiáng)度宜提高一級。在養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),覆蓋合龍梁段及兩懸臂端部以避免溫差過大使表面開裂;澆筑時須提前解除合龍口單側(cè)梁墩的臨時固結(jié)約束,張拉預(yù)應(yīng)力筋安排在混凝土強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后進(jìn)行。
7 剛構(gòu)橋監(jiān)控量測和線型控制
①監(jiān)控量測。監(jiān)控難度大是線性控制的關(guān)鍵,所以設(shè)置監(jiān)控量測點(diǎn)顯的尤為重要,在塊段底模板設(shè)置監(jiān)控量測點(diǎn),測點(diǎn)布置為縱向設(shè)三個斷面,每個斷面分別設(shè)左、中、右三個控制點(diǎn),測量頻率為混凝土澆注前、澆注后,張拉前、后分別對高程及位移進(jìn)行觀測。根據(jù)測量記錄,確定下一塊段的立模標(biāo)高,作為下一塊段頂端頭調(diào)整底和頂標(biāo)高的依據(jù)。②線型控制。在施工過程中每個節(jié)段要進(jìn)行數(shù)次觀察,觀察各控制測點(diǎn)的撓度及主梁合龍精度及橋面的線形。仿真分析與現(xiàn)場實(shí)測值進(jìn)行對比,采用最小二乘法進(jìn)行誤差調(diào)整,落實(shí)在現(xiàn)場并進(jìn)行箱梁模型標(biāo)高調(diào)整,以取得最佳的線形控制結(jié)果。
8 結(jié)論與建議
對巴達(dá)鐵路濛溪河懸灌剛構(gòu)橋的施工及各個施工工序深入系統(tǒng)的研究,總結(jié)一下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)及建議。
8.1 0#塊采用預(yù)埋鋼板整體焊接牛腿(牛腿采用與水平面成60度角支承,承受豎向力大,保證結(jié)構(gòu)安全)施工法節(jié)約了大量成本、加快了施工進(jìn)度。
8.2 合龍段混凝土從澆筑到張拉預(yù)應(yīng)力筋整個過程中晝夜溫差影響很大,施工中應(yīng)重視,避免對施工造成不必要的損失。
參考文獻(xiàn):
[1]TZ324-2010.鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁懸臂澆筑施工技術(shù)指南[M].北京:中國鐵道出版社,2011.
[2]葉瑞蓮.客運(yùn)專線懸灌連續(xù)梁跨越既有道路安全防護(hù)方案[J]. 中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2010(06).
[3]李勇軍.淺析懸臂灌澆筑法在混凝土連續(xù)梁橋施工中的應(yīng)用[J].價值工程,2010(12).endprint