江波
(重慶新科建設工程有限公司 重慶 400020)
市政橋梁長線法施工技術創(chuàng)新研究
江波
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長線法施工技術是市政橋梁中的重要施工方法。在經濟的發(fā)展下,交通運輸業(yè)的發(fā)展日益規(guī)模化以及大量化。市政府對交通運輸業(yè)的基礎建設投入也越來越大。對于大型橋梁的建設施工而言,其工程的復雜性是施工中的難點。因此,施工技術的創(chuàng)新變得尤為重要。在市政橋梁施工過程中,對長線法進行創(chuàng)新研究具有重要意義。
橋梁;長線法施工技術;創(chuàng)新
在經濟的快速發(fā)展之下,交通問題日益突出?;A交通設施的建設走向了規(guī)?;?、數量化的發(fā)展方向。在橋梁建設這一方面,各種大型市政橋梁相繼出現,在現代經濟、交通發(fā)展的需求之下,橋梁建設也走向了復雜化、多功能化、多樣化[1]。長線法施工技術在預制臺座方面具有構造簡單、線形易控、調整跨境的幾何形狀的布置方式相對容易的優(yōu)勢[2],對于施工質量以及施工效率具有一定程度的提高。在市政橋梁的建設中,長線法得到了廣泛的應用。
長線法作為市政橋梁的重要施工技術,一般應用于預制節(jié)段拼裝箱梁施工過程之中。長線法在這一施工過程中具有一定的優(yōu)勢,同時也存在一定的局限性。
1.1長線法匹配預制
長線法匹配預制實際上就是在施工現場或者是預制場進行固定臺座的制作。在固定臺座的制作過程中需要依據橋梁底緣曲線,以半跨至整跨梁長為底模長度。主要方法是,對整垮主梁進行分段施工,對節(jié)段的澆筑工作需要匹配依據設計線形制成的臺座進行。塊與塊之間的匹配面要自然,將澆筑完成的混凝土節(jié)段塊放置于制梁臺座上,待整個節(jié)段范圍內的混凝土澆筑完成后將其一一運送到存梁區(qū)進行合理的堆放。具體的預制步驟如下:①取整段主梁的居中部位,預制第一塊梁。②于第一塊梁的左右分別間隔一個節(jié)段,制作第二、三塊梁。③以第一、二塊梁的匹配面為端模預制第四塊梁,以剩下的兩塊梁的端模為匹配面預制第五塊梁。④依據上述順勢依次預制,直至完成整段梁的預制。
1.2長線法匹配預制的優(yōu)勢與不足
對于建造預制臺座而言,長線法的優(yōu)勢主要體現在它對線性控制以及對調整跨徑的幾何形狀的布置方法十分便捷容易[3]。同時形成了簡單的臺座結構,對于臺座底模的調整工作,采用長線法通常是做到一次性完成,效率非常高,促進了施工時間的長度以及自由安排程度的增加,有助于實現集中測量。在整個施工過程之中,長線法作用下的施工質量能夠得到有效的保障,主要體現在偏差的累計一般較小且不需進行測量控制這一方面。另外,在澆筑完成,進行脫模后,不需要及時將梁段運送到存梁區(qū),而是暫存于制梁臺座上,待整個節(jié)段范圍內的混凝土澆筑完成后再一并運到存梁區(qū),這樣既節(jié)省了時間,又減少了機械的使用。目前,長線法在我國的施工實踐中已經發(fā)展的相對成熟。
然而,長線法匹配預制也存在著一定的不足。最主要的表現就是長線法在應用上的局限性。長線法難以適用于水平曲線有變化以及縱坡變化較大、橋梁線路較長的建筑工程當中。在長線法施工技術應用之中,由于臺座占地面積較大,且底模線形為橋梁最終成型線形,臺座基礎要求堅固,造成長線臺座的投資大且屬一次性運用的性質,臺座對于工程成本的影響較大[4]。實際施工過程中為加快施工進度,對臺座進行改造采用升降底?;蚨枕敼?jié)段端面設計為斜面式,使其成型節(jié)段早脫模并空出臺座,以及增加模板數量,以便形成更多工作面。但增加模板會造成前后制梁位置上內模支架相互干擾影響施工,且長線臺座上采用蒸汽加溫養(yǎng)護以縮短模板使用周期比較困難。因此在不增加模板情況下,加快施工進度主要方法為合理安排模板的循環(huán)使用,減少模板的空置時間,縮短單個節(jié)段的制作周期,或通過適當的調整混凝土配合比以及合理添加外加劑調高混凝土早期強度,使得脫模時間縮短。
短線法是廣泛應用與國外的一種橋梁施工技術,采用短線法進行匹配預制具有使用空間小、施工流程簡單、施工速度快等特點,這一方法廣泛應用于多樣化、多變性的節(jié)段類型的工程以及模板倒用量大的工程[5]。由于短線法中采用的模板以及澆筑設備具有固定性,因此對于豎曲線、平曲線以及超高的數據獲得比較容易。但是這一施工技術也具有一定的局限性,即對儀器以及精度的要求較高。將長線法與短線法進行比較可以發(fā)現二者在功能上具有一定的互補性質,因此,在市政橋梁長線法施工技術創(chuàng)新研究中,將兩種方法結合到一起,形成了一種新的創(chuàng)新方法,即長短線法匹配預制。
2.1長短線法匹配預制技術原理分析
長短線法的形成是在對兩者進行分析并就其優(yōu)點進行結合,就其缺點進行規(guī)避的基礎之上的。因此,長短線法匹配預制技術具有模板調整簡單、預制時間短、占地面積小,誤差小、模板投入小等優(yōu)點[6]。而這些優(yōu)點的形成背后,其具體的技術原理是:根據橋梁跨徑組合要求,在預制廠里分別進行長、短線臺座的預制,其梁段數量依據實際情況各取若干。對箱梁進行節(jié)段劃分,以短節(jié)段為主。在短線臺上預制每垮箱梁的首尾段,剩下的節(jié)段則在長線臺上依照順序進行預制。長短結合,強化優(yōu)點,規(guī)避缺點,具有創(chuàng)新意義。這一方式最典型的應用實例就是廈門的一號線高架橋工程。
2.2長短線法匹配預制的應用2.2.1箱梁模板系統(tǒng)設計
在混凝土箱梁模板的設計之中,主要考慮到的問題有三點。①底模與側模的立模問題。在立模時,底模、側模與模端的位置關系應該是垂直的位置關系。同時,底模的調整需要注意支撐點的位置轉換,通常在底模調整確定后,其支撐點在底模的支腿部位。②內模的設計。內模在進行水平移動時一般采取的輔助工具是內模臺車,并且移動方向應為縱向。對模板進行安拆作業(yè)時,通常采用的控制系統(tǒng)為全液壓控制系統(tǒng)。③為了使混凝土澆筑時的水平推力進行平衡作用,在側模上應設置翼緣擋板支架,在底部設置對拉桿。箱梁模板系統(tǒng)設計中的主要板塊為外模及外側模支架、端模、內模及內?;瑒又Ъ?、底模、坡度墊塊、液壓系統(tǒng)。下面將對其中的主要板塊的主要設計方法進行具體的分析:
(1)外模及外側模支架。主要的設計方法為有限元法。主要的設計要求表現為模具的剛度應適宜,預制混凝土箱梁的外觀線形需保持光順平滑、尺寸應適宜。保證施工效率以及施工質量,注意維修以及保養(yǎng)。
(2)內模及內模滑動支架。這一部分的設計需要結合梁截面以及軸向的尺寸變化進行,依據模板在狹窄空間中進行安裝、脫模、支撐等工序的需要,力求達到構造與操作簡單便利的效果。依據上述設計需要,內模的設計是以組合模板的形式呈現。依據各個節(jié)點預制的需要,采用不同標準的模板進行組合。利用卷揚機于底模、端模、側模、鋼筋籠校正之后,采用內?;瑒又Ъ軐饶R迫脘摻罟羌軆惹?。之后對內模進行展開以及定位作業(yè)。進行這一道工序時,主要采用的技術是安裝在滑動支架托梁上的液壓系統(tǒng)。內模的固定為最后一道工序,其輔助工具是可調撐桿。
(3)端模。端模是整套模板系統(tǒng)的參數采集基點,因此,它對箱梁節(jié)段預制具有采集相關數據的作用。不論是箱梁整體拼裝的數據采集,還是混凝土澆筑時承受待澆節(jié)段混凝土的側壓力等方面的施工荷載,端模都具有重要的數據采集基準作用。
(4)其它。對于液壓系統(tǒng)的設計,由于上文中提到了它在內模及內?;瑒又Ъ茉O計中的作用,由此可知,其設計中所考慮的因素與支架移動有關。另外,為了保持模板的平衡,還需結合油缸動作,進行同步設計。對于底模的設計,主要注意事項就是底模的標準以及底模底部的兩個對應調節(jié)支撐座。對于坡度墊塊的設計,主要需結合底模的對應調節(jié)支撐座進行,對每跨梁的曲線進行調節(jié)。
2.2.2箱梁模板系統(tǒng)設計下的模板系統(tǒng)
在上述箱梁模板系統(tǒng)設計下可以得出多種模板系統(tǒng)。主要包括:合模程序與脫模程序,這兩種模板系統(tǒng)都是以固定底模為基準,一般采用全站儀測量對各個部件的空間位置進行測量以及確定。采用液壓調整系統(tǒng)為內模及匹配節(jié)段位置進行調節(jié)。以可調撐桿作為支撐模與承力部件,并對對澆筑過程中各模板的變位進行控制。
綜上所述,在不斷的實踐以及研究之中,長線法在大型橋梁工程中的應用得到了新的發(fā)展,長短線法匹配預制是市政橋梁長線法施工技術創(chuàng)新的具體體現,并已經運用到廈門的一號線高架橋工程以及其它工程之中。長短線法匹配預制結合了長線法匹配預制與短線法匹配預制的優(yōu)點,并克服了二者的缺點,實現了模板調整簡單、預制時間短、占地面積小,誤差小、模板投入小等優(yōu)勢,并在外模及外側模支架、端模、內模及內?;瑒又Ъ堋⒌啄?、坡度墊塊、液壓系統(tǒng)的設計中具有創(chuàng)新性以及實用性,提高了市政橋梁工程的施工效率,實現了經濟效益與社會效益的共贏。
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U445.4
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1673-0038(2015)23-0298-02
2015-5-22