張順昌 徐陽(yáng) 高源
摘 要:著橋梁工程的完善與發(fā)展,在橋梁的建設(shè)與施工上有多種方式可供選用。本文就比較常用的橋梁逐孔施工做了簡(jiǎn)要的分析。
關(guān)鍵詞:橋梁;逐孔施工;技術(shù)
一、逐孔施工的種類
逐孔施工法從施工技術(shù)方面有三種類型:
1.采用臨時(shí)支承組拼預(yù)制節(jié)段逐孔施工:它是將每一橋跨分成若干節(jié)段預(yù)制完成后在臨時(shí)支承上逐孔組拼施工。
2.使用移動(dòng)支架逐孔現(xiàn)澆施工;此法亦稱移動(dòng)模梁法,它是在可移動(dòng)的支架、模板上完成一孔橋梁的全部工序。
3.采用整孔吊裝或分段吊裝逐孔施工:這種施工方法是早期連續(xù)梁橋采用逐孔施工的惟一方法,可用于混凝土連續(xù)梁和鋼連續(xù)梁橋的施工。
二、用臨時(shí)支承組拼預(yù)制節(jié)段逐孔施工
對(duì)于多跨長(zhǎng)橋,在缺乏起重能力較大的設(shè)備時(shí),可將每跨分成若干段,在預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行分段生產(chǎn)。隨后移動(dòng)臨時(shí)支承梁,進(jìn)行下一橋跨的施工。
1.節(jié)段劃分。采用節(jié)段組拼逐孔施工的橋梁,為了便于組拼,通常組拼的梁跨在橋墩處接頭,即每次組拼長(zhǎng)度為橋梁的跨徑;在組拼的長(zhǎng)度內(nèi),可根據(jù)起重能力沿橋梁縱向劃分節(jié)段;對(duì)于橋?qū)捲?0-12米,采用單箱截面的橋梁,分節(jié)段時(shí)在橫向不再分隔;節(jié)段長(zhǎng)一般取4-6米。
2.支承梁
(1)鋼桁架導(dǎo)梁。導(dǎo)梁長(zhǎng)按橋墩間跨長(zhǎng)取用,支承在設(shè)置于橋墩上的橫梁或橫撐上,鋼桁架導(dǎo)梁的支承處設(shè)有液壓千斤頂用于調(diào)整高程。為保證每跨箱梁節(jié)段全部組拼之后,鋼導(dǎo)梁上弦符合橋梁縱斷面高程要求,鋼梁需設(shè)置預(yù)拱度。同時(shí)還需要準(zhǔn)備一些附加墊片,用于臨時(shí)調(diào)整高程。節(jié)段就位可從已完成的橋面上由軌道運(yùn)送至安裝孔,由于剛桁架導(dǎo)梁需要多次轉(zhuǎn)移逐孔拼裝,因此要求導(dǎo)梁要便于裝拆和移運(yùn)。當(dāng)節(jié)段組拼就位,封閉接縫混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后,張拉預(yù)應(yīng)力筋與前一跨橋組拼成整體。
(2)下掛式高架桁架梁。在節(jié)段組拼過(guò)程中,架橋機(jī)前臂必然下?lián)?,安裝橋跨第一塊中間節(jié)段的撓度傾角調(diào)整是該跨架設(shè)的關(guān)鍵,因此要求當(dāng)?shù)谝豢绻?jié)段全都由架橋機(jī)空中吊起后,第一個(gè)中間段與墩上節(jié)段的接觸面全部吻合。如在吊裝中心出現(xiàn)節(jié)段橫向偏移而不吻合的現(xiàn)象,應(yīng)在節(jié)段下方用手拉葫蘆調(diào)整,對(duì)于豎直方向的調(diào)整,可借助架橋機(jī)的下方的鋼纜吊索油缸調(diào)整。
三、用移動(dòng)支架逐孔現(xiàn)澆施工
當(dāng)橋墩較高,橋跨較長(zhǎng)或橋下凈空受到約束時(shí),可以采用非落地式支承的移動(dòng)模架逐孔現(xiàn)澆施工。
1.移動(dòng)懸吊模架施工。移動(dòng)懸吊模架的形式很多,其基本結(jié)構(gòu)包括三部分:承重梁、從承重梁伸出的肋骨狀的橫梁、吊桿和承重梁的固定及活動(dòng)支承。承重梁也稱支承梁,通常采用鋼梁,并根據(jù)橋?qū)拋?lái)確定采用單梁或是雙梁。承重梁除起承重作用外,在一孔梁施工完成后,作為導(dǎo)梁帶動(dòng)懸吊模架縱移至下一施工跨。承重梁的移位以及內(nèi)部運(yùn)輸由數(shù)組千斤頂或起重機(jī)完成,并通過(guò)中心控制室操作。承重梁的設(shè)計(jì)撓度一般控制在1/500-1/800范圍內(nèi)。鋼承重梁制作時(shí)要設(shè)置預(yù)拱度,并在施工中加強(qiáng)觀測(cè)。
2.支承式活動(dòng)模架施工。支承式活動(dòng)模架的構(gòu)造形式較多,比較常見的構(gòu)造形式是由承重梁、導(dǎo)梁、臺(tái)車和橋墩托架等構(gòu)件組成。在混凝土箱形梁的兩側(cè)各布置一根承重梁,支撐模板和承受施工重力。承重梁的長(zhǎng)度要大于橋梁跨徑,澆筑混凝土?xí)r承重梁支承在橋墩托架上。導(dǎo)梁主要用于運(yùn)送承重梁和活動(dòng)模架,因此需要有大于兩倍橋梁跨徑的長(zhǎng)度。當(dāng)一孔梁施工完成后進(jìn)行脫模卸架,由前方臺(tái)車和后方臺(tái)車沿橋縱向?qū)⒊兄亓汉突顒?dòng)模架運(yùn)送至下孔,承重梁就位后導(dǎo)梁再向前移動(dòng)。支承式活動(dòng)模架的另一種構(gòu)造形式是采用兩根長(zhǎng)度大于兩倍跨徑的承重梁分設(shè)在箱梁截面的翼線板下方,兼有支承和移運(yùn)模架的功能,因此不需要再設(shè)導(dǎo)梁。兩根承重梁置于墩頂?shù)呐R時(shí)橫梁上,兩根承重梁間用支承上部結(jié)構(gòu)模板的鋼螺栓框架連接起來(lái),移動(dòng)時(shí)為了跨越橋墩前進(jìn),需先解除連接桿件,承重梁逐根向前移動(dòng)。
施工中結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換包括固定支座和活動(dòng)支座的轉(zhuǎn)換,如跨中為固定支座,但施工時(shí)為活動(dòng)支座,施工完成后轉(zhuǎn)為固定式。每個(gè)支座安裝時(shí)按施工時(shí)的氣溫,混凝土的收縮徐變及混凝土的水化熱等因素仔細(xì)計(jì)算,并在施工中加強(qiáng)觀測(cè)。
移動(dòng)模架需要一整套機(jī)械動(dòng)力設(shè)備、自動(dòng)裝置和大量鋼材,一次投資相對(duì)較高。為了提高使用效率,必須解決裝配化和科學(xué)管理的問(wèn)題。裝配化就是設(shè)備的主要構(gòu)件能適用不同的橋梁跨徑、不同的橋?qū)捄筒煌男螤畹臉蛄?,擴(kuò)大設(shè)備的使用面,降低施工成本。
四、整孔吊裝或分段吊裝逐孔施工
整孔吊裝或分段吊裝逐孔施工的吊裝的機(jī)具吊裝的機(jī)具有桁式吊、浮吊、龍門起重機(jī),汽車吊等多種所在的位置以及現(xiàn)有設(shè)備和掌握機(jī)具的熟練程度等因素決定。
整孔吊裝和分段吊裝施工應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
1.采用分段組裝逐孔施工的接頭位置可以沒在橋墩處也可設(shè)在梁的1/5附近,前者多為由簡(jiǎn)支梁逐孔施丁連接成連續(xù)梁橋;后者多為懸臂梁轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁。在接頭位置處可沒有0.5~0.6m現(xiàn)澆混凝土接縫,當(dāng)混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力筋,完成連續(xù)。
2.橋的橫向是否分隔,主要根據(jù)起重能力和截面型式確定。當(dāng)橋梁較寬,起重能力有限的情況下,可以采用T梁或工字梁截面,分片架設(shè)之后再進(jìn)行橫向整體化。為了加強(qiáng)橋梁的橫向剛度,常采用梁間翼緣板有0.5m寬的現(xiàn)澆接頭。采用大型浮吊橫向整體吊裝將會(huì)簡(jiǎn)化施工和加快安裝速度。
3.對(duì)于先簡(jiǎn)支后連續(xù)的施工方法,通常在簡(jiǎn)支梁架設(shè)時(shí)使用臨時(shí)支座,待連接和張拉后期鋼索完成連續(xù)時(shí)拆除臨時(shí)支座,放置永久支座。為使臨時(shí)支座便于卸落,可在橡膠支座與混凝土墊塊之間設(shè)置一層硫磺砂漿。
4.在梁的反彎點(diǎn)附近設(shè)置接頭,在有可能的情況下,可在臨時(shí)支架上進(jìn)行接頭。橋梁上部結(jié)構(gòu)各截面的恒載內(nèi)力根據(jù)各施工階段進(jìn)行內(nèi)力疊加計(jì)算。
五、結(jié)語(yǔ)
對(duì)橋梁逐孔施工技術(shù)的應(yīng)用需要對(duì)防范進(jìn)行嚴(yán)格的控制,在不同的環(huán)境與條件下采用與之相適應(yīng)的施工方式,方可保證橋梁的施工質(zhì)量。另外在現(xiàn)階段的逐孔施工技術(shù)中還存在著一定的瑕疵,需要在今后的實(shí)踐中得到改進(jìn)與完善。
參考文獻(xiàn):
[1] 金夏平.橋梁逐孔施工技術(shù)淺析[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì),2012(01).
[2] 姚改麗,王曉寧. 移動(dòng)模架逐孔施工技術(shù)應(yīng)用研究[J]. 技術(shù)與市場(chǎng),2011(7).
[3] 陳淵召,程國(guó)政. 橋梁逐孔施工結(jié)構(gòu)受力分析與計(jì)算[J]. 蘭州工業(yè)高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2011(1).