論短線法預(yù)制節(jié)段的橋梁施工工藝

張 海 林

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

論短線法預(yù)制節(jié)段的橋梁施工工藝

張 海 林

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

介紹了短線法預(yù)制節(jié)段橋梁的技術(shù)特點(diǎn)，從線型控制、預(yù)制節(jié)段劃分、短線預(yù)制測(cè)量等方面，闡述了短線法預(yù)制節(jié)段的工藝流程及控制要點(diǎn)，對(duì)降低橋梁施工成本、提高橋梁施工效率有一定的意義。

預(yù)制梁，短線法，模板，測(cè)量方法

0 引言

自1950年以來，在發(fā)達(dá)國(guó)家中，預(yù)制節(jié)段橋梁已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，其施工工藝主要是對(duì)若干節(jié)段進(jìn)行拼裝，也就是工廠對(duì)橋梁上部的主梁部分進(jìn)行分段以及預(yù)制。當(dāng)然，如若想達(dá)到節(jié)約運(yùn)輸成本的目的，也可在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)制，之后在施工現(xiàn)場(chǎng)將預(yù)制節(jié)段進(jìn)行拼裝。拼裝后的節(jié)段在預(yù)應(yīng)力的作用下形成橋梁的整體結(jié)構(gòu)。

目前，發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)在廣泛應(yīng)用預(yù)制節(jié)段橋梁施工工藝，相比較于傳統(tǒng)橋梁施工工藝，預(yù)制節(jié)段橋梁施工工藝體現(xiàn)出比較多的優(yōu)勢(shì)，包括施工簡(jiǎn)單、施工材料較少等等。因此，應(yīng)用預(yù)制節(jié)段施工工藝進(jìn)行橋梁施工，不僅可以降低施工的成本，而且還可以提高施工的效率，對(duì)于橋梁工程的建設(shè)與發(fā)展具有非常積極的意義。

1 短線法預(yù)制梁技術(shù)概述

在橋梁建設(shè)中，預(yù)制節(jié)段橋梁施工工藝的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，并且該項(xiàng)工藝的研究也不斷取得突破。和長(zhǎng)線法預(yù)制梁施工技術(shù)相比較，短線法預(yù)制梁施工技術(shù)因其先進(jìn)性在許多發(fā)達(dá)國(guó)家中已經(jīng)應(yīng)用的較為普遍。在我國(guó)，有學(xué)者也對(duì)短線法預(yù)制梁施工技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究，但由于較發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚，因此該項(xiàng)技術(shù)仍處于發(fā)展階段。短線法預(yù)制梁的工序，首先是對(duì)匹配模具進(jìn)行相應(yīng)安裝，并對(duì)預(yù)制梁進(jìn)行澆筑，完成澆筑后，移動(dòng)節(jié)段至模具開口位置，對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整，從而有助于后續(xù)澆筑施工的開展。后續(xù)的澆筑施工均按照先前澆筑的預(yù)制梁工序進(jìn)行。

短線法預(yù)制梁技術(shù)和長(zhǎng)線法預(yù)制梁技術(shù)相比，其與橋梁施工的工藝要求更加符合，在復(fù)雜且工期緊張的橋梁設(shè)計(jì)施工中能得到有效應(yīng)用。橋梁施工過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)節(jié)段的線型進(jìn)行調(diào)整，而短線法預(yù)制節(jié)段橋梁施工工藝能夠充分的滿足這些工藝所需的要求。長(zhǎng)線法預(yù)制技術(shù)的操作過程較為簡(jiǎn)單，容易掌握，但該技術(shù)只適用于當(dāng)水平波動(dòng)處于平穩(wěn)時(shí)的橋梁施工中，并且該技術(shù)在使用時(shí)，要求施工過程中必須分階段實(shí)施，導(dǎo)致施工效率較低。并且，長(zhǎng)線法預(yù)制節(jié)段線型的調(diào)整不能根據(jù)實(shí)際需求予以實(shí)現(xiàn)，因此不適用于施工復(fù)雜的橋梁工程中。

2 短線法預(yù)制節(jié)段施工工藝

短線法預(yù)制工藝在橋梁施工中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是其應(yīng)用也需保證按照施工工藝規(guī)范實(shí)施，處理好其中出現(xiàn)的施工難點(diǎn)。尤其是影響短線法預(yù)制技術(shù)的澆筑模板系統(tǒng)以及線型調(diào)整匹配等，若施工未能順利開展，將帶來不良的影響。短線法預(yù)制節(jié)段的施工流程如圖1所示。

2.1 短線匹配的線型控制原理

1)理論澆筑曲線。

預(yù)制場(chǎng)預(yù)制節(jié)段橋梁的幾何外形已經(jīng)得到明確，理論澆筑曲線對(duì)幾何精度影響較大?，F(xiàn)階段，主要采用懸臂施工法進(jìn)行橋梁施工，通常采用切線拼裝法進(jìn)行其無應(yīng)力構(gòu)形的計(jì)算，并對(duì)整個(gè)施工的過程進(jìn)行相應(yīng)的模擬，得到較為準(zhǔn)確的撓曲曲線。撓曲曲線的重合點(diǎn)和橋梁所形成的成橋線形就能稱作為無應(yīng)力構(gòu)形。在對(duì)橋梁中的無應(yīng)力構(gòu)形進(jìn)行安裝時(shí)，不考慮施工時(shí)的過程，而做好預(yù)制工作，需要橋梁的變形數(shù)值作為數(shù)據(jù)支持。因?yàn)檫M(jìn)行的是無應(yīng)力預(yù)制，所以橋梁線型在施工中也比較容易控制。

短線法有效匹配的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)重視理論線形數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建。憑借豎曲線以及平曲線進(jìn)行橋梁空間線形的描述，采用預(yù)制節(jié)段軸線在水平面上的投影進(jìn)行平曲線的控制，并且豎曲線的控制也采用相似的方法。融合節(jié)段的超高三個(gè)要素，控制的主要方式可選用節(jié)段兩側(cè)高程差來進(jìn)行判斷，并繪制出曲線。在橋梁施工中，運(yùn)用有限元軟件對(duì)其進(jìn)行分析，該軟件能夠得出橋梁無應(yīng)力構(gòu)形。對(duì)于理論線形來說，可根據(jù)輸入情況使其復(fù)雜程度得到調(diào)整，也就是水平控制軸線分布在中心位置，高程控制線分布在水平控制軸線的兩邊。

2)劃分短線預(yù)制節(jié)段。

將短線預(yù)制法應(yīng)該用于橋梁施工中，需要將橋梁整體進(jìn)行分段處理，使用短線段進(jìn)行擬合。在進(jìn)行劃分節(jié)段時(shí)，應(yīng)使拼裝方向的節(jié)段端面和橋梁的軸線處于垂直的狀態(tài)，從而確保節(jié)段端面和預(yù)制場(chǎng)地中的澆筑匹配節(jié)段能夠相互對(duì)應(yīng)。在節(jié)段澆筑和拼裝工作完成以后，描繪折線形的空間曲線。節(jié)段的長(zhǎng)度通常需控制在2 m～4 m的范圍之內(nèi)，其作用是確保折線擬合結(jié)果的精確性。

節(jié)段劃分和固定端模的匹配十分重要，因此需要參考固定端模，建立預(yù)制場(chǎng)地局部坐標(biāo)系。結(jié)構(gòu)軸線和前端端面為垂直的關(guān)系，本節(jié)段軸線和后端端面為不垂直。采用濕接縫連接的方法進(jìn)行預(yù)制節(jié)段和墩項(xiàng)節(jié)段的連接，但是墩項(xiàng)節(jié)段采取匹配預(yù)制之外的方法，亦即臨時(shí)端模，分開進(jìn)行。這也就表明，在進(jìn)行節(jié)段劃分的過程中，應(yīng)該確保墩項(xiàng)節(jié)段符合規(guī)則，從而便于臨時(shí)端模的順利定位。

2.2 短線預(yù)制測(cè)量方法

節(jié)段建筑位置由匹配節(jié)段以及固定端模得以確定。在兩塊端模高程定位作為依據(jù)的前提下，配合中心線的測(cè)設(shè)輔助，使初始節(jié)段位置得到精確的定位，在兩塊模板之間進(jìn)行澆筑，需要確保端模的頂端處于水平狀態(tài)。澆筑之后的工作是節(jié)段的測(cè)量，確定節(jié)段的匹配位置。在全站儀的輔助下結(jié)合臺(tái)座軸線于梁頂上使中心軸線的位置得到確定，再進(jìn)行梁項(xiàng)觀測(cè)點(diǎn)高程的測(cè)量，得到其相對(duì)值。以所得數(shù)值作為節(jié)段高程調(diào)整的參考。使用全站儀在測(cè)量塔上進(jìn)行測(cè)量，確定節(jié)段中心軸線，需要用到中心轉(zhuǎn)眼器，在預(yù)埋鋼條上確定軸線，并且保證標(biāo)識(shí)線和中心軸線不偏離，在檢查后使其位置得到確定，從而使測(cè)量結(jié)果的精確性符合要求。

3 短線法預(yù)制節(jié)段施工技術(shù)要點(diǎn)分析

預(yù)制節(jié)段在進(jìn)行施工時(shí)，必須確保模板節(jié)段的精度，從而使?jié)仓|(zhì)量得到提高。在模板安裝過程中，先是安裝底模，在確定固定端模的基礎(chǔ)上，進(jìn)行側(cè)模的安裝，再進(jìn)行鋼筋骨架的吊裝以及內(nèi)模的生產(chǎn)。一般將底?？刂圃? cm，配合底模臺(tái)車進(jìn)行安裝，使測(cè)量塔基線和中軸線一致。通過合理調(diào)整橋梁位置進(jìn)行剪力鍵的合理設(shè)置，做好穩(wěn)固措施。憑借螺旋調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行豎向/橫向的移動(dòng)進(jìn)行側(cè)模的安裝，對(duì)側(cè)模和支架之間的耦合密實(shí)度進(jìn)行控制，確保澆筑嚴(yán)密。在對(duì)內(nèi)模進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)依據(jù)預(yù)制階段中的內(nèi)部空間變化狀況進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，保障內(nèi)模與模塊之間完全符合。安裝前應(yīng)確保內(nèi)模在臺(tái)車滑梁上被固定，應(yīng)注意臺(tái)車方向的靈活調(diào)整，從而更好地進(jìn)行各種預(yù)制要求下的施工。

測(cè)量短線法預(yù)制節(jié)段，其在施工中的作用比較顯著。因?yàn)榈跹b鋼骨架以及安裝或拆遷模板時(shí)，移動(dòng)距離較大容易引起較大的誤差。若誤差值不在允許的范圍之內(nèi)，則應(yīng)對(duì)節(jié)段位置進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。為使測(cè)量結(jié)果更加精確，測(cè)量人員可采用多次測(cè)量取平均值的方式。

4 結(jié)語

預(yù)制節(jié)段橋梁施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用，不僅能夠提高施工的效率，降低施工的成本，并且施工對(duì)環(huán)境造成的影響比較小。和長(zhǎng)線法預(yù)制節(jié)段橋梁施工工藝進(jìn)行比較，短線法預(yù)制節(jié)段施工工藝具有的優(yōu)勢(shì)更為顯著，將短線法預(yù)制節(jié)段施工工藝有效應(yīng)用于橋梁工程施工中，對(duì)橋梁工程的建設(shè)與發(fā)展具有十分重要的意義。

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Abstract: The thesis introduces the precast segment bridge technology features with short-line method. Starting from aspects of linear control, precast segment division and short-line precast measurement, it describes the precast segment construction technology procedures and control points of short-line method, which has certain meaning for reducing bridge construction cost and improving bridge construction efficiency.

Key words: precast beam, short-line method, template, measurement method

Discussion on construction technologies of precast segment bridge with short-line method

Zhang Hailin

(ShanxiJinzhongHighway&BridgeConstructionGroupCo.,Ltd,Jinzhong030600,China)

2016-03-15

張海林(1978- )，男，工程師

1009-6825(2016)15-0180-02

U445

A