何超
(中鐵十二局集團第七工程有限公司,湖南長沙 413000)
佛江高速公路佛山段(江珠高速公路北延線佛山段)二期工程,起點樁號K23+470.176,左線、右線終點樁號分別為ZK45+471.462、YK45+408.44,設(shè)計速度100km/h(高贊立交80km/h),全線建設(shè)橋梁32座,互通立交8座。
橋梁為重點建設(shè)內(nèi)容,全橋通行服務(wù)水平與橋梁的施工質(zhì)量息息相關(guān)。在現(xiàn)階段的公路橋梁工程中,現(xiàn)澆箱梁因其具有操作便捷、質(zhì)量可靠、線形順暢的特點而得到廣泛的應(yīng)用。但對于曲線箱梁而言,其曲率變化較大,為兼顧質(zhì)量和美觀的雙重要求,必須配套合適的施工技術(shù),以更好地發(fā)揮技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。
變曲率現(xiàn)澆箱梁存在較顯著的線形變化特點,而傳統(tǒng)施工方法在此類場景中缺乏適用性。在現(xiàn)澆箱梁線形控制全流程中,以箱梁邊腹板和翼板兩處較為關(guān)鍵,同時這也是工程中的重難點內(nèi)容。其中,線形控制問題在變曲率現(xiàn)澆箱梁中體現(xiàn)得更為明顯,易影響到最終成型后的箱梁施工質(zhì)量。對此,施工單位必須充分考慮到邊腹板和翼板的結(jié)構(gòu)特點,對其進行單獨的優(yōu)化,并對傳統(tǒng)方式(測量定位、模板施工等層面)加以調(diào)整,以提高線形控制水平。
在現(xiàn)澆箱梁施工中,針對邊腹板和翼板的結(jié)構(gòu)特點,需為之適配一體化支撐施工技術(shù),從而更有利于提高箱梁線形控制的靈活性。通過對邊腹板和翼板支撐調(diào)節(jié)架的分離操作,可以實現(xiàn)對此類結(jié)構(gòu)的單獨優(yōu)化,從而解決以往頻繁搭拆支架的問題。現(xiàn)澆箱梁施工全程的可控性提高,成型后的箱梁內(nèi)外部質(zhì)量更為良好,如圖1所示。
圖1 一體工具式原理
(1)測量施工技術(shù)。橋梁邊界控制定位、弧形線段等為重點的測控對象,在既有方法的基礎(chǔ)上融入創(chuàng)新點,以適應(yīng)變曲率現(xiàn)澆箱梁的施工需求。
(2)龍骨施工技術(shù)。一體化支撐架是集多類構(gòu)件而組成的完整體系,應(yīng)加強對支架與模板的處理,可采用龍骨搭接的方法,并采取固定措施,同時根據(jù)對龍骨等連接件的調(diào)整,確保現(xiàn)澆箱梁線形具有合理性[1]。
(3)模板施工技術(shù)。以弧形模板、陰陽角模板等類型模板的結(jié)構(gòu)特點為立足點,對其加以深化,以提高模板結(jié)構(gòu)尺寸的精細化水平,為箱梁成型后的外觀質(zhì)量提供保證。
具體施工工藝流程為:準(zhǔn)備工作→排架基礎(chǔ)施工→搭設(shè)排架→鋪設(shè)龍骨→鋪設(shè)模板→安裝鋼筋并綁扎→澆筑混凝土(以前期各項安裝工作均落實到位為前提)→養(yǎng)護→拆除模架(以箱梁施工質(zhì)量達標(biāo)為前提)。
參照常規(guī)現(xiàn)澆箱梁的施工工藝,前期準(zhǔn)備以及排架基礎(chǔ)施工作業(yè)均按常規(guī)方法完成,但需要采取截水排水措施,以避免積水現(xiàn)象。
3.2.1 箱梁排架的搭設(shè)
(1)支撐架以碗扣式支架較為合適,或是選擇盤扣式排架,應(yīng)合理控制橫桿的步距和立桿的間距,并通過受力驗算的方式確定剪刀撐等相關(guān)裝置的受力情況。
(2)搭建排架,直至距離現(xiàn)澆箱梁底高程約20cm時停止,綜合考慮主次龍骨、模板等結(jié)構(gòu)的厚度情況,合理調(diào)整排架高程。若無誤,則橫橋向鋪設(shè)箱梁主龍骨,要求其延伸至排架的最外側(cè)。
(3)主龍骨安裝到位后,則進入到一體支撐架的安裝環(huán)節(jié);下方需采用槽鋼材料,將其緊扣在主龍骨上方,以確保位置無誤后用U型栓扣加以固定。
(4)完成一體支撐架的搭設(shè)作業(yè)后,需檢測并調(diào)整,在確保位置、尺寸等方面均滿足要求后,每組沿順橋向設(shè)置4根橫桿,從下部扣件排架處引出剪刀撐,并將該部分裝置與一體支撐架穩(wěn)定連接。
3.2.2 箱梁龍骨的鋪設(shè)
(1)主龍骨橫橋向鋪設(shè),嚴(yán)格控制邊腹板及翼板投影下的主龍骨。該部分應(yīng)盡可能避開接頭,且鋪設(shè)施工期間產(chǎn)生的接頭應(yīng)盡可能在箱梁底板下方;在做好此方面的工作后,可以提高一體支撐架結(jié)構(gòu)的完整性。
(2)次龍骨順橋向鋪設(shè),采取平搭的方式。為確保穩(wěn)定性,實際搭接長度應(yīng)達到30cm或適當(dāng)增加。底板處的次龍骨穩(wěn)定設(shè)置在主龍骨上;對于鋪設(shè)在邊腹板和翼板兩處的次龍骨,則需要將其穩(wěn)定置于支撐架承重桿上,以維持穩(wěn)定。
3.2.3 箱梁模板的鋪設(shè)
箱梁底板鋪設(shè)在施工期間,需確保模板保持相互錯開的關(guān)系,不可產(chǎn)生通縫。模板鋪設(shè)后若產(chǎn)生縫隙,需向其中鋪設(shè)泡沫膠條,以實現(xiàn)對縫隙的有效填塞。
底板在鋪設(shè)過程中,將會與邊腹板形成交接,若存在圓角,則需根據(jù)實際尺寸情況采用定制弧形鋼模板,并連接鋼模板和木模板,使其構(gòu)成平順的整體。遇相接處呈折角的情況時,需加強對模板相接端的處理,并填充板間空隙,而材料以泡沫膠條較為合適[2]。
考慮到曲線曲率較大的特點,可采用“以直代曲”的方法:①用GPS初步定位測點;②用全站儀檢測并做進一步的控制,以確保測量放點結(jié)果的準(zhǔn)確性;③通過彈墨線的方式確定梁邊的具體位置。模板安裝到位后,要組織預(yù)壓箱梁試驗,此舉的目的在于明確排架的沉降量。通過對支撐架的調(diào)整,使模板的位置具有精確性,從而確保成型后的現(xiàn)澆箱梁具有良好的曲線形態(tài)。
根據(jù)現(xiàn)澆箱梁的預(yù)應(yīng)力施工要求,可配置預(yù)應(yīng)力波紋管坐標(biāo)可調(diào)裝置,在其支持下精確調(diào)整預(yù)應(yīng)力管道,確保其能夠精準(zhǔn)就位,從而使張拉后的箱梁可以滿足線形要求。通常來說,施工單位要做到:
(1)混凝土澆筑施工前,檢測并調(diào)整模架,重點考慮的是一體支撐架,需要將其精確調(diào)整到位,以確保結(jié)構(gòu)尺寸以及線形均具有合理性。在線形調(diào)整過程中,采取先邊腹板、后翼板的順序。
(2)保留設(shè)置在翼板調(diào)節(jié)桿件處的固定連系桿件(順橋向),拆除邊腹板的順橋向固定連系桿件,適度轉(zhuǎn)動設(shè)置在邊腹板處的調(diào)節(jié)桿,直至其完全滿足角度要求為止,再調(diào)節(jié)承力桿下方的調(diào)節(jié)螺母(設(shè)置在邊腹板處),用于改變腹板承立桿的長度,最終確保模架的高度可滿足要求[3]。
(3)在上述前提下,再恢復(fù)預(yù)先拆除的順橋向固定連系桿件;并在此基礎(chǔ)上將預(yù)先保留的固定連系桿件拆除,按相同的方式轉(zhuǎn)動并調(diào)整翼板,待其精準(zhǔn)就位后恢復(fù)。
(4)經(jīng)前述工作后,全面檢查調(diào)節(jié)區(qū)域模板的拼接情況,若存在接縫,則合理填補。
(1)變曲率現(xiàn)澆箱梁對于控制精度和靈活性均提出較高的要求,常規(guī)方法在調(diào)節(jié)邊腹板和翼板時存在單次調(diào)整量過大的問題,難以有效保證線形質(zhì)量。對此,需采用可調(diào)節(jié)銷軸式一體支撐架,讓其調(diào)節(jié)精度得以提高,從而滿足精細化調(diào)節(jié)的要求。另外,在支撐架的設(shè)置中,要求支撐桿和承力橫桿均具有穩(wěn)定性與完整性,不可出現(xiàn)變形、缺陷等質(zhì)量問題,以確保兩側(cè)調(diào)節(jié)螺桿無滑絲。所有連接銷軸均要維持穩(wěn)定,可根據(jù)調(diào)節(jié)要求靈活轉(zhuǎn)動,同時底部槽鋼不可出現(xiàn)扭曲等質(zhì)量問題。
(2)由于次龍骨應(yīng)具有光潔的特點,施工前需兩面刨光,并保證平整度±1mm;在材料方面,可優(yōu)先選擇酚醛覆膜竹膠板,厚度在15mm以上;圓弧倒角處采用的是鋼模板,為提高后續(xù)的拆模效率,在使用前需刷涂脫模劑,以避免混凝土與模板粘結(jié)。
綜上所述,變曲率曲線現(xiàn)澆箱梁在橋梁工程中的綜合應(yīng)用效果更佳,除滿足穩(wěn)定性等基礎(chǔ)層面的要求外,成橋的線形及整體觀感均更為良好。但傳統(tǒng)的施工方法在調(diào)節(jié)過程中存在粗放化的問題,而通過邊腹板及翼板一體式模架的應(yīng)用,可有效提高調(diào)節(jié)精準(zhǔn)性,給邊腹板和翼板的線形控制提供可靠的工具,且施工期間的人力資源投入和材料投入均較少,在保證質(zhì)量的同時提高了項目經(jīng)濟效益,值得被應(yīng)用于類似橋梁工程的現(xiàn)澆箱梁施工中。