樊朋朋
(中建路橋集團有限公司,河北 石家莊 050000)
在橋梁工程中,T梁是較為常見的結構之一,其特點體現在節(jié)約混凝土、減輕構件自重以及提高橋梁的跨越能力等方面。由于部分路段的縱坡較大,在此類路段上架設T梁,施工難度較大。為確保T梁架設施工的順利完成,應了解并掌握相關的技術要點。本文對縱坡T梁架設施工技術要點進行分析。
某公路主要為橋梁工程,沿線上可作為預制場地的路基僅有三段,需要預制的T梁長度為30m,共計75片,受到地形條件的限制,需要設置兩個中小型的預制梁場,分別用1#和2#表示。2#預制梁場設置的路段與橋址所在地之間存在大縱坡,給T梁運輸增加了一定的難度。
2.1.1 地基處理
(1)T梁預制場地的地基基礎應具備足夠的承載力和穩(wěn)定性,防止預制過程中,因T梁自重過大引起地基不均勻沉降的現象。本工程中,預制場地有兩個,全都設置在主線路基上,路基壓實度應與現行規(guī)范標準及設計要求相符。
(2)在每條預制底座下澆筑混凝土基礎,以此來增強底座的穩(wěn)定性,同時在基礎頂面上預埋鋼筋,并做鑿毛處理,使基礎與臺座之間的黏結更加牢固。由于張拉后,T梁需要向上起拱形成簡支狀態(tài),這樣一來底座兩端將承受較大的局部壓力,為防止過大的壓力引起基底不均勻沉降,可在基礎兩端設置鋼筋混凝土擴大基礎。為確保預制場地內排水通暢,在場地中適宜的位置處挖設縱橫排水溝,防止出現積水。
2.1.2 設置底座
(1)在預制場地內布設兩排預制底座,因T梁受到張拉和混凝土收縮的影響,會產生上拱現象,因此在底座跨中位置處設置向下3.0cm的預反拱,根據二次拋物線的變化,至梁端的預拱度為零[1]。
(2)預制底座采用的是強度等級為C25的鋼筋混凝土,并在頂面上鋪設厚度為8.0mm的鋼板,沿長度方向應保持順直、無轉折。頂面的兩側分別埋設開口向外的槽鋼,T梁裝模前,在槽鋼內設置橡膠管,借助側模對橡膠管的彈性壓縮達到底板止?jié){的效果。
(3)在預制底座內部埋設內徑50mm的PVC管,沿底座的長度方向,按照90cm的間距布設,以此作為T梁模板安裝時,穿設底部對拉螺桿之用。吊運T梁采用的是托底法,所以需要在底座上預留出所需的活動段鋼板,凈距控制在25cm左右即可[2]。
2.1.3 鋼筋制安
(1)每一批到場的鋼材,均必須向現場監(jiān)理工程師提供試驗報告、出廠質量保證書,合格的鋼材進場后,應分類堆放,掛牌標示,以免混用;受力筋焊接前,應先做焊接試件,確認合格后方可施焊。鋼筋使用前,應先調直和除銹。在加工棚內按照設計要求加工制作鋼筋。
(2)加工預應力筋時,領用的鋼絞線應存放在現場,要將存放部位的地面墊高20cm左右,避免受潮,堆放在露天的鋼絞線,應用苫布覆蓋,防止日曬雨淋。鋼絞線使用前,要對外觀質量全面檢查,發(fā)現鋼絞線上有裂紋、毛刺、機械損傷以及死彎等情況,應采取局部剪除的方法予以處理,若存在脆斷或劈裂等情況,必須及時向相關負責人反映,復驗鋼絞線的材質,以免引起質量事故。使用切割機將鋼絞線切斷,下料長度應與設計要求相符,并滿足預應力張拉需要。用扎絲將下好料的鋼絞線綁扎成束,綁扎間距控制在1.5m,距離端頭10cm左右處,用兩根扎絲綁扎一道,成束后的鋼絞線端頭應對齊,編號后,詳細標明所用的部位。鋼絞線束存放時,應在下部加墊,不得直接接觸地面,墊設高度以20~30cm為宜[3]。
(3)綁扎鋼筋前,應仔細核對配料表及料牌,檢查鋼筋的直徑、尺寸、數量、形狀等是否有誤,確認無問題后,便可綁扎。鋼筋安裝前,先放線,按照順序安裝,要充分考慮與鋼絞線及模板的配合問題,降低安裝難度。在安裝鋼筋的過程中,可于適當的位置處加設與梁體混凝土強度等級相同的墊塊,使鋼筋保護層的厚度達到規(guī)范標準要求。
(4)鋼筋兩側應設置牢固可靠的支撐,避免鋼筋發(fā)生側翻傷人。在梁肋鋼筋地面預埋制作鋼板,按設計縱坡調整鋼板的坡度,確保T梁架設后支座頂面水平,與梁底的預埋鋼板緊密貼合。波紋管沿著管道長度方向,每間隔50cm左右設置一道定位鋼筋,切點段加密,定位鋼筋固定在梁體的普通鋼筋上,波紋管接頭處用黑膠布纏繞,避免漏漿[4]。
(5)預應力管道位置與鋼筋位置發(fā)生沖突時,要確保預應力管道的位置不變,對鋼筋的位置進行適當調整。頂板鋼筋綁扎時,要注意預埋防撞護欄鋼筋、梁端伸縮縫預埋件和泄水孔。波紋管與錨墊板應連接牢固,正確安裝壓漿管。保證錨具的安裝位置準確無誤,錨墊板的承壓面應與孔道中心線垂直。
(6)鋼絞線利用人工穿束,操作前,用黑膠布將鋼束的前端纏緊,防止施工中損傷波紋管。穿束過程中,鋼絞線端頭快要接近管道口時,要將鋼絞線束抬高,放緩速度,使鋼絞線的端頭全部進入管道中。
2.1.4 模板與混凝土
(1)預制梁場共計制作3套T梁模板,應按照最佳的位置布設附著式振動器支架。分塊制作T梁側模。為確保梁體美觀,只在上下設置兩排對拉螺桿。加工好的模板,要在臺座上試拼裝,對各項技術指標全面驗收,確認合格后,方可交付使用。通過預制場內施工用的桁車吊運、安裝及拆卸模板,模板安裝前,要將表面清理干凈,均勻涂刷模板漆,根據橫向對稱、縱向從一端向另一端的順序安裝模板。
(2)預制T梁的混凝土配合比由實驗室通過適配的方法確定,用罐車運送至預制場地后,利用龍門吊配合吊斗澆筑,附著式與插入式振動器結合振搗。為確保T梁的質量,采用連續(xù)澆筑的方法,水平分層,從梁的一端向另一端推進,為防止?jié)仓^程中出現骨料分布不均的情況,可從T梁另一端反向投料,并在距離該端5.0m的位置處合龍。
(3)混凝土分層下料、分層振搗密實,每層厚度控制在30cm以內,不得超出,上一層混凝土與下一層混凝土的澆筑間隔應控制在60min以內,當氣溫低于30℃時,間隔時間可適當延長,但不得超過90min[5]。上層混凝土要在下層混凝土振搗密實后澆筑,以此來確保梁體的密實度達標。
(4)T梁馬蹄部分的鋼筋及預應力管道相對比較集中,預制過程中,為確保質量達標,可先將該部位澆筑完畢,然后再澆筑T梁腹板。為防止腹板和翼緣板交界處的混凝土因沉降引起開裂,可在腹板混凝土澆筑后,停歇一段時間,待混凝土沉降到位后再澆筑翼緣板。
(5)T梁預制環(huán)節(jié)中,混凝土振搗是關鍵,所以要對此加以重視,需安排有經驗的人員負責此項工作,采用附著式與插入式相結合的方式,提高振搗效果,使混凝土更加密實。施工中,要嚴格控制混凝土的拌和質量和坍落度。T梁預制完畢后,應按照規(guī)范要求養(yǎng)護,采用土工布覆蓋,并灑水潤濕,時間不少于7d,當氣溫低于5℃時,應采取保溫措施。
2.1.5 預應力張拉
(1)預應力筋按照計算長度和工作長度確定下料長度,采用砂輪切割機下料,不得使用氣焊切割,以向前推進的方法穿束。按測量放樣時的坐標,準確定出預應力管道的位置,利用定位鋼筋對管道加以固定,并將定位鋼筋與腹板箍筋焊接,以免發(fā)生錯位或管道下垂的情況。當管道與鋼筋之間發(fā)生碰撞后時,應確保管道位置不變。澆筑混凝土前,應全面檢查波紋管,避免發(fā)生管道堵塞的問題。
(2)為確保張拉質量,決定采用兩端單根張拉的方法,張拉作業(yè)前,要先安裝好張拉設備,并檢查千斤頂、油泵等,確認無問題后,按照相關規(guī)范進行張拉。按照先兩邊,再中間的順序對稱張拉,理論伸長值與實際伸長值的偏差應控制在6%以內,不得超出,當張拉千斤頂無法滿足作業(yè)需要時,應采用分級的方式張拉。
本工程中,最大縱坡的坡度為3.8%,一般的坡度為2.8%~3.5%,T梁的長度為30m,最遠的運輸距離約為1.85km,為保證運梁過程的安全性,研究決定采用軌道運梁車將T梁運至施工現場。軌道小車運梁施工技術要點如下:
(1)檢查運梁軌道的各項性能,確認達到規(guī)范標準的規(guī)定要求后,便可鋪設。運梁臺車停放在T梁預制場地,借助梁場內的龍門吊將梁片吊運至運梁臺車上。起吊移梁時,采用托底法,鋼絲繩應兜托梁底,可在梁底兩側及鋼絲繩受力點處設置保護墊襯,以免吊運時鋼絲繩勒得太緊,造成梁體損傷。
(2)裝梁時,為避免運梁車發(fā)生傾斜,應將梁片的重心落在運梁臺車的縱向中心線上,允許偏差為20mm[6]。曲線上裝梁時,梁片中心可與運梁臺車的縱向中心線斜交。當梁片落于運梁臺車后,梁的前后端支撐點不得與支座中心線偏離過大,應控制在80cm以內。
(3)梁片置于運梁小車后,用小車上自帶的斜撐將T梁兩端夾緊,并在梁端兩側設置5t葫蘆4個,與運梁車形成內撐外拉的局面,避免運輸時梁體出現傾倒或是側翻的情況。運送梁片時,應安排專人護送,經常檢查,避免支撐松動,造成梁體下滑。
(4)為確保運梁臺車在軌道上平穩(wěn)運行,必須保證運梁軌道基礎平整、堅實,無死角和死彎,兩軌之間應設置橫聯定位,以確保軌距的準確性。橫向連接可以按軌道的長度設置,縱向接長部位應設置橫向連接,并使兩條軌道保持平行。
(5)運梁時,由運梁小車上自帶的發(fā)電機提供電源,以免突然斷電致使剎車失效誘發(fā)安全事故。需要特別注意的是,在雨雪天氣不得用軌道運梁,因為雨雪容易引起軌道打滑,可能造成剎車失靈。
2.3.1 起吊要點
(1)T梁吊裝作業(yè)正式開始前,應先試運行架橋機,檢查所有的安全保險鎖、焊接接頭以及螺栓等,看是否完好。
(2)用于T梁吊運作業(yè)中的所有設備,均不得超負荷運行;當達到喂梁空間高度后,可將架橋機的支腿高度調低,達到降低架橋機重心的目的。
(3)用水平儀檢查架橋機的導梁,看是否處于水平狀態(tài),通過微調的方法,調節(jié)架橋機前后支腿的高度,確保導梁水平;起吊大梁時,應及時檢查各梁的鋼絲繩長度,使大梁兩端達到水平。
2.3.2 架設方法
拼裝好架橋機后,鋪設一組運梁軌道,用運梁小車將梁拖運到位,隨后起吊T梁,以橫移的方式使梁片對準支座中心,將T梁下放,安裝就位。具體的架設方法如下:
(1)由于是在下坡位置處架設T梁,應將架橋機的前支腳調高,以確保架橋機能夠處于水平狀態(tài)下工作,降低坡度對架橋機產生的不利影響。
(2)將架橋機在中支點處頂起,使中支腿下的走行輪轉動90°[7],并將橫移軌道鋪設在中支腿下。同時,在后支腿處設置臨時道木作為支撐,隨后移動吊梁小車,使其全部處于架橋機的尾部,當T梁沿著縱向運梁軌道被運至架橋機下后,便可準備喂梁。
(3)通過前吊梁小車將T梁的前端吊起,后端支撐落于運梁平車軌道上,當T梁后端達到后吊梁小車位置時,由小車將梁的后端起吊,小車前后移動,T梁便會被放置在架橋機前的橫梁上。
(4)將架橋機和T梁整體橫移至待架梁的位置處,并將架橋機的前支腳起頂,墊好后,檢查其他支腳,看是否牢固可靠。在架橋機上,T梁縱移就位后,可對縱向和橫向做細微調整,并檢查支座,看位置是否準確,確認無誤后,便可使T梁下落就位。在這一過程中,應確保架橋機的前中后支腳牢固支撐。
(5)在對兩側外邊梁吊裝時,架橋機無法使T梁一次性就位,中途需要臨時落梁一次完成吊點的轉換,為確保安全,要設臨時斜撐,以免T梁發(fā)生側翻[8]。當一孔梁架設完畢后,架橋機重新歸位,重復上述過程,直至所有T梁全部吊裝就位。
縱坡架設T梁是一項較為復雜的工作,坡度的存在,給T梁架設增添了一定的難度。為確保架設過程的安全性,并保證質量達標,施工人員要掌握施工技術要點,在實際工程中加以合理運用,從而確保T梁架設順利完成。