任開富
(貴州路橋集團有限公司,貴州貴陽 550001)
橋梁工程是公路工程的重要組成部分,保障橋梁工程施工質量是提高其結構穩(wěn)定性的關鍵,也是保證行車安全的關鍵。抱箍法和穿心棒法為橋梁現(xiàn)澆蓋梁工程施工的主要工藝,施工環(huán)節(jié)有效應用兩種工藝,能夠提升現(xiàn)澆蓋梁支架施工質量,確保橋梁結構穩(wěn)定。實踐中發(fā)現(xiàn),某門架墩大體積現(xiàn)澆蓋梁工程施工中,抱箍法和穿芯棒法難以確保蓋梁現(xiàn)澆施工安全性,故結合工程實踐采用鋼箱牛腿貝雷梁支架方式進行門架墩蓋梁施工,以提高其結構穩(wěn)定性[1]。
棗子坪1#特大橋為雙向四車道高速公路項目,按路線分幅設計,橋寬12.25m,橫坡-2%~4%,設計速度80km/h。上部結構采用40m 預應力混凝土(后張)T 梁。下部構造采用樁基礎,墩柱為圓柱墩,該橋左幅9#、10#墩、右幅21#、22#、25#、26#墩上跨X336 縣道,采用門架墩跨越,墩柱高度18~20.2m。門架墩預應力蓋梁長度24.05m,最大跨度12.5m,高度1.9m,寬度2.4m。
第一,為提高門架墩蓋梁施工安全性,確保項目施工質量的基礎上降低施工成本,采用鋼箱牛腿貝雷梁支架施工現(xiàn)澆蓋梁。具體方案是施工最后一節(jié)墩柱時預埋空心鋼箱,拆模后縱橋向穿入鋼箱牛腿,鋼箱頂橫向放貝雷梁,貝雷梁橫向用I14a 槽鋼連接成整體,然后在貝雷梁頂鋪設I20a 工字鋼分配梁,最后在分配梁上鋪設底模,施工蓋梁混凝土。支架結構如圖1、圖2、圖3 所示,蓋梁支架計算模型如圖4 所示,有限元計算分析結果如表1 所示。
表1 有限元計算分析結果
圖1 蓋梁支架結構立面圖(單位:cm)
圖2 蓋梁支架結構斷面圖(單位:cm)
圖3 鋼箱牛腿斷面圖(單位:cm)
圖4 蓋梁支架計算模型
施工墩柱時提前預埋鋼箱盒,嚴格控制鋼箱盒平面位置和高程。鋼箱盒順橋向安裝,軸線采用全站儀測量放樣控制,前后端高程控制在同一水平面,空間位置檢查確認合格后,用鋼筋焊接加固在墩柱鋼筋籠上,確保墩柱混凝土澆筑施工時不移位。鋼箱盒兩端用木板封閉,縫隙采用泡沫膠堵塞,避免混凝土漿體進入空腔內。鋼箱盒作為支架鋼箱牛腿受力的關鍵部件,施工時必須嚴格控制施工質量。墩柱施工完成后拆除鋼箱盒封板并清理干凈空腔內雜物,利用吊車起吊鋼箱牛腿,并將之水平插入鋼箱盒,空隙部位用薄鋼板塞緊固定。根據(jù)鋼箱牛腿頂實際高程計算砂箱裝砂組合高度,在地面檢查砂箱高度滿足要求后,將砂箱安裝在鋼箱牛腿上作為卸落裝置。在施工現(xiàn)場將貝雷梁組裝成設計長度后,用吊車兩點起吊逐片安裝到砂箱上,每片貝雷梁銷接位置上下部采用I14槽鋼以螺栓連接形成整體。支點未處于貝雷梁腹桿處,采用豎向I14 槽鋼焊接在弦桿上進行加強,改善弦桿承受集中應力的狀態(tài)。貝雷梁上按設計間距鋪設I20a 工字鋼分配梁,安裝走道板及1.2m 高的護欄,然后鋪設蓋梁底模板[2]。
采用砂袋作為現(xiàn)澆蓋梁支架預壓的加載物,根據(jù)蓋梁尺寸計算預壓重量。由現(xiàn)場技術人員和現(xiàn)場監(jiān)理工程師對支架工程質量進行驗收,確定各項驗收指標合格后,進入預壓階段。最大預壓加載量為現(xiàn)澆蓋梁自重的1.2倍,采用逐級施壓的方案進行,并根據(jù)計算確定每級加載量。預壓加載過程中監(jiān)測支架各斷面高程變化值,保證現(xiàn)澆蓋梁支架沉降值在規(guī)定范圍內。支架預壓結束后,對支架變形度進行檢測,判斷預壓結果是否滿足要求,經(jīng)檢測各項數(shù)據(jù)合格方可進行蓋梁鋼筋安裝及混凝土澆筑施工。
3.2.1 加載及卸載施工控制要點
根據(jù)蓋梁截面尺寸控制每級加載量,使預壓荷載布設情況與混凝土荷載保持一致。
第一,安裝完底部模板后對支架質量進行檢驗,驗收合格后,分三級進行預壓加載。第一級荷載為蓋梁自重70%,第二級荷載為蓋梁自重100%,第三級荷載為蓋梁自重120%。
第二,預壓順序從支架中間向兩側進行,對稱分布荷載。一級荷載預壓結束后,觀測支架12h 沉降量,實測沉降值小于2mm,判定現(xiàn)澆支架本級預壓滿足要求,可進行下一級預壓作業(yè),直至完成第三級預壓。
第三,第三級荷載預壓加載后,連續(xù)3 天觀測支架沉降情況,實測連續(xù)沉降值小于2mm,判定支架結構承載能力合格。預壓確認滿足要求后,進行預壓荷載卸載,使用吊車將預壓砂袋有序卸除,卸載順序與加載順序相反,即先卸載支架兩端荷載后再卸載中間荷載,卸載操作中需保持支架平衡穩(wěn)定[3]。
3.2.2 支架預壓管控措施
現(xiàn)澆蓋梁支架預壓結束后,檢查支架狀況,確保支架結構無明顯變形,確保其結構穩(wěn)定性。
第一,對支架體系施加預壓荷載需符合設計要求,分級、分層預壓,按照先中間后兩側的對稱施壓順序進行,實時檢測支架承重梁體變形情況,若發(fā)現(xiàn)梁體沉降值和變形指標超出限定值,立刻停止預壓作業(yè),對支架進行檢查找出原因,重復檢測,確保其符合加載要求后方可進行后續(xù)施工。
第二,施加荷載時需對荷載大小及施壓速度進行嚴格控制,操作中嚴格檢測支架梁體沉降值,沉降變形穩(wěn)定且符合標準后方可施加后續(xù)荷載,防止荷載過快導致短時間內沉降,影響結構穩(wěn)定性。卸載施壓過程需對稱、均勻、分層進行,按照先兩側后中間的順序對稱進行[4]。
按“先支后拆、后支先拆”的順序進行拆除作業(yè),作業(yè)人員應當嚴格遵循操作規(guī)范,模板和支架拆除過程中避免蓋梁結構受損,防止材料間互相碰撞。分類放置拆除后的模板及桿件等材料,秉承資源可持續(xù)利用的原則,篩選出拆除部件的可重復利用部分,再次投入后續(xù)工序使用。拆除流程及控制要點如下:
第一,拆除蓋梁模板前,在周圍區(qū)域設置警戒區(qū),專人值守,防止非施工機械設備及人員進入施工現(xiàn)場?,F(xiàn)場指揮人員加強安全管理,有條不紊地拆除蓋梁模板及支架,確保施工安全。
第二,現(xiàn)場檢測蓋梁混凝土強度達到2.5MPa 后方可進行拆除側模,保護蓋梁外觀不受損,避免缺邊掉角,混凝土強度達到設計要求后進行預應力張拉、壓漿。壓漿強度檢測結果合格后,將底部模板和支撐架拆除。
第三,砂箱放砂降低高度,將底部模板從側面分塊抽出,采取對稱拆除的方式從兩側向中間推進,人工配合機械拆卸,利用吊車將拆卸材料起吊至地面合適位置整齊堆放。
第四,拆除分配梁后,進行貝雷梁分片拆除。拆除時每側用4 個手拉葫蘆將貝雷梁整體固定在蓋梁上,吊車系好單片貝雷梁后解除連接槽鋼螺栓,用吊車兩點起吊至地面堆放。每片貝雷梁拆除時,確保剩余貝雷梁不傾倒。貝雷梁全部拆除完成后,拆除砂箱及鋼箱牛腿。支架拆除作業(yè)需由專業(yè)人員現(xiàn)場指揮調度,按照操作順序拆除,拆除材料分類堆整齊放,清理干凈后周轉至下一個蓋梁重復使用[5]。
項目施工前,構建相對完善的質量控制體系,落實圖紙會審制度、技術方案審核制度、技術交底制度,確保項目質量。以技術交底制度為例,對該項目質量控制細節(jié)加以分析:一是施工前編制施工手冊并于施工環(huán)節(jié)貫徹落實,加強對項目管理人員的技術交底;二是作業(yè)環(huán)節(jié),對施工工藝、技術要求、核心參數(shù)進行技術交底,加強對關鍵施工環(huán)節(jié)的現(xiàn)場指導,強化質量檢測;三是現(xiàn)場技術交底,形成書面文件,詳細記錄交底內容,包括結構圖表、文字說明,按照標準格式歸檔備查[6]。
建立科學的質量組織機構和管理制度,明確崗位分工與職責,構建嚴格質量控制體系,主要從以下三個方面入手:
4.2.1 質量保障
選擇專業(yè)性強、經(jīng)驗豐富的施工隊進行合作,查驗施工人員施工資質,并要求其嚴格執(zhí)行施工方案,認真執(zhí)行項目參數(shù)要求,加強現(xiàn)場施工巡檢,根據(jù)工程特點和質量要求制定獎懲制度并嚴格執(zhí)行。
4.2.2 思想保障
加強業(yè)務培訓,提高施工人員責任意識和風險意識,強化安全管理,提高工程質量,積極借鑒相關項目施工經(jīng)驗,妥善處置施工過程中存在的相關問題。
4.2.3 技術保障
第一,逐級審查設計圖紙,確保技術交底順利,書面記錄相關內容備查;第二,加強崗位責任制,落實日常質量監(jiān)控,嚴格執(zhí)行項目質量檢查制度,實行全流程管理,及時發(fā)現(xiàn)存在的問題并積極采取處理措施;第三,如實記錄項目資料信息,提高準確性,確保方案執(zhí)行符合設計規(guī)定和工藝要求;第四,科學編制施工方案并嚴格落實,加強關鍵技術控制要點和工序審查檢測,加強技術留檔備查;第五,做好原材料控制,確保質量達標,保障其性能、型號、生產(chǎn)廠家符合項目建設要求,禁止不達標原材料進場,為項目施工質量提供保障[7]。
綜上所述,現(xiàn)澆蓋梁支架施工技術是橋梁工程中常見的施工技術,對橋梁整體施工質量有重要作用?;谀硺蜷T架墩蓋梁項目施工實例,分析門架墩蓋梁支架施工技術的應用特點及技術要點,為該技術在橋梁工程項目中的合理應用提供參考,以期促進橋梁建設事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。