賴澤興
摘 要:連續(xù)梁是基本橋型的一種,也是在應(yīng)用方面最為廣泛的一種橋型。而在連續(xù)梁施工中,最為重要的一種方法是懸臂澆筑法。本文先主要對連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工工藝進行詳細闡述,然后對施工中的若干重要控制點談?wù)剮c筆者的看法。
關(guān)鍵詞:連續(xù)梁 懸臂 澆筑 施工控制
中圖分類號:U445 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)06(b)-0046-02
懸臂澆筑法是在連續(xù)梁施工中最為常見,也是最為重要的一種方法,該方法以已經(jīng)澆筑好的0#塊為依托,利用掛籃沿墩身的兩邊分節(jié)段的澆筑箱粱混凝土,等到節(jié)段混凝土的齡期和強度達到設(shè)汁的要求時,張拉預(yù)應(yīng)力,然后將掛籃移動再進行下一節(jié)段混凝土施工,直至達到合攏。懸臂施工時不需要大量的支架,跨越山谷、河流等障礙地區(qū)時是很方便的,由于該方法的施工效率高,施工質(zhì)量有保障,因此深受廣大橋梁建設(shè)者的推崇。
1 連續(xù)梁懸臂澆注施工工藝
1.1 在主墩上懸臂澆注混凝土
我們首先應(yīng)該在主墩上澆筑“0號塊”(即墩頂段),同時在將連續(xù)梁橋的梁體與墩身進行臨時錨固時可以借助粗鋼筋和臨時性的墊塊。接著,借助于施工掛籃將其向著橋墩的兩側(cè)進行分節(jié)段地、對稱地平衡施工,在次過程中,橋墩上的支座暫時是處于不受力狀態(tài)的,它的結(jié)構(gòu)是和T形鋼構(gòu)的工作性能相類似的。
1.2 邊跨合攏
在具施工過程的具體操作中,邊跨梁體合攏之后,首先要拆除中墩的臨時錨閉,然后拆除支架和邊跨的掛籃。在這個過程中,由于結(jié)構(gòu)體系發(fā)生了變化,邊跨與單懸臂梁相當接近,我們要把原來由支架所承擔(dān)的邊段梁體質(zhì)量轉(zhuǎn)移到邊跨梁體上,隨著邊跨掛籃的拆除,結(jié)構(gòu)相當于收到了一個集中向上的作用力。
1.3 中跨合攏
該過程中,在中垮臺的龍段上的混凝土的強度還不能達到設(shè)計要求的時候,其自重及掛籃重力和2個分別作用在懸臂粱兩端的集中力是等效的。
1.4 拆除合攏段中的掛籃
在合攏段上拆除掛籃時,全橋的結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成為超靜定,從理論上看,將掛籃從合攏段上拆除了之后,原先在被承擔(dān)在掛籃上合攏段的自重將會直接在整體結(jié)構(gòu)上作用。
1.5 上二期恒載
通過理論分析和實驗結(jié)果可以看出,在橋面均布二期恒載的作用之下,很容易就能得到三跨連續(xù)梁橋的相應(yīng)彎矩圖。
2 施工中的重要控制點
2.1 墩梁臨時固結(jié)
采用支座鉸接將連續(xù)梁橋的梁與墩連接,該鏈接方法不能承受彎矩,但是在懸臂澆筑施工中出現(xiàn)不平衡力矩是不可避免的,所以為了防止在施工過程中不平衡力矩的產(chǎn)生,要保證懸臂施工的安全,設(shè)置墩梁固結(jié)是必須的。在帽梁施工時便要按照設(shè)計要求預(yù)埋墩梁固結(jié)的鋼筋,在0#塊施工前要將墩粱澆筑完成達到臨時固結(jié)。施工時必須保證鋼筋的錨固長度,以及混凝土的密實度。
2.2 0#塊施工
0#塊梁體高、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,預(yù)埋件、鋼筋、各種預(yù)應(yīng)力管道和錨具交錯密集,粱面有縱向和橫向的坡度,切面和待澆砼緊密相聯(lián),施工一定要認真仔細。
(1)支架的安裝。為了在施工中支撐0#段,需要在主墩的兩側(cè)安裝上施工的支架,每一個支架都有六根鋼管樁和工字鋼來組成,鋼管樁在承臺的預(yù)埋鋼板之上支撐著與它焊接。在利用支架的時候,會受很多因素的影響,如支架彈性。桿件連接處有縫隙等,可能會導(dǎo)致支架下沉,從而使梁段出現(xiàn)裂縫甚至?xí)绊懥幻娴臉烁?。因此在支架完成后還要在砼施工前預(yù)壓支架。施工中常常采用砂袋預(yù)壓以及砼預(yù)制塊預(yù)壓來防止非彈性變形,測出彈性變形。為底模和外側(cè)模提供直模預(yù)留高度,并對支架的安全性進行檢測。采用砂袋預(yù)壓時需要注意:①下雨天應(yīng)覆蓋好沙袋,以免砂含水飽和超過支架承載力,造成支架垮塌事故;②腹板之間要采取支撐措施,防止垮塌;③支撐體系基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置防排水措施,不得被雨水、養(yǎng)護水浸泡。所以雨水季節(jié)、雨水比較充沛的地區(qū)不宜采用砂袋預(yù)壓,宜采用砼預(yù)制塊進行預(yù)壓。采用砼預(yù)制塊預(yù)壓的時候也有需要注意的方面:比如砼預(yù)制要堆碼整齊,腹板之間采取支撐措施防止砼預(yù)制塊垮塌,造成事故。
(2)支座安裝。在梁體施工前要按照設(shè)計要求對永久支座和臨時支座進行安裝,要在永久支座的兩側(cè)設(shè)置臨時支座,用于承受施工時由墩兩側(cè)傳來的懸臂粱段衙載。臨時支座采用C50砼,中間設(shè)10 cm硫磺沙漿,中間埋電阻絲,用于體系轉(zhuǎn)換時,可以通電熔化將臨時支座拆除。
(3)砼澆注。0#塊砼是可以一次澆注成的。澆注時要按照從低到高、先底板、再腹板最后頂板的順序來澆注,中間不能留施工縫隙。由于鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道密集,澆注砼時要對料點進行較多的布設(shè),要對砼下料厚度進行嚴格控制,每層不能超過30 cm。等到砼澆注完成剛剛凝固后,抓緊時間用土工布將其覆蓋然后進行灑水養(yǎng)生。使砼順利通過溫度峰值區(qū),避免表面開裂。
2.3 掛籃懸臂施工
2.3.1 掛籃的設(shè)計
在梁體懸臂澆筑中掛籃是一種專用設(shè)備,目前,連續(xù)梁懸臂施工中采用掛籃的形式有多種,包括菱形的掛籃、三角形的掛籃、平行的掛籃等。不一樣類型的掛籃,它適用的范圍也是不相同的.所以要依據(jù)具體的箱梁結(jié)構(gòu),選用合適的掛籃。掛籃結(jié)構(gòu)的一般包括:主桁系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、平衡及錨固系統(tǒng)。
掛籃設(shè)計中一項非常重要的指標是重力系數(shù),除了要對掛籃結(jié)構(gòu)的安全進行全面考慮外,還必需要對經(jīng)濟利益進行仔細考慮。掛籃的重力系數(shù)一般應(yīng)該控制在0.3~0.5之間。為了滿足橋梁懸臂澆筑施工朝著高強、輕型、大跨發(fā)展的需求,掛籃設(shè)計應(yīng)該對其的經(jīng)濟性、安全性和適用性進行綜合考慮.力爭做到外形簡潔,節(jié)點少,受力明確,重量輕,利用的系數(shù)高,變形小,結(jié)構(gòu)完善,穩(wěn)定性好,安拆方便,移動安全且靈活,以及適用性較強。
2.3.2 掛籃制安
掛籃通常是在工廠內(nèi)加工的,并且試拼,在進行檢查、驗收達到合格后,才能運輸?shù)焦さ兀M行現(xiàn)場安裝。endprint
2.3.3 荷載試驗
掛籃的安裝完成之后,經(jīng)過對每個部位認真仔細檢查后,還要對荷載進行試驗。采用其能承載的最大力的1.25倍對掛籃的結(jié)構(gòu)進行分級施壓,每一級的加載后都應(yīng)該對掛籃的形狀的變化情況進行觀測和記錄,從而作為后來掛籃的預(yù)抬高的參考數(shù)據(jù)。盡量仿照l#塊梁段分布的重力來分布荷載的重力。以便于得出更加接近實際試驗的數(shù)據(jù)。
2.3.4 懸臂澆筑
先在掛籃的平臺上進行一些必要的安裝,比如梁端鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道等。通過監(jiān)理的仔細檢測查看并且驗收之后進行混凝土的澆灌。在澆筑的時候應(yīng)該注意對稱,兩邊的不平衡的重量應(yīng)該在設(shè)計要求范圍之內(nèi)。澆筑的順序應(yīng)該按照從掛籃的頭部向尾部進行。由于有豎向預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置在腹板內(nèi),澆筑的時候應(yīng)該極其注意,除此之外還應(yīng)該對錨下混凝土的振搗進行加強,以防受預(yù)應(yīng)力的張拉導(dǎo)致混凝土的開裂。
2.3.5 掛籃的走行
當一個節(jié)段被澆注完成后,該節(jié)段的張拉預(yù)應(yīng)力束,便可以將掛籃走行到下一節(jié)段。應(yīng)該注意使走行的掛籃的兩邊主桁同步,墩身兩邊兩只掛籃必須是對稱的。要保證掛籃走行的要緩慢、平穩(wěn),在行走過程中要應(yīng)該隨時觀察,避免傾覆。
2.4 合攏段的施工
在懸臂澆注中合攏段施工是關(guān)鍵,它包含了一系列會對合攏段精度和砼質(zhì)量產(chǎn)生影響的重點及難點,包括砼的收縮、合攏段預(yù)應(yīng)力張拉、溫度應(yīng)力、線形控制及體系轉(zhuǎn)換等,因此。在施工中要引起高度重視,重點注意下面幾點:
(1)在進行合攏段的砼的澆注時應(yīng)該選擇在一天中氣溫最低的時候。
(2)在保障合攏段砼免受擾動時勁性骨架是一種有效措施,其剛度、強度及連接質(zhì)量都對保證合攏起到關(guān)鍵作用,所以焊接的時間和工藝都必須要受到嚴格控制。
(3)在冶攏段砼澆注過程中,要對每一單位時間內(nèi)砼的澆注方量進行精確計算,從而對平衡沙袋的重量進行相應(yīng)的減少。從而達到澆注的砼重量與減少的重量在一定程度上大體保持相當。
(4)為了達到張拉的這一目的,可將砼強度提高一個等級。
2.5 施工監(jiān)控
在連續(xù)梁施工中施工監(jiān)測是最為關(guān)鍵、最為重要的一項內(nèi)容,它能更使施工更為嚴格,從而為達到橋梁設(shè)計目標提供有效的保障。在整個施工過程中,通過對其在實際中成型的狀態(tài)和環(huán)境因素進行的分析,找出與設(shè)計目標的差異,并及時的做出多種預(yù)測和調(diào)整方案,讓橋梁的理想狀態(tài)達到最大化。
一般是通過線性和應(yīng)力兩方面對連續(xù)梁進行監(jiān)控。由于橋梁結(jié)構(gòu)的跨度大,施工的環(huán)節(jié)多并且施工的環(huán)境復(fù)雜,因此每一節(jié)段的施工過程都必須進行嚴格監(jiān)控,以便能夠及時糾正施工過程中產(chǎn)生的與設(shè)計目標的偏差,特別是對橋梁的線性,在確定每一節(jié)段的預(yù)抬值時必須要嚴格參照監(jiān)控指令執(zhí)行。以確保橋梁成型后,橋梁能保持良好的線性,有足夠的徐變預(yù)拱度。
3 結(jié)語
連續(xù)梁的懸臂澆筑施工的工藝已經(jīng)達到成熟或者說完備階段,但認由于認識性不足,使一些環(huán)節(jié)屢次出現(xiàn)問題導(dǎo)致事故發(fā)生。但是如果技術(shù)人員能夠更加重視,明白其概念,理解思路,找對方法,運用更加準確,懸臂澆筑法會變得更加安全經(jīng)濟高效。
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