代岳龍 尹華博
摘要:本文介紹一種用于結(jié)合梁斜拉橋的主梁邊跨合龍施工方法,邊跨末端梁段不進(jìn)行懸拼安裝,末段鋼梁拼裝利用落地鋼管支架施工,端橫梁鋼筋混凝土采用腳手架施工,在邊跨末端梁段與次末端梁段之間增加邊跨合龍口,通過(guò)末梁段反向預(yù)偏(含支座頂板)-頂推回位,有效解決了結(jié)合梁在端橫梁澆筑后與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合梁段合龍匹配難題。
關(guān)鍵詞:端橫梁;反向預(yù)偏;頂推回位;邊跨合龍
中圖分類(lèi)號(hào):U448.27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-7973(2016)06-0046-02
對(duì)于鋼一砼結(jié)合梁設(shè)計(jì)一般在邊跨末梁段采用鋼筋混凝土端橫梁作為配重,端橫梁采用現(xiàn)澆并與鋼梁形成整體,并通過(guò)豎向支座與墩臺(tái)連接。因端橫梁施工周期較長(zhǎng),且結(jié)合梁在大懸臂狀態(tài)下,由于溫度、風(fēng)振等因素影響,處于一個(gè)不穩(wěn)定狀態(tài),混凝土澆筑質(zhì)量難以控制。傳統(tǒng)的施工方法一般有兩種:一種是在澆筑端橫梁前通過(guò)設(shè)置臨時(shí)固結(jié)將末段鋼梁三向固定;另一種是將端橫梁設(shè)置成整體鋼箱結(jié)構(gòu),鋼梁與鋼箱可靠連接后在鋼箱內(nèi)澆筑混凝土。對(duì)于第一種方法因結(jié)合梁主梁在懸拼施工中索塔區(qū)必須設(shè)置三向臨時(shí)固結(jié),若在邊跨末節(jié)段再設(shè)置三向臨時(shí)固結(jié),則整個(gè)邊跨主梁處于剛性約束狀態(tài),在施工環(huán)境變化及各種荷載影響下,主梁極易產(chǎn)生次應(yīng)力而導(dǎo)致變形、開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題,且三向固結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工都比較困難;對(duì)于第二種方法,雖然不需要臨時(shí)固結(jié)措施,但施工工藝復(fù)雜,受封閉空間影響,混凝土施工質(zhì)量難以保證,尤其是混凝土收縮徐變極易導(dǎo)致混凝于與鋼箱脫空,形成空鼓。為解決以上工藝不足,提出一種新的主梁邊跨合龍施工方法,通過(guò)采用末梁段的反向預(yù)偏一頂推回位工藝,增設(shè)邊跨合龍口,可使結(jié)合梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段懸拼與端橫梁施工互不干擾,最終次末段梁與末段梁精確合龍匹配,達(dá)到節(jié)約工期和提高施工質(zhì)量目的。
1.基本原理
在結(jié)合梁主梁逐節(jié)段循環(huán)懸拼至次末梁段過(guò)程中,提前在設(shè)有滑道裝置的鋼管支架上拼裝邊跨末段梁段鋼梁,并反向預(yù)偏一定距離;鋼筋混凝土端橫梁則采用腳手架施工,其相對(duì)位置及支座頂板與末段鋼梁同向、等距進(jìn)行預(yù)偏,增加邊跨合龍口,待次末梁段安裝完成后,通過(guò)正向頂推使末段梁段回位并與次末梁段對(duì)接合龍。
2.施工步驟與方法
2.1搭設(shè)鋼管支架及滑道系統(tǒng)
鋼管支架裝置需同時(shí)具備拼裝平臺(tái)和頂推滑移雙重功能,其設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)場(chǎng)已有周轉(zhuǎn)材料,并方便施工為原則;鋼管支架裝置包括鋼管立柱、平聯(lián)、支架橫梁、附著埋件、滑道系統(tǒng)。
在邊跨墩臺(tái)靠近跨中的一側(cè)搭設(shè)多根豎直布置的鋼管立柱,相鄰的鋼管立柱之間上部設(shè)有順橋向的平聯(lián)和橫橋向平聯(lián),在澆筑邊跨墩臺(tái)時(shí),在邊跨墩臺(tái)側(cè)壁預(yù)埋有附著預(yù)埋件,搭設(shè)鋼管支架裝置時(shí),將順橋向平聯(lián)與附著預(yù)埋件焊接連接與邊跨墩臺(tái)在順橋向固結(jié)形成穩(wěn)定體系。
2.2滑道系統(tǒng)裝置安裝
在鋼管立柱頂部布設(shè)支架橫梁,橫梁上方布置滑道;滑道的結(jié)構(gòu)如圖2所示,滑道包括與支架橫梁頂面焊接的鋼板,鋼板頂面包不銹鋼板并涂刷油脂以減小摩擦系數(shù)(一般小于0.1);滑塊采用鋼板盒結(jié)構(gòu)形式制作成楔形以便于調(diào)整主梁縱坡;滑塊與末端梁底部抵接并加墊橡膠板,增加滑塊與末端梁之間的摩擦力,保證梁體頂推時(shí)的整體水平滑動(dòng)。
2.3確定預(yù)偏尺寸
預(yù)偏尺寸AL按下式確定:
AL=L·a·AT+u·8;其中:L為主梁邊跨長(zhǎng)度(m),a為線(xiàn)膨脹系數(shù),按最不利工況考慮,取鋼材線(xiàn)膨脹系數(shù)a=12×10-6;AT為邊跨次末梁段安裝及頂推施工期間晝夜最大溫差(℃),u為壓縮量系數(shù),一般施工階段索力為成橋索力的70%~80%,取0.2~0.3;δ為設(shè)計(jì)或監(jiān)控單位提供的主梁邊跨成橋壓縮量。
2.4支座及鋼梁安裝
墩頂預(yù)留支座下螺栓孔,吊裝支座并按設(shè)計(jì)位置定位,灌注支座下螺栓孔固定;解除支座上、下鋼板臨時(shí)約束拉桿,利用支座本身縱向滑移性能,使支座頂鋼板向邊跨側(cè)預(yù)偏AL,然后再次將支座上下鋼板臨時(shí)拉桿連接,保持預(yù)偏姿態(tài)。
采用吊車(chē)將末段鋼梁按設(shè)計(jì)高程放置在滑道上,同時(shí)將末段梁整體沿順橋向向邊跨側(cè)偏移預(yù)偏尺寸AL,并對(duì)已經(jīng)預(yù)偏的邊跨支座和末段梁進(jìn)行臨時(shí)限位。
2.5端橫梁施工
端橫梁混凝土因大部分在墩臺(tái)上方,支架系統(tǒng)可采用獨(dú)立的扣件式腳手管支架,通過(guò)在墩頂上設(shè)置的卸荷塊,利用型鋼作為分配梁與腳手管支架共同形成施工平臺(tái)。
搭設(shè)腳手管支架,安裝鋼筋、模板及預(yù)應(yīng)力,澆筑端橫梁混凝土;達(dá)到混凝土養(yǎng)護(hù)齡期后,張拉橫向預(yù)應(yīng)力,拆除腳手架及模板。安裝頂推系統(tǒng),當(dāng)次末梁段施工完成后進(jìn)入邊跨合龍階段。
2.6頂推合龍施工
(1)為保證合龍口線(xiàn)型,可根據(jù)監(jiān)控計(jì)算,通過(guò)橋面吊機(jī)前移、臨時(shí)壓重以及調(diào)整次末段梁斜拉索索力等方式進(jìn)行高程、軸線(xiàn)調(diào)整,使次末段梁與末段梁結(jié)合處誤差在1mm以?xún)?nèi),以便于滿(mǎn)足邊跨合龍要求。
(2)在平聯(lián)上搭建操作平臺(tái),焊接頂推反力鋼牛腿;根據(jù)摩阻力計(jì)算,選擇并安裝合適的千斤頂,千斤頂固定端抵接在邊跨墩臺(tái)側(cè)壁,輸出端抵接在鋼牛腿。
(3)在一天中溫差變化較小的時(shí)間段,解除臨時(shí)限位,啟動(dòng)上、下游頂推千斤頂同步頂進(jìn),通過(guò)控制油閥來(lái)控制頂進(jìn)速度,邊頂進(jìn)邊觀測(cè),直至末段梁螺栓孔群全部對(duì)齊拼接板孔群,立即施打沖釘完成合龍。為保證頂推過(guò)程中不產(chǎn)生較大的橫向位移,可在端橫梁與墩臺(tái)側(cè)向擋塊之間設(shè)置臨時(shí)限位軌道。
3.結(jié)論
結(jié)合梁斜拉橋邊跨設(shè)計(jì)為鋼-混+預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)端橫梁,與邊跨末梁段形成整體,通過(guò)采用預(yù)偏一頂推回位技術(shù),將末段梁與支座整體預(yù)偏,確保次末段梁安裝空間不受氣候及施工條件影響,末段梁的端橫梁施工可與邊跨懸拼同步施工,大大節(jié)約了施工工期;通過(guò)在鋼管立柱頂部設(shè)置滑道,減小頂推力,且頂推回位對(duì)接可消除各種施工誤差,因小節(jié)段頂推合龍耗時(shí)較短(30分鐘以?xún)?nèi)可完成),大大減小了外界環(huán)境因素干擾,確保對(duì)接準(zhǔn)確及施工質(zhì)量。