劉海兵
(中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司,天津市 304500)
近三十年來,我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工技術(shù)愈發(fā)先進(jìn),為我國交通事業(yè)快速發(fā)展提供了全新的技術(shù)支持和質(zhì)量保障。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:其一,在原材料結(jié)構(gòu)方面,混凝土強(qiáng)度不斷提升,高性能混凝土被廣泛應(yīng)用在工程建設(shè)中;其二,傳統(tǒng)混凝土施工方法,逐步被泵送混凝土和商品混凝土所取代;其三,在預(yù)應(yīng)力技術(shù)方面,大噸位群錨技術(shù)和高強(qiáng)度鋼絞線得到了廣泛應(yīng)用,在很多大跨度混凝土橋梁施工中都應(yīng)用了超過1860MPa的鋼絞線。其四,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,BIM技術(shù)和有限元技術(shù)為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了三維可視化的設(shè)計(jì)工具。從目前發(fā)展現(xiàn)狀而言,橋梁的跨度不斷被刷新,施工材料、施工技術(shù)、設(shè)計(jì)水平等也在不斷提升,為我國大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋事業(yè)的快速發(fā)展提供新的機(jī)遇。
爾王莊干渠梁跨尺寸為32+48+32連續(xù)梁,里程為DK128+096.31-DK128+210.01,本工程地震基本烈度8度,地震動(dòng)峰值加速度0.2g,動(dòng)反應(yīng)譜特征周期Tg=0.55s,跨爾王莊干渠連續(xù)梁二期恒載為120~140kN/m。(32+48+32)m連續(xù)梁梁體為單箱單室、等高度箱梁,底板、腹板、頂板局部向內(nèi)側(cè)加厚。全聯(lián)在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)處設(shè)橫隔板,橫隔板設(shè)有孔洞,供檢查人員通過。橋面寬度:防護(hù)墻內(nèi)側(cè)凈寬9.0m,橋梁寬12.6m,橋梁建筑總寬12.9m。橋
梁全長113.5m,計(jì)算跨度為32+48+32m,截面中心線處梁高3.035m,梁底下緣按照直線變化。邊支座中心線至梁端0.75m,梁縫分界線至梁端0.1m。邊支座橫橋向4.5m,中支座橫橋向中心距4.5m。
大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋可有效消除或者減少截面裂縫,提升橋型的適應(yīng)性,結(jié)構(gòu)的耐久性也會得到大幅度提升。通過合理利用高強(qiáng)度施工原材料,可降低構(gòu)件截面,提升跨越長度,用鋼量可節(jié)約30%~40%。
在預(yù)應(yīng)力混凝土中當(dāng)橋梁某些構(gòu)件受到壓力時(shí),其穩(wěn)定性會進(jìn)一步提升,如果受壓構(gòu)件為細(xì)長狀態(tài),則容易被壓彎,從而破壞橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過施加預(yù)應(yīng)力法可有效解決此類問題,通過拉緊縱向受力筋的方法,可避免鋼筋在受壓時(shí)發(fā)生壓彎問題。
2.3 有利于抑制構(gòu)件的“疲勞現(xiàn)象”
無論鋼構(gòu)件,還是混凝土構(gòu)件,隨著時(shí)間的推移,會發(fā)生“疲勞現(xiàn)象”,從而影響橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù),就能有效解決此類問題。鋼筋以強(qiáng)大的預(yù)應(yīng)力為基礎(chǔ),無論加載還是卸載,其應(yīng)力變化比較小,從而達(dá)到抑制“疲勞現(xiàn)象”目的,保證橋梁總體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
墩頂臨時(shí)固結(jié)結(jié)構(gòu)在墩頂面上橫橋向前后兩側(cè)設(shè)置兩條4塊C50鋼筋混凝土臨時(shí)支座,臨時(shí)支座尺寸為1.1m*0.425m,高度從墩頂至梁底,抗傾覆錨栓每個(gè)臨時(shí)支座設(shè)置28根直徑20mm鋼筋錨栓,在臨時(shí)支座處布置鋼筋網(wǎng)片。
在墩頂永久支座和臨時(shí)支座的空處,采用磚砌砂漿胎模,以增強(qiáng)抗滑能力,提高穩(wěn)定性。精軋螺紋錨固鋼筋的位置通過模板加固定位,確保其垂直受力,伸入梁段內(nèi)的位置準(zhǔn)確。墩頂臨時(shí)固結(jié)立面圖如圖1所示:
圖1 墩頂臨時(shí)固結(jié)立面圖(單位:mm)
墩身施工完成后安裝永久支座,支座采用鐵路常用跨度連續(xù)梁球型支座(TJQZ-通橋8361),350#墩為固定支座和橫向支座,固定支座GD、縱向支座ZX均設(shè)置在線路左側(cè),橫向支座HX、多向支座DX均設(shè)置在線路右側(cè)。預(yù)留錨栓中心及對角線位置偏差不得超過10mm。支座安裝允許偏差表如表1所示:
表1 支座安裝允許偏差表
底模板:底模面板采用掛籃底模。
外側(cè)模板:就案例工程而言,外側(cè)模板共有兩大部分共同組成,一部分是翼緣折線板,另一部分為腹板平面板,其中前者為6mm厚的鋼板,邊框及肋板采用12mm鋼板,橫肋采用[8#槽鋼,桁架采用[10#槽鋼組焊。
內(nèi)模板:腹板外模為定型鋼板,內(nèi)模為木模,采用直徑25mm精軋螺紋對拉,精軋螺紋豎向間距60-90cm,從底部往頂依次調(diào)整;縱向依據(jù)外模背楞位置設(shè)置,間距90cm。
0#段鋼筋在綁扎過程中,先進(jìn)行地板部分的鋼筋綁扎,再進(jìn)行橋面板鋼筋綁扎,鋼筋綁扎質(zhì)量對整個(gè)工程施工的總體質(zhì)量和穩(wěn)定性有密切聯(lián)系。就案例工程而言,為滿足實(shí)際施工質(zhì)量的要求,在鋼筋綁扎過程中,嚴(yán)禁鐵絲的尾部穿過保護(hù)層,在預(yù)留孔的位置合理設(shè)置環(huán)形鋼筋,如果在鋼筋綁扎過程中,泄水孔的位置發(fā)生改變,則鋼筋位置也要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整;鋼筋綁扎允許偏差表如表2所示:
表2 鋼筋綁扎允許偏差表
鋼束管道通過定位鋼筋進(jìn)行全面固定,并用U字形焊接法,焊接到鋼筋骨架上,如果發(fā)現(xiàn)管道的位置和骨架鋼筋存在交叉碰撞的問題,需要合理調(diào)整管道位置。每根定位筋之間的間距控制在0.5m左右,加密鋼束管位置安裝的精度。
混凝土從懸臂端開始向橋墩位置方向澆筑,按0#塊全部平面面積等高水平分層,進(jìn)行縱橫對稱連續(xù)澆筑。澆筑時(shí)同一斷面先澆筑梗肋處砼,再底板,后腹板、頂板。為避免下梗脅處出現(xiàn)露筋、蜂窩麻面等質(zhì)量問題,澆筑底板時(shí)從腹板處下灰,混凝土通過預(yù)置下料管逐管入模為主。預(yù)置混凝土下料管示意圖如圖2所示:
圖2 預(yù)置混凝土下料管示意圖
夏季施工采用梁體內(nèi)外灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)完成拆模后,為防止砼表面開裂,對箱梁頂面覆蓋土工布保濕養(yǎng)護(hù),使土工布和混凝土表面始終處于潮濕狀態(tài),側(cè)面涂刷養(yǎng)護(hù)液保水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不少于14天。
預(yù)應(yīng)力張拉是該工程施工的核心環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量對橋梁的穩(wěn)定性有至關(guān)重要的影響。當(dāng)梁段混凝強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)90%以上,彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的100%時(shí),即可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉操作。在縱向張拉時(shí)要同時(shí)張拉兩側(cè),并保證兩側(cè)張拉力度的均勻性。張拉體系采用YCW450型千斤頂。張拉施工以先腹板束,后頂板束,從外到內(nèi)左右對稱,各節(jié)段先縱向后豎向再橫向的原則進(jìn)行??v向預(yù)應(yīng)力鋼束采用智能張拉設(shè)備張拉。
橫向預(yù)應(yīng)力鋼束采用 YDC240Q型千斤頂張拉,橫向鋼束張拉端與固定端沿梁長交錯(cuò)張拉,鋼絞線直接安設(shè)在橫向管道之內(nèi),在澆筑時(shí)準(zhǔn)確定位,在張拉后及時(shí)壓漿。張拉時(shí)預(yù)留1束鋼絞線與下一節(jié)段張拉。橫向預(yù)應(yīng)力張拉滯后縱向預(yù)應(yīng)力張拉不宜大于2~3個(gè)懸臂梁段。
綜上所述,本文結(jié)合工程實(shí)例,分析了大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工技術(shù),分析結(jié)果表明,大型預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋施工技術(shù)具有很強(qiáng)的綜合性,從理論上而言,各項(xiàng)技術(shù)比較成熟。但不同橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織等方面存在較大差異,對施工技術(shù)造成的影響程度也各不相同,因此,在具體施工過程中,要充分結(jié)合橋梁工程的實(shí)際情況,選擇有針對性的施工技術(shù),并對各個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行全面監(jiān)督和控制,才能保證橋梁工程施工質(zhì)量。
延安職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2019年3期