徐 昶
(中鐵十九局集團第二工程有限公司,遼寧遼陽 111010)
湖美溪大橋位于福建省尤溪縣坂面鄉(xiāng)上村南側(cè),北距206省道約4 km,距離坂面鎮(zhèn)約l0 km,僅有上村至青坑、湖美溪的村道相通,道路狹窄,交通較不便利。該項目分左、右兩線:左線起止點分別設(shè)于Z1K165+855.5、Z1K166+578,呈右偏圓曲線(R=5250 m)分布;右線起止點分別設(shè)于K165+826、K166+608.5,同樣呈右偏圓曲線(R=5250 m)分布,橋梁長約780 m。
(1)根據(jù)施工計劃安排,湖美溪大橋左幅先合龍、右幅后合龍。
(2)0#塊段采取托架法開展施工,施工過程中給螺紋鋼施壓預(yù)應(yīng)力。此外,內(nèi)外模分別由整體鋼模與竹膠板模板制成。
(3)在0#塊上組裝掛籃,采用掛籃施工1#~20#懸澆塊段,精軋螺紋鋼施加預(yù)壓力。
(4)左1#、左4#和右4#、右7#邊墩直線段采用蓋梁內(nèi)預(yù)埋鋼板設(shè)托架及掛籃后底橫梁施工,精軋螺紋鋼施加預(yù)壓力,內(nèi)模采用竹膠板,外模采用鋼模板。
(5)合龍段采用掛籃施工,水箱配重。單幅先同時合龍兩個邊跨,再合龍中跨。
除0#段及邊跨直線段使用托架施工,其余懸臂段皆采用菱形掛籃懸臂施工。
項目決定使用掛籃懸澆法對連續(xù)梁懸臂段進行施工,施工時待上一塊段張拉、注漿結(jié)束后,借助掛籃移動至下一塊段施工,每一塊段施工結(jié)束后需要及時觀察其標(biāo)高是否滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),若出現(xiàn)偏差則要及時進行調(diào)整。
研究決定,本項目選用菱形掛籃進行懸澆梁的施工,該結(jié)構(gòu)包含桁架、走形系統(tǒng)、后錨系統(tǒng)、張拉平臺等部分[1]。
掛籃不僅能夠承受梁段自重,同時也為施工人員提供了懸澆、張拉等環(huán)節(jié)的作業(yè)平臺,因此在設(shè)計掛籃荷載時應(yīng)選取最大梁段自重與施工荷載中數(shù)值偏小的那個。
3.3.1 掛籃拼裝
首先根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)對掛籃各組成部分編號,并提前預(yù)制各個構(gòu)件。其次,將其運輸至施工現(xiàn)場后,由施工人員參照構(gòu)件編號與設(shè)計圖紙將其拼裝起來。待0#預(yù)應(yīng)力筋張拉結(jié)束后,才能將鋼枕鋪設(shè)到箱梁腹板表面。然后將軌道安裝至豎向預(yù)應(yīng)力筋兩側(cè),檢查中心距大小,確保其滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后使用螺母將其固定。最后拼裝制作,并吊裝菱型桁架。
受到起重能力的限制,桁架分三片安裝,先吊裝一片并加以臨時支撐后再吊裝另外兩片,隨后安裝三片之間的聯(lián)結(jié)系。借助Φ32 mm尺寸的精軋螺紋鋼筋將桁架固定在鋼枕表面,隨后拼裝固定前上橫梁。走形梁需安置在0#端模架內(nèi)部,安裝按成后才能安裝前后吊帶,抽出0#端。外側(cè)模安裝前將外側(cè)模走行梁插入0#段外??蚣軆?nèi),并安裝好前后吊架吊帶,將外側(cè)模吊起,用10T倒鏈拖動外側(cè)模至1#梁段位置。
3.3.2 掛籃預(yù)壓
在掛籃拼裝完成后、使用前,應(yīng)對掛籃進行加載試驗,加載目的主要有兩個:一是消除非彈性變形;二是測量彈性變形。本方案按照懸臂段最大混凝土節(jié)段最大施工荷載的120%進行加載模擬(按1#梁段,重約342.24 t),加載采用張拉預(yù)壓。掛籃加載試驗施工流程為:0#塊施工→掛籃拼裝→60%荷載加載→100%荷載加載→120%荷載加載→卸載。掛籃加載前及加載過程中應(yīng)設(shè)置觀測點,并對加載前及加載后數(shù)據(jù)進行測量記錄,從而為線型控制提供數(shù)據(jù)。
預(yù)壓測點通常選擇在前后支座、上下橫梁以及后橫梁的位置,預(yù)壓結(jié)束后施工人員需每隔6 h檢查所有測點所發(fā)生的位移量,直至所有測點位移量在12 h及以上發(fā)生的位移量均值小于2 mm,即可撤銷預(yù)壓荷載。卸載時應(yīng)分級進行,并記錄每級卸載后的位移量,全部卸載完6 h后再監(jiān)測記錄一次各點位移量。然后計算獲取掛籃在使用狀態(tài)下的參數(shù)指標(biāo),測出非彈性和彈性變形參數(shù),用于提供懸灌澆注高程依據(jù)。
項目用到的每一段底腹板鋼筋都應(yīng)嚴(yán)格遵循從上至下的順序?qū)ΨQ組裝。當(dāng)?shù)装?、腹板鋼筋組裝結(jié)束后,即可從梁端腹內(nèi)取出內(nèi)模,并根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)修改標(biāo)高,使其位置得到穩(wěn)固。此外,施工結(jié)束后還要清理模板表層雜物,并為其涂抹隔離劑以起到保護功效。
安裝頂板鋼筋時,施工人員應(yīng)隨時關(guān)注預(yù)應(yīng)力鋼絞線變化情況,所有施工操作均應(yīng)嚴(yán)格參照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行,安裝結(jié)束后要對其進行加固,避免受外力作用出現(xiàn)變形。
集中堆放、加工鋼筋,令其在加工場所完成彎制、綁扎后,借助點焊的方法將其制作成為骨架,需注意的是,主筋需要選用搭接焊的方法。其中,鋼筋開始綁扎前,施工人員應(yīng)先標(biāo)注出底模兩側(cè)箍筋的具體區(qū)域,以便綁扎時順利確定位置。此外,所有施工操作必須遵循業(yè)內(nèi)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展,本項目所使用的所有鋼筋,必須選用J-502及其以上等級的焊條。
掛籃拆卸具體步驟如下:安設(shè)吊裝孔洞→將掛籃移動到安裝的吊裝孔洞處→適當(dāng)下降吊架→提高掛籃高度→拆除C鉤→降低掛籃高度→分解掛籃。
參照掛籃下放的具體規(guī)定,施工人員需提前在箱梁內(nèi)相應(yīng)位置安裝4個吊裝孔洞(130 cm×40 cm)。
由于掛籃吊裝孔洞不可與橫隔梁接觸,因此完成邊跨合攏后,要適當(dāng)后移小里程側(cè)掛籃與大里程側(cè)掛籃,即分別移動110 cm與120 cm;同時,完成中跨合攏后還要再次后移小里程側(cè)掛籃與大里程側(cè)掛籃,此次后移距離分別為9 m、2 m。為確保掛籃能夠順利移動,施工前還需要先在箱梁節(jié)段上埋設(shè)鋼板,并在澆筑完成后將鋼板與牛腿相連接起來。
開始下放吊架之前,施工人員要先找出每一個吊點的梁面位置,將其標(biāo)注出來;隨后遵循自下而上的流程完成縱向墊梁、橫向墊梁、千斤頂?shù)仍O(shè)備,注意精軋螺紋鋼應(yīng)置于最后安裝。
所用C鉤的質(zhì)量均為8.83 t,主要安放在主梁側(cè)面。拆卸該部件時,施工人員可借助精扎螺紋鋼提高掛籃懸掛高度,使C鉤與梁面之間留有一段距離,逐步撤銷C鉤承受的壓力。隨后,施工人員可借助梁面25 t汽車吊連接其中的兩個吊點,直接去除其深入主梁內(nèi)側(cè)的部分,緩慢將其下降至工作平臺上。
掛籃整體下放主要需借助扁擔(dān)梁、110 t千斤頂完成,其施工流程如下:
(1)令掛籃處于穩(wěn)定狀態(tài),待其維持2 h后,由施工人員檢測下放系統(tǒng)的實際受力情形,保證各部位受力正常。
(2)隨后即可油泵回油,緩慢降低掛籃高度,使用錨具固定住底部,緩慢抬升千斤頂,將頂端錨具荷載轉(zhuǎn)移至千斤頂上,然后適當(dāng)抬升底部錨具高度、降低掛籃高度,直至其置于駁船、鋼平臺中。
在具體的施工過程中,所有施工人員應(yīng)聽從專業(yè)人員的調(diào)度,施工前先將所有千斤頂編號,以便施工過程中根據(jù)編號移動單個千斤頂。其中,所有的千斤頂都需要配備兩名操作人員、一名監(jiān)督者,對其進行全程監(jiān)督與記錄。如果千斤頂之間的高度差超出5 cm,則要停止下放,調(diào)整千斤頂高度差。此外,要為每一個吊點多配備4根螺紋鋼,以便接長時分擔(dān)原有螺紋鋼承載的重力、使精扎螺紋鋼接長順利進行。
在下放掛籃施工時,如果突然受到惡劣氣候的影響,可以借助纜風(fēng)繩把掛籃安置在橋下平臺中,防止掛籃出現(xiàn)擺動,引發(fā)施工安全事故。同時,施工人員將其置于平臺中后,即可借助汽車吊等設(shè)施,并把施工平臺分為幾個段落,有序拆除每個段落以及模板、分配梁、止推件與頂升組件等組件,掛籃最后拆除。
(1)開始下放之前,施工人員應(yīng)先使用千斤頂適當(dāng)提高施工設(shè)施的高度并維持2 h,衡量各個吊點荷載狀況,保障各個參數(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)由組長許可后,即可開始下落。
(2)開始下放之后,應(yīng)派遣專人集中調(diào)度每一個吊點的下放長度,從而保障整體維持水平狀態(tài),且應(yīng)注意控制下放速度,維持低速均勻下放。下放過程中,設(shè)備出現(xiàn)抖動等問題時需中止施工,找出引發(fā)該問題的具體原因,處理完畢后才可重新開始下放。
(3)項目施工之前,相關(guān)人員需提前了解施工時間的氣候狀況,把握正確的施工時期,避免施工過程中突遇惡劣天氣而影響施工的順利開展。
(4)使用精軋螺紋鋼之前還應(yīng)再次檢查所有螺帽質(zhì)量,確保每個螺紋鋼質(zhì)量合格。
(5)開始拆卸后,施工人員要隨時觀察各個吊點的高度差大小,保證其最大高度差不超過50 mm。
綜上所述,在高速公路橋梁建設(shè)過程中,完成箱梁澆筑后則需拆除預(yù)先設(shè)置的大型設(shè)備,如掛籃等部分。但橋梁大型設(shè)備的拆除難度較大,干擾因素偏多,因此必須應(yīng)用科學(xué)可行的下放拆除施工技術(shù)。