金學(xué)毅
(中鐵一局集團(tuán)市政環(huán)保工程有限公司,甘肅 蘭州 730000)
道路高架橋施工現(xiàn)場(chǎng)條件有限,需要綜合考慮既有道路的通車(chē)和行人安全問(wèn)題,因此,常規(guī)的滿堂支架施工技術(shù),難以滿足蓋梁施工要求。而托架法可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形和橋梁工程的實(shí)際情況,布設(shè)有針對(duì)性的支撐體系,對(duì)既有道路造成的影響也比較小,可保證各道工序高效有序地開(kāi)展?;诖耍_(kāi)展道路高架橋工程蓋梁支撐體系施工的探討分析就顯得尤為必要。
育才路高架橋左幅橋梁全長(zhǎng)609.58 m,右幅橋梁全長(zhǎng)647.08 m,橋?qū)?4.5 m,采用4×(4×40)預(yù)應(yīng)力混凝土(后張)簡(jiǎn)支(橋面連續(xù))T梁,橋臺(tái)為樁柱橋臺(tái)、U型橋臺(tái)(重力),橋梁采用樁基礎(chǔ)。育才路高架橋蓋梁共有四種截面形式11.4 m×2.2 m×2 m、11.4 m×2.2 m×2.2 m、11.4 m×2.2 m×2.6 m、11.4 m×2.2 m×3.2 m,蓋梁為懸臂式蓋梁,懸臂長(zhǎng)度3.7 m,采用預(yù)應(yīng)力混凝土體系,混凝土采用C50,預(yù)應(yīng)力采用15.2 mm低松弛高強(qiáng)度鋼絞線。
就育才路高架橋左幅橋梁而言,長(zhǎng)度比較大,跨越了既有道路,蓋梁結(jié)構(gòu)采取了懸臂式蓋梁,受到地理位置和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的影響,在具體施工中,存在很多重難點(diǎn),主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
第一,育才路高架橋左幅橋梁為城市改造區(qū)域,既有道路人流和車(chē)流比較大,在具體施工中,不能影響正常的通車(chē),因此,傳統(tǒng)的滿堂支架無(wú)法滿足施工要求。矩形墩柱,抱箍法難以施工。同時(shí),因?yàn)閱味藨冶坶L(zhǎng)度較大,傳統(tǒng)的預(yù)留鋼棒法施工過(guò)程中易發(fā)生側(cè)向滑移。
第二,蓋梁為懸臂式蓋梁,懸臂長(zhǎng)度3.7 m,施工周?chē)鷹l件復(fù)雜,長(zhǎng)懸臂梁安全文明施工難度比較大。傳統(tǒng)的三角托架各連接部位采用焊接工藝,文章所示方法三角托架各部位采用高強(qiáng)螺栓連接,在保障施工安全、降低施工難度的同時(shí),大幅度提高了工字鋼等材料的周轉(zhuǎn)使用次數(shù)及利用率。
就案例工程而言,為4×(4×40)預(yù)應(yīng)力混凝土(后張)簡(jiǎn)支(橋面連續(xù))T梁,橋臺(tái)為樁柱橋臺(tái)、U型橋臺(tái)(重力),橋梁采用樁基礎(chǔ),再加上在具體施工中,存在很多重難點(diǎn),為保證施工質(zhì)量,必須嚴(yán)格按照相關(guān)要求,把控好蓋梁施工的每個(gè)要點(diǎn),做好以下施工準(zhǔn)備,①操作平臺(tái),在墩身兩側(cè)預(yù)埋Φ50鋼棒做為操作平臺(tái)支撐,在支撐上鋪設(shè)10#槽鋼,間距300 mm,平臺(tái)外側(cè)設(shè)1.2 m高的防護(hù)欄,平臺(tái)四角及中間位置豎向護(hù)欄采用75 mm的等邊角鋼,等邊角鋼之間采用?16 mm的鋼筋加密,鋼筋間距25 cm。水平桿設(shè)兩道,采用75 mm的等邊角鋼,在護(hù)欄四周設(shè)綠色密目網(wǎng)全部圍擋。②模板制作:本工程蓋梁組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜,為保證蓋梁施工質(zhì)量,模板采取了高強(qiáng)度定制鋼模板,可在工程預(yù)制加工生產(chǎn),通過(guò)運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)之后再進(jìn)行拼裝。③利用全站儀通過(guò)測(cè)量放線的方法,確定出墩柱施工的位置和標(biāo)高。本工程施工中,蓋梁技術(shù)要求如表1所示。
表1 蓋梁技術(shù)要求
本工程蓋梁施工中采取了托架法,是一種由工字鋼組成的三角托架桿件,既能為既有道路車(chē)輛和行人的通行營(yíng)造良好條件,而且還能很好的承受橫梁傳遞的荷載,將荷載傳遞給預(yù)埋件和對(duì)拉桿,拉桿采取了PSB830φ32精軋螺紋鋼筋,預(yù)埋鋼板為Q235C。底模架設(shè)在連續(xù)梁墩柱混凝土之上,焊接而成的三腳架結(jié)構(gòu)搭設(shè)在橋墩兩側(cè),為有效減少計(jì)算自由長(zhǎng)度,第一類(lèi)橋墩為四道三角托架布置,間距0.83 m,第二類(lèi)橋墩為三道三角托架布置,間距0.95 m,第三類(lèi)橋墩三道三角托架布置,間距為0.75 m,第四類(lèi)橋墩三道三角托架布置,間距為0.65 m。斜撐與橋墩連接處,預(yù)埋600 mm×20 mm×300 mm鋼板,鋼板后焊接U型螺紋鋼錨筋,長(zhǎng)度為1 270 mm。鋼板四周設(shè)置12顆M20高強(qiáng)螺栓。構(gòu)造圖如圖1所示:
圖1 托架結(jié)構(gòu)示意圖(mm)
工字鋼與模板桁架之間設(shè)置8 cm方木楔形塊,以方便底模的拆除。托架安裝采用塔吊/汽車(chē)吊配合施工?,F(xiàn)場(chǎng)以臨時(shí)吊架做施工平臺(tái),吊架固定于墩柱預(yù)埋鋼筋上。托架安裝完畢驗(yàn)收合格后進(jìn)行預(yù)壓,根據(jù)相關(guān)要求,橋梁?jiǎn)沃丈w梁施工支架(第一次使用時(shí))為防止變形過(guò)大影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量和安全,需進(jìn)行預(yù)壓。蓋梁施工總荷載,則q總= 6.88 t/m2。預(yù)壓重量取總荷載重量的1.1倍。先在托架面放線出蓋梁位置,然后由中至邊擺放混凝土配重塊,均勻加載。預(yù)壓目的是消除托架的非彈性變形,檢測(cè)托架彈性變形,因此預(yù)壓時(shí)間根據(jù)檢查托架的變形而定,從加至滿載起算原則上不少于48 h,但當(dāng)變形達(dá)到穩(wěn)定時(shí)可以停止。預(yù)壓前,設(shè)置托架變形測(cè)點(diǎn),每個(gè)托架變形觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置位置與數(shù)量:水平橫向支撐左右兩側(cè)Ⅰ28a中間、端部設(shè)置四個(gè)觀測(cè)點(diǎn),左右斜撐中間、端部設(shè)置四個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。觀測(cè)其相對(duì)位移情況,記錄觀測(cè)數(shù)據(jù),當(dāng)托架變形明顯加大時(shí),加大觀測(cè)密度,隨時(shí)反饋信息。預(yù)壓完成后,整理數(shù)據(jù),根據(jù)托架變形和回彈量確定支架的預(yù)拱度數(shù)值。
為保證綠色安全施工的要求,在底模安裝中,用型鋼設(shè)置承重橫梁(Ⅰ28a),在承重橫梁上設(shè)橫向分配梁(Ⅰ20a)。底模正式安裝之前,要將橋墩頂部上的雜物清理干凈,選用可靈活吊裝的汽車(chē)吊輔助模板施工,每塊模板在安裝前都要進(jìn)行測(cè)量放線,以保證模板的精度,模板縫隙需要有效處理,本工程在模板施工中,為控制漿液滲漏,用鋼楔子來(lái)調(diào)整模板縫隙,以保證底模安裝質(zhì)量。
鋼筋綁扎是蓋梁支撐體系施工的主要工序,為保證支撐體系的穩(wěn)定性,在進(jìn)行蓋梁安裝時(shí),需要綜合考慮機(jī)械設(shè)備使用情況、現(xiàn)場(chǎng)施工條件、工程特點(diǎn)等選擇合適的焊接,焊接時(shí)要采取雙面焊,在鋼筋綁扎中,需要保證測(cè)量放線的準(zhǔn)確性,本工程鋼筋安裝及鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差和檢驗(yàn)方法如表2所示:
表2 鋼筋安裝及鋼筋保護(hù)層厚度允許偏差和檢驗(yàn)方法表
對(duì)于單柱蓋梁在鋼筋綁扎時(shí)就按照設(shè)計(jì)圖紙中的固定,將預(yù)應(yīng)力管道安裝到指定位置,利用全站儀來(lái)測(cè)量預(yù)應(yīng)力管道的標(biāo)高和安裝的精度,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題偏移及時(shí)調(diào)整,安裝完成之后,用鐵絲將預(yù)應(yīng)力管道和鋼筋綁扎成一個(gè)整體,以免在混凝土澆筑中位置發(fā)生變動(dòng)。鋼筋骨架綁扎成型后,經(jīng)監(jiān)理工程師檢查并簽認(rèn)后方可進(jìn)行下一道工序。
蓋梁混凝土標(biāo)號(hào)為C50混凝土,為保證混凝土連續(xù)地供應(yīng),本工程用到的混凝土,全部在拌合站拌和,罐車(chē)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后,直接泵送入模,根據(jù)蓋梁的結(jié)構(gòu)形式,混凝土澆筑從懸臂端開(kāi)始一次性完成,插入式振搗器振搗。澆筑時(shí)采用了分層澆筑方法,對(duì)稱澆筑,以免因?yàn)榛炷磷灾匕l(fā)生傾斜,影響最終的施工質(zhì)量,每層混凝土澆筑的厚度最大不應(yīng)超過(guò)30 cm,混凝土澆筑完成后,及時(shí)用插入式振搗器進(jìn)行振搗,振動(dòng)棒與側(cè)模應(yīng)保持5~10 cm距離,嚴(yán)禁碰觸模板、鋼筋及其他預(yù)埋件。
在澆筑過(guò)程中或澆筑完成時(shí),如混凝土表面泌水較多,須在不擾動(dòng)已澆筑混凝土的條件下,采取措施將水排除,繼續(xù)澆筑時(shí),應(yīng)查明原因,采取措施減少泌水。澆筑過(guò)程中需要對(duì)支架、模板以及各種預(yù)埋件的位置進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)處理。
混凝土養(yǎng)護(hù)采用土工布覆蓋養(yǎng)護(hù)法?;炷翝仓戤吅?,覆蓋土工布并灑水養(yǎng)護(hù),確保土工布始終處于濕潤(rùn)狀態(tài),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d,確保施工成品的質(zhì)量。
預(yù)應(yīng)力束均為單端張拉。錨下控制應(yīng)力均為0.75 fpk=1 395 Mpa;張拉縱向預(yù)應(yīng)力束時(shí)采用雙控,應(yīng)以張拉力為主,以張拉伸長(zhǎng)量校核。采用三階段張拉施工工藝,即0→初始應(yīng)力(10%σcon張拉控制應(yīng)力)→(20%σcon張拉控制應(yīng)力)→100%σk(持荷5 min)錨固。
預(yù)應(yīng)力張拉注漿完畢后,待注漿漿液強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,即可拆除底模及托架。底模及托架的拆除遵循為先拆底模后拆支架、自上而下的原則。先拆除縱向分配梁I20a工字鋼與模板桁架之間的方木楔形塊,使得底模脫落。通過(guò)塔吊或汽車(chē)吊逐塊的將底模落下。底模拆除后,拆除托架。松開(kāi)預(yù)埋鋼板與水平桿及斜撐之間的連接螺栓,自上而下一一拆除水平桿及斜撐。拆除托架后,將預(yù)埋鋼板的位置涂刷與墩身顏色一致的防腐防銹漆,割除外漏螺栓。
在案例工程蓋梁施工中,采取了托架支撐體系,取得了良好的效果,整個(gè)施工過(guò)程沒(méi)有發(fā)生任何支撐體系不穩(wěn)定、安全問(wèn)題。有效解決了施工中存在的各種重難點(diǎn),保證橋梁工程各道工序高效、有序地開(kāi)展,值得在類(lèi)似工程施工中大量推廣應(yīng)用。
綜上所述,結(jié)合工程實(shí)例,分析了道路高架橋工程蓋梁支撐體系施工,分析結(jié)果表明,在道路高架橋工程蓋梁施工,存在很多影響因素,需要綜合考慮既有道路的實(shí)際以及橋梁工程的具體特點(diǎn),采取螺栓連接的托架法支撐體系,可為道路高架橋工程蓋梁施工營(yíng)造一個(gè)安全、穩(wěn)定的施工條件,從而保證各道工序能夠高效、有序地開(kāi)展,才能更好地保證施工質(zhì)量,值得在類(lèi)似工程中大量推廣和應(yīng)用。