楊輝
(四川路航建設(shè)工程有限責(zé)任公司,四川 成都 610045)
預(yù)制T 梁在公路、鐵路等工程建設(shè)中得以廣泛運用,其要求在裝配之后會構(gòu)成同橋面統(tǒng)一的縱坡度。針對T 梁下方的橡膠支座,通過水平裝配,要求在梁底相應(yīng)的位置添加預(yù)埋鋼板,這就必須確保鋼板和預(yù)制梁底間安置一項同橋梁縱坡度數(shù)值相統(tǒng)一;坡向相反的夾角,在裝配完T 梁之后,利用梁底預(yù)埋鋼板以及支座維持水平接觸,避免支座偏壓以及產(chǎn)生局部應(yīng)力集中問題。預(yù)制T 梁梁底預(yù)埋鋼板常采用砂墊層法或低標(biāo)號砂漿墩法調(diào)整縱坡,但預(yù)埋鋼板不易準(zhǔn)確定位,使梁底預(yù)埋鋼板在T 梁安裝后不能保證水平而出現(xiàn)支座脫空,易誘發(fā)支座破壞和橋跨結(jié)構(gòu)變形破壞的質(zhì)量安全問題[1]。
九綿高速LJ26 合同段共計6 座大橋,橋址區(qū)處在四川盆地的西北部,其中,場區(qū)位于龍門山北東向構(gòu)造帶北段,場地內(nèi)地層屬于新生界第四系全新統(tǒng)崩坡積層(Oqc+dl)、沖洪積層(Qal+pl)、坡洪積層(Qd+pl)、下古生界志留系茂縣群二段,主要分布于兩岸凹槽或緩坡處,由碎石及粉質(zhì)黏土構(gòu)成。最大橋高53m,共計樁基134根、墩柱97 根、系梁50 個、蓋梁(含橋臺)67 個;橋縱坡分別為-1.123%、-2.286%、-3.510%,最小曲線半徑為710m,最大曲線半徑為1100m;后張預(yù)應(yīng)力30mT 梁186 片、后張預(yù)應(yīng)力40mT 梁180 片,最大梁長差為1.338m。
調(diào)坡器與鋼底座組合如圖1 所示,預(yù)制平曲線段T梁的過程中,相關(guān)人員需要在T 梁梁底預(yù)埋鋼板方位上,安置制梁臺座預(yù)留槽,裝配單側(cè)鎖固式調(diào)坡裝置以及同調(diào)坡器搭配應(yīng)用的組合式鋼底座,優(yōu)化調(diào)坡設(shè)施,從而讓其能夠不斷契合梁底預(yù)埋鋼板在制梁臺座上的方位情況。在實際運用中,在采用數(shù)顯水平尺的同時調(diào)控單側(cè)鎖固式調(diào)坡器上的雙牙型剪式高度調(diào)節(jié)器,如此一來能夠有效地定位梁底預(yù)埋鋼板縱坡;利用頂升螺桿升降設(shè)施以及拉緊剪式高度調(diào)節(jié)設(shè)施,可以進一步穩(wěn)固調(diào)坡器頂板。在對T 梁提供預(yù)應(yīng)力的過程中,裝配在梁底預(yù)埋鋼板靠梁中一邊的發(fā)泡橡膠條,可以順著鋼板朝著梁中方向擠壓轉(zhuǎn)移。該方法的便捷度更高,對預(yù)制梁梁底預(yù)埋鋼板坡度調(diào)節(jié)具有速率快、精準(zhǔn)程度高等優(yōu)勢[2]。
圖1 調(diào)坡器與鋼底座組合
平曲線段預(yù)制T 梁梁底預(yù)埋鋼板定位調(diào)節(jié)施工工藝流程如圖2 所示。
圖2 平曲線段預(yù)制T 梁梁底預(yù)埋鋼板定位調(diào)節(jié)施
3.2.1 施工準(zhǔn)備(1)單側(cè)鎖固式調(diào)坡器與組合式鋼底座設(shè)計[3]。
①單側(cè)鎖固式調(diào)坡器設(shè)計。單側(cè)鎖固式調(diào)坡器結(jié)構(gòu)如圖3 所示,單側(cè)鎖固式調(diào)坡器包括頂板、底板、鉸耳、鉸軸、螺桿式支座、鋼銷棒等組成。頂板、底板通過鉸耳用鉸軸鉸接;剪式高度調(diào)節(jié)器頂端和底端分別設(shè)有鋼套管,并分別與焊接于頂板底面、底板頂面的鋼套管用鋼銷棒連接;螺桿式支座焊接固定于底板頂面;螺桿式支座與剪式高度調(diào)節(jié)器均設(shè)于調(diào)坡器靠梁端一側(cè)。
圖3 單側(cè)鎖固式調(diào)坡器結(jié)構(gòu)
較之于預(yù)制梁梁底,調(diào)坡器寬度窄5mm。頂板和底板均保持水平時,調(diào)坡器高215mm,此時以鉸軸軸心的垂直投影線分界,靠梁端一側(cè)的底板和頂板長度均為445mm,靠梁中一側(cè)的底板長345mm,頂板長465mm。
調(diào)坡器由頂板、上鉸耳、下鉸耳均采用20mm 厚Q235 鋼板,底板采用18mm 厚Q235 鋼板,φ60mm 鉸軸、螺桿式支座、φ19.5mm 鋼銷棒材質(zhì)為40cr 鋼,φ25mm×2.5mm 鋼套管材質(zhì)為Q355 無縫鋼管。
②組合式鋼底座設(shè)計。組合式鋼底座結(jié)構(gòu)如圖4所示,鋼底座由工字鋼龍骨、槽鋼卡槽、止?jié){條以及加勁鋼板等組成。
圖4 組合式鋼底座結(jié)構(gòu)
鋼底座高230mm,底座長度等于制梁臺座寬度,單個鋼底座寬200mm。
鋼底座頂板采用20mm 厚鋼板,底板和加勁鋼板采用10mm 厚鋼板,均為Q235 鋼;采用I20a 型鋼作為龍骨,5#槽鋼作為卡槽,40mm×45mm 發(fā)泡橡膠條安裝于卡槽內(nèi)作為止?jié){條。
在間隔組合式鋼底座底板頂面95mm 高度、間隔鋼底座兩側(cè)邊緣各60mm 方位的封頭鋼板上,設(shè)置16.5mm 螺孔,鋼底座間,利用M16 螺栓進行穩(wěn)固。
(2)調(diào)坡器及組合式鋼底座搭配選擇。
以九綿高速公路LJ26 標(biāo)為例,該項目預(yù)制40m 預(yù)應(yīng)力T 梁最小長度39.236m,最大長度40.564m,梁長差值為1.338m,可設(shè)置成具有相同長度的制梁臺座。預(yù)制T 梁各長度變化范圍的調(diào)坡器、組合式鋼底座搭配如表1 所示,當(dāng)在一個制梁臺座上按2 個調(diào)坡器和6 個鋼底座搭配組合時,通過調(diào)整單側(cè)鎖固式調(diào)坡器與組合式鋼底座的布局,可以適應(yīng)的最大梁長變化值為1.60m,能夠滿足該項目預(yù)制40m 預(yù)應(yīng)力T 梁施工要求[4]。
表1 預(yù)制T 梁各長度變化范圍的調(diào)坡器、組合式鋼底座搭配
(3)制梁臺座及預(yù)留槽設(shè)計。
實際上,相關(guān)人員要參照預(yù)制梁梁底平面的實際大小,進一步合理設(shè)置好混凝土制梁臺座,臺座頂面根據(jù)二次拋物線安置反拱度,在處理臺座的過程中,還需要有效地預(yù)留一定模板對預(yù)制梁吊裝槽,同時根據(jù)鋪設(shè)噴淋養(yǎng)護設(shè)施及其管線等。
與此同時,相關(guān)人員還要參照預(yù)制梁梁底預(yù)埋鋼板的實際方位,進一步尋找好制梁臺座的預(yù)留槽方位,取最大可預(yù)制梁長40.6m 和最小可預(yù)制梁長39.0m 的中值39.80m 計算,設(shè)于制梁臺座兩端的預(yù)留槽,其中心距等于可預(yù)制梁長中值扣減0.02m,即為39.78m。
預(yù)留槽長度為調(diào)坡器頂板長度(910mm)、組合式鋼底座寬度(600mm)之和,同時增添10mm(槽壁、鋼底座以及調(diào)坡器頂板間設(shè)置5mm 間隙),也就是說預(yù)留槽長1.52m。
預(yù)留槽以及制梁臺座同寬,槽深230mm。
預(yù)留槽槽頂使用∠50mm×3mm 角鋼包邊,槽底與制梁臺座頂面保持統(tǒng)一水平,同時確?;炷帘韺悠秸龋屍淠芎驼{(diào)坡器底板緊密契合。
3.2.2 單側(cè)鎖固式調(diào)坡器調(diào)坡器定位
按待預(yù)制梁的長度優(yōu)化調(diào)坡器與組合式鋼底座在預(yù)留槽內(nèi)的方位,把鋼底座和鋼底座間、鋼底座以及預(yù)留槽側(cè)壁,都可以采取M16 膨脹螺栓連接穩(wěn)固。裝配之后的調(diào)坡器頂板和預(yù)留槽槽壁或者組合式鋼底座間間隔,根據(jù)5mm 予以調(diào)控。
3.2.3 裝配單側(cè)鎖固式調(diào)坡器
調(diào)坡器中有螺桿式支座的一邊要裝配在梁端一邊,懸空的一邊裝配于梁中一邊。進一步來說,在裝配的過程中,相關(guān)人員要核查調(diào)坡器,同時讓底板和預(yù)槽槽底混凝土密貼,局部坑洼方位,用少量砂或者薄鋼板進行鋪墊。
調(diào)坡器的頂板上下兩端會設(shè)置一定的止?jié){條,其側(cè)壁粘貼寬15mm、厚5mm 的發(fā)泡橡膠條,如此一來就可以有效地封閉調(diào)坡器和預(yù)留槽側(cè)壁之間的縫隙。
3.2.4 計算單側(cè)鎖固式調(diào)坡器頂板縱坡
在處理預(yù)制梁梁頂縱坡及調(diào)坡器頂板縱坡的過程中,相關(guān)人員務(wù)必要依據(jù)路線前進方向,將上坡設(shè)置為正值,下坡設(shè)置為負(fù)值;在此之中,預(yù)制梁梁頂縱坡設(shè)為i1%,制梁臺座縱坡設(shè)為i2%,根據(jù)下面式(1)計算調(diào)坡器頂板縱坡i%值。
3.2.5 調(diào)控單側(cè)鎖固式調(diào)坡器頂板縱坡
(1)降低螺桿式支座,以契合將調(diào)坡器頂板調(diào)控到設(shè)計縱坡值的最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)[2]。
(2)進一步修正數(shù)顯水平尺,不僅如此,還應(yīng)該用“斜率”模式替換掉水平尺的顯示單位。
(3)整理并調(diào)節(jié)調(diào)坡器頂板,即在上側(cè)需要順著預(yù)制梁直徑的方向,合理地安置好數(shù)顯水平尺。
(4)靈活控制雙牙型剪式高度調(diào)節(jié)器。
(5)在調(diào)節(jié)螺桿式支座時,相關(guān)人員還要求將之面向調(diào)坡器頂板。
(6)調(diào)控雙牙型剪式高度調(diào)節(jié)器朝下拉緊調(diào)坡器頂板,縮減頂板和螺桿式支座之間存在的縫隙。
(7)核查數(shù)顯水平尺顯示的斜率以及調(diào)坡器頂板計算縱坡值有無統(tǒng)一,否則還需再次調(diào)控調(diào)坡器到契合要求為止。
3.2.6 梁底鋼板安裝
放樣梁底預(yù)埋鋼板位置并安裝預(yù)埋鋼板,安裝前注意先將預(yù)埋鋼板與調(diào)坡器頂板之間的接觸面清理干凈。
3.2.7 安裝發(fā)泡橡膠條
在靠梁中一側(cè)的梁底預(yù)埋鋼板側(cè)壁安裝一條寬25mm、厚15mm 的發(fā)泡橡膠條,在調(diào)坡器頂板上方的預(yù)埋鋼板及發(fā)泡橡膠條周圍用橡膠板或泡沫板等材料填充,填充材料頂面與制梁臺座頂面平齊。
3.2.8 T 梁預(yù)制施工
完成上述步驟后,安裝鋼筋、波紋管及模板,澆筑混凝土進行梁的預(yù)制施工[5]。
本文以四川九(寨溝)綿(陽)高速公路LJ26 合同段制梁場對366 片T 梁預(yù)制梁梁底鋼板預(yù)埋安裝的技術(shù)進行反復(fù)試驗、研究,進行總結(jié)。
(1)單側(cè)鎖固式調(diào)坡器及組合式鋼底座等裝置易于加工,安裝簡便。
(2)相關(guān)人員在處理平曲線段T 梁的過程中,要求充分地利用加長型單側(cè)鎖固式調(diào)坡設(shè)施,如此一來就能夠契合0~400mm 的預(yù)制梁直徑情況,添加完組合式鋼底座后,能夠進一步契合更大的預(yù)制梁直徑變化。
(3)使用帶斜率顯示功能的高精度電子數(shù)顯水平尺更為直觀,配合剪式高度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)梁底預(yù)埋鋼板,在操作上具備一定的便捷性,同時精準(zhǔn)程度也相對很高。
(4)安裝于預(yù)埋鋼板靠梁中一側(cè)的發(fā)泡橡膠條具有在對T 梁施加預(yù)應(yīng)力時適應(yīng)梁底向梁中方向擠壓變形的功能。
(5)相關(guān)人員要求充分地利用雙牙型剪式高度調(diào)節(jié)器,進一步控制調(diào)坡器頂板縱坡,避免了前者因工人操作視線受阻而需要在較長時間內(nèi)埋頭觀察和操作,因此更加符合人體工程學(xué)的要求,操作也更為輕便快捷。
(6)采用該技術(shù)的預(yù)制梁架設(shè)后,解決了因梁底鋼板與橡膠支座坡度不一致形成的偏壓,施工質(zhì)量達到技術(shù)規(guī)范要求,保證了橋梁結(jié)構(gòu)安全和橡膠支座的使用壽命。