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摘要:文章以橋梁工程為例,對其雙肢薄壁空心墩和連續(xù)剛構(gòu)箱梁兩部分關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的施工工藝展開探討,闡述施工中需重視的工作要點,進一步提高橋梁建設(shè)水平,以達到提質(zhì)增效的效果。
關(guān)鍵詞:橋梁;雙肢薄壁空心墩;連續(xù)剛構(gòu)箱梁
1工程概況
某特大橋工程,主橋為跨徑(120+120+120+120)m的剛構(gòu)連續(xù)梁,引橋采用30m/40m箱梁,主橋墩為雙肢薄壁空心墩及格構(gòu)墩,最大高度為100m,為重點施工內(nèi)容。橋址區(qū)地勢較為陡峭,平整度不足,無開闊的空間用于梁體澆筑施工,為了突破現(xiàn)場施工條件的局限性,引橋部分適配的是2臺折疊式移動平臺,于該處組織梁體的混凝土現(xiàn)澆作業(yè)。
2主墩施工工藝
主墩為矩形雙肢空心墩,根據(jù)現(xiàn)場施工條件及質(zhì)量要求,采用雙井架翻升模板。
2.1雙井架翻升模板結(jié)構(gòu)特點
井架可穩(wěn)定支撐工作平臺,同時可作為平臺爬升的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)使用,每套模板按照2個井架予以配置。各井架總高為17.5m,含7個等長度的節(jié)段。工作平臺采用斜拉板架結(jié)構(gòu),其具有剛度大、自重輕的基本特點,可有效維持穩(wěn)定,并緊密鋪設(shè)鋪板,布設(shè)護欄裝置。適配8個10.0t的手拉葫蘆,利用該裝置推動工作平臺的爬升,將葫蘆上端穩(wěn)定在井架上、下端吊至搭建成型的平臺上。模板采取兩層的配置方式,單層高度均為2.5m,隨施工進程的推進交替翻升。
2.2主墩施工
(1)以設(shè)計要求為準(zhǔn),將調(diào)整模板和兩層大模板拼裝到位,組織第一節(jié)墩身混凝土的灌注作業(yè)。(2)待混凝土強度達標(biāo)后,拆除模板,拼裝井架。(3)待第一節(jié)混凝土頂面成型后,若無質(zhì)量問題,在該處拼裝工作平臺。(4)提升工作平臺,升高3.0m。(5)啟用手拉葫蘆,利用該裝置翻升下層模板,此后組織第二節(jié)墩身鋼筋的安裝作業(yè),若無誤則澆筑混凝土。(6)接高井架2.5m,提升平臺2.5m。(7)組織內(nèi)、外吊架的安裝,并重復(fù)前述流程,直至到達橫隔板處為止。(8)墩身施工每完成10.0m后,及時將井架支撐點轉(zhuǎn)換至空頂墩內(nèi)壁處,此后將支點下方的井架逐節(jié)倒至井架上端接高。
2.3橫系板施工
(1)在橫系板下方的墩壁處預(yù)埋鋼板;(2)吊繩模板,兩墩壁內(nèi)側(cè)的模板不予以吊升;(3)有序拆除墩壁的內(nèi)側(cè)模板,期間加強防護,避免損傷既有結(jié)構(gòu),再焊接鋼牛腿;(4)懸掛臨時吊籃,吊裝橫梁;(5)吊裝縱工字鋼,橫木和底模兩部分結(jié)構(gòu)鋪設(shè)到位;(6)組織側(cè)模的安裝作業(yè),綁扎鋼筋,若無誤則進入混凝土灌注施工環(huán)節(jié),使結(jié)構(gòu)成型。
2.4橫隔板施工
(1)提升工作平臺,位置為橫隔板頂面以上0.5m,工作平臺與已成型墩身頂面的距離應(yīng)為1.5m。(2)在成型的墩身上設(shè)置腳手架鋼管,由該裝置穩(wěn)定支撐工作平臺。(3)拆除最上節(jié)井架和內(nèi)吊架,利用井架穩(wěn)定支撐位于空心墩結(jié)構(gòu)內(nèi)的橫隔板,經(jīng)過前述的拆除作業(yè)后獲得下層墩身內(nèi)模板,經(jīng)拼裝后形成底模,將其投入使用,在墩身上預(yù)埋牛腿,將掛籃的軌道作為縱橫梁使用。(4)隨時間的延長,待橫隔板的混凝土強度滿足要求后,將其下方的井架翻升,從橫隔板人洞倒至隔板處,以便組織后續(xù)的墩身施工作業(yè)。2.5測量控制全面測量控制對提高施工精度,保證施工質(zhì)量具有重要意義,在大橋平面控制工作中,按照規(guī)范布設(shè)國家四等三角網(wǎng),適配徠卡TCl1022全站儀,引入極坐標(biāo)法,換站復(fù)核。高程控制按照規(guī)范布設(shè)國家三等網(wǎng),適配全站儀。垂直度的檢測與控制采用徠卡ZL激光鉛直儀,在橋墩兩側(cè)埋設(shè)固定點,由專員操作鉛直儀,用于精細化控制模板的垂直度。利用該儀器復(fù)核墩身的偏移量,以便及時發(fā)現(xiàn)問題并采取處理措施。
3連續(xù)剛構(gòu)箱梁施工方法
(1)0#段施工于墩頂托架處完成,分三次有序灌注。(2)懸灌梁段施工期間配套掛籃裝置進行輔助,在T構(gòu)梁段對稱懸臂灌注。(3)合龍段采用掛籃底模平臺和內(nèi)外模板聯(lián)合作業(yè)。(4)現(xiàn)澆直線段采用墩頂托架灌注。
4連續(xù)剛構(gòu)箱梁的施工工藝段的施工
4.1頂托架和模板
(1)墩身內(nèi)預(yù)埋的連接件與外部三角支架共同作用,構(gòu)成墩頂托架。(2)在上方布設(shè)縱梁和橫梁,構(gòu)成穩(wěn)定的底模平臺。(3)懸灌梁段的部分外模與墩身模板進行拼接,形成外模材料。(4)以GQZ70型組合鋼模板為主體,結(jié)合適量的異形鋼模板,組成內(nèi)模。(5)墩身平面模板經(jīng)鋪設(shè)后,形成底模。
4.2托架和模板的安裝
(1)最后一節(jié)墩身施工時,將托架連接件預(yù)埋到位。(2)拆除墩身模板,搭建三角托架。(3)分別將橫梁、上縱梁、外模墊梁安裝到位,托架采取預(yù)壓處理。(4)安裝底模,根據(jù)前期的預(yù)壓結(jié)果合理設(shè)定預(yù)拱度。(5)分塊吊裝外模,統(tǒng)一轉(zhuǎn)移至托架上,再根據(jù)設(shè)計圖紙將其拼接成型,要求各模板均穩(wěn)定支撐在托架上,考慮模板在后續(xù)使用期間易出現(xiàn)傾覆現(xiàn)象,需及時設(shè)置對拉桿,再拼裝內(nèi)模。
4.3托架預(yù)壓
模擬施工階段的荷載工況,通過檢測確定彈性變形,根據(jù)所得結(jié)果,將其計入預(yù)拱度,要求設(shè)置成型后的0#段的梁底標(biāo)高可滿足要求。托架預(yù)壓施工階段,采取分級(共四級)加載的方案,加載物為沙袋,最終的荷載以托架實際受力的1.3倍較為合適。
5連續(xù)剛構(gòu)箱梁的施工工藝的懸灌梁段施工
5.1掛籃的結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)以及應(yīng)用優(yōu)勢(1)掛籃結(jié)構(gòu)組成。①主桁架。含三角主桁架、豎向連接系及水平連接系三大部分,共同發(fā)揮受力作用。②底模平臺。此部分兼具多重作用,可承受梁段混凝土的重量,并作為施工平臺使用,如在該處完成立模、鋼筋綁扎等相關(guān)工作,具體細分為底模板、縱梁及前后橫梁[1-2]。③模板系統(tǒng)。內(nèi)模由組合鋼模板拼接形成,外模為大塊鋼模板。(2)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。①適用的最大梁段長度及自重分別為4.5m、2500kN;②適用的梁高為3.5~12.0m;③適用的梁體底寬和頂寬分別為7.0、13.0m;④掛籃自身結(jié)構(gòu)自重900kN;⑤適配液壓千斤頂裝置,由該裝置帶動掛籃行走;⑥要求工作階段的傾覆穩(wěn)定系數(shù)在2.0以上,此條件下的主構(gòu)架最大變形量為20mm。(3)應(yīng)用優(yōu)勢。三角形主桁架的結(jié)構(gòu)組成較為簡單,具有自重輕、剛度大等特點。通過高強螺栓的應(yīng)用,可穩(wěn)定聯(lián)結(jié)主桁架,非彈性變形帶來的影響較??;三角形掛籃的重心較低,穩(wěn)定性得到保證。
5.2掛籃加載試驗
(1)主桁架加載試驗。根據(jù)試驗要求,適配相應(yīng)的裝置,在最重梁段工況下進行加載試驗,考慮行走狀態(tài),模擬此時的最不利工況,以便加載。主桁架加載試驗裝置如圖1所示。最重梁段取193t,分4級有序加載,每完成一級加載后采集并記錄數(shù)據(jù),準(zhǔn)確判斷主桁架節(jié)點、桿件等關(guān)鍵部位的實際情況,如是否存在異常。荷載值根據(jù)油表讀數(shù)控制,適配高精度的水準(zhǔn)儀,以便測定位移量。針對掛籃行走狀態(tài),此時的最不利工況分2級加載,依次為支座的最大反力、第一級的1.3倍[3-5]。(2)底模平臺加載試驗。在地面組織此項試驗,在底模平臺兩端布設(shè)承載門架,將平臺懸吊至承載門架上,隨后取沙袋(作為加載物),以便加載。確定1#梁段底板與腹板重量總和,取該值的1.3倍,作為沙袋的總重量控制標(biāo)準(zhǔn)。沙袋分3個區(qū)域堆碼,具體加載情況如圖2所示。
6結(jié)語
綜上所述,文章針對雙肢薄壁空心墩和連續(xù)剛構(gòu)箱梁兩部分的施工技術(shù)展開探討,結(jié)合工程實例,提出施工中需重視的技術(shù)要點。在后續(xù)的類似工程中,相關(guān)工作人員應(yīng)遵循因地制宜的原則,合理優(yōu)化施工方法,加強質(zhì)量監(jiān)測與控制,切實提高橋梁的施工質(zhì)量。
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作者:金武毅 單位:甘肅路橋第三公路工程有限責(zé)任公司