實例解析菱形掛籃施工技術及施工過程

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本文結合工程實例就菱形掛籃施工技術及施工過程進行了探討。該橋梁的主橋上部結構設計為(95m+170m+95m)變截面預應力混凝土連續箱型梁橋。筆者從理論上闡述了可行性方案,然后從技術上進行了認真分析,探討了詳細的施工過程。

  1. 工程概況?
  某特大橋長2.62Km,主跨上部構造為95m+170m+95m預應力混凝土連續剛構。箱梁為左右分離的兩幅橋,兩幅橋間距0.34m,每幅橋寬16.58m,底板寬10m。上部結構共劃分27塊梁段,其中0~24#梁段為T構梁段;25、26#梁段分別為中、邊跨合攏梁段;27#梁段為邊跨現澆梁段。梁段分為3m、4m、5m,最大重量梁段為9#塊,4m長,約273t。在施工中0、1#梁段為支架現澆梁段,2~24#梁段為掛籃懸臂澆筑梁段。
  2. 掛籃懸臂施工技術
  2.1 懸澆箱梁施工掛籃操作工藝
  在0#塊澆筑完畢,強度達到90%并張拉預應力鋼束后,安裝施工掛籃,掛籃設計為菱形桁架掛籃,共4套,分別安裝在17#、18#主墩0#塊上,掛籃模板由底模、側模、內模構成,其中設計按逐段懸臂澆注最大尺寸3米設計,各節段箱梁模板設計能共用,為保證上部結構美觀,結合施工現場實際情況,用槽鋼作骨架,鋼模作為外模、內模上部采用鋼模,側模采用竹夾板作為內模全斷面一次澆筑,以適應梁體變截面的要求。
  掛籃行走系統:掛籃行走系統主要由牽引葫蘆、行走小車、滑梁小車、滑軌等組成。掛籃主桁架前支點下方設置滑船,由葫蘆牽引掛籃通過滑船在工字鋼滑軌上前移。工字鋼滑軌設計成兩段,分前移滑軌與行走滑軌。前移滑軌長5.0m,行走滑軌長3.8m。
這樣更加便于裝拆,移動方便迅速。滑船在前移滑軌上滑移。掛籃后支點巧妙地設計行走小車,行走小車在行走滑軌上翼緣底面滾動前移。行走滑軌與前移滑軌通過壓在其上面的錨梁與箱梁豎向預應力筋連接而錨固,這樣取消了掛籃尾部的配重,有效地減輕了掛籃自重,掛籃行走亦變得平穩可靠。滑梁小車通過精軋螺紋鋼固定于已澆混凝土梁段的頂面,用于支撐內、外模板的工字鋼滑梁通過滑梁小車,由掛籃主桁架牽引其同步前移。
  此掛籃的行走裝置與其他類型掛籃相比有著明顯的優勢,掛籃的主承重系統與底籃及其他各部分均同步一次性就位,這樣減少了施工工序,縮短了施工周期。
  2.2 箱梁節段施工作業程序
  (1)掛籃前移就位后,調整其平面位置及標高。
  (2)綁扎底板與腹板鋼筋,安放豎向預應力筋及底板縱向預應力管道;綁扎頂板鋼筋,安放縱向預應力管道;安裝端模。
  (3)澆注梁段混凝土,梁段混凝土養生。
  (4)梁段混凝土強度達到設計值的90%后,張拉縱向預應力鋼束及豎向預應力筋;縱向預應力鋼束及豎向預應力筋壓漿。
  (5)掛籃前移就位。
  內,再分布到底模上。澆筑順序為由下而上,先底板,后腹板,最后頂板。底板又分先左右兩側對稱澆筑,然后中間合攏;頂板澆筑時先兩翼,后中間,澆筑時加強振搗。在施工中還需要控制一個“T”上兩端總施工荷載均衡,并且每幅掛籃的兩側腹板澆筑砼高差不能相差太大。
底板與頂板施工均從未成梁端向已成梁段方向澆筑,最后在已成梁段范圍內合攏。砼施工中加強對錨固端振搗。振搗采用插入式振搗器,當振動時砼不再有顯著的沉落,不再出現大量的氣泡,砼表面均勻、平整,并泛漿,說明振動適宜。振動時間應避免過短或過長,過短時砼振不實,過長時砼可能產生離析現象,振動時間約20~30s。砼澆筑完成后用錘檢查,如發現空洞或不密實情況應及時通知監理工程師現場檢查并處理。
  2.3 預應力施工
  在綁扎鋼筋的同時,應根據圖紙要求布置預應力管道,預應力管道采用塑料波紋管,縱向預應力采用φS15.20高強度低松馳預應力鋼絞線,錨具采用OVM15-7型、OVM15-9型、OVM15-12型,鋼束張拉控制應力取用σcon=0.73fpk。
豎向預應力采用φ25mm高強精軋螺紋鋼筋,標準強度為fpk=785 Mpa,設計張拉強度為σcon=0.9fpk。豎向預應力管道采用金屬波紋管,波紋管安裝要嚴格按設計要求的坐標實施,遇到與鋼筋發生“打架”時,適當移動鋼筋位置,布管時曲線段每隔20cm設一井字架,直線段每隔50cm設一井字架固定管道,井字架以點焊固定在鋼筋骨架上,安裝波紋管時,采用膠管作芯棒,防止變形或漏漿堵塞孔道,波紋管接頭用防水膠帶包扎護漏,箱梁節段施工時,波紋管伸出斷面外出口段要仔細認真保護,不致損壞,管道附近進行電焊作業時,需用濕麻袋包裹管道,避免電弧燒傷,在每次澆筑混凝土前,均須經灌水作滲漏檢查,合格后才可進行混凝土施工作業。
  混凝土經過養生,強度達到設計值以上即可按設計要求的順序進行預應力張拉,張拉程序嚴格按規范要求進行,各預應力張拉完后,即可壓漿密實,壓注的水泥漿強度應達到設計標準。縱向預應力筋采用φS15.20鋼絞線,鋼絞線在現場下料,待梁段混凝土澆筑完畢后,開始穿該段錨固束。箱梁混凝土強度達到設計強度的90%后,鋼絞線方可進行張拉。張拉兩端同時進行,以張拉力為主,應力和應變雙控,張拉順序嚴格按設計要求進行。
豎向預應力筋采用精軋螺紋鋼筋作豎向預應力,設計張拉強度為706.5MPa,張拉控制力為346.8kN,張拉時預應力筋所受應力可以通過油壓表反映,但當螺母錨固回油后,預應力筋所受的應力不能用剛張拉時應力來表示,可采用多次反復張拉,旋緊螺母的形式,直接在錨固端頭量取張拉前后的差值,作為實際伸長量。預應力高強精軋螺紋粗鋼筋在張拉端露出錨具的長度為10cm,張拉結束掛籃前移后預應力筋應使用砂輪機切割,露出錨具的長度保留為3.6cm左右。
  2.4 合攏段施工
  合攏段施工順序為先兩邊跨合攏再中跨合攏,在邊跨及中跨的12#梁段加平衡重,平衡重為合攏段及施工荷載總和的一半。安裝頂拉裝置,澆筑邊跨合攏段砼,邊澆筑邊卸載平衡重。當合攏段砼強度達到90%以上時,拆除頂拉裝置,張拉邊跨合攏鋼束,張拉完畢后拆除模板,拆除次序由合攏段向現澆方向進行,形成一次超靜定結構體系。
拆除0#塊下臨時墩頂的臨時支座,使永久支座受力,此時注意17#墩上永久支座為活動支座,須同時采取措施,使之形成固定支座,形成簡支單懸臂結構。待邊跨合攏段完成后,拆除中跨一端的吊籃,利用另一端的吊籃前移到中跨合攏段位置進行施工。
中跨合攏段安裝頂拉裝置,安裝完成后立即配合張拉頂板LS鋼束及2根對稱的底板Y1鋼束(其中LS鋼束張拉至控制應力,Y1鋼束張拉至35%fpk),并在鋼束張拉的瞬間拆除17#墩永久支座的縱向水平約束,使之形成活動支座,之后澆筑中跨合攏段砼。邊澆筑邊卸載平衡重中跨合攏。待中跨合攏段砼強度達到90%以上時,拆除頂拉裝置,此時再將所有中跨合攏鋼束張拉至控制應力,張拉完畢一次壓漿,此時即形成三跨連續梁。
  合攏段施工兩懸臂結構由于受日照溫度、砼收縮徐變的影響,應嚴格按設計要求的合攏順序進行。安裝頂拉裝置、張拉臨時預應力束及澆筑合攏段砼均應在一天中溫度最低且梁體溫度均勻時進行。合攏段砼施工應采用早強劑或減水劑,以達到減少砼收縮、徐變的目的。當施工中跨合攏段時應在“T”型懸臂端設置施工平衡重保證“T”構兩側平衡,一般通過放置水箱來實現。
  3. 質量保證措施?
  (1)在箱梁進行各工序施工前,應對全體技術人員、具體實施作業的施工班組人員等進行全面的技術交底,確認各工序,各結構部位的技術要求和精度要求。對測量放樣、支架搭設、模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑、預應力鋼絞線、預應力鋼筋張拉等工序都要組織質檢小組進行認真細致地檢查、監督,每道工序的開工都要得到監理工程師的簽認批準方可進行。
  (2)建立完整質量保證體系,嚴格控制材料質量,要求進場材料是合格品,做到每道工序都有專人負責,層層把關,嚴格管理,不合格的堅決返工重來,并做好施工原始記錄。
  (3)混凝土澆筑時,支架、模板要有專人值班,觀測其變形及沉降情況發現問題及時處理。
  4. 結語
  菱形掛籃的外側模和底模均為整體模板,無模板接縫。掛籃下沉量小,外側模和底模均為桁架支撐不易變形,可保證梁體砼的外觀質量。菱形掛籃結構為中空式,受風面積小,抗風能力強,其頂部可安裝雨棚,適合全天作業。菱形掛籃取消了平衡重,尾部采用高強度鋼筋錨固,勞動強度低,安全性能好。在施工中取得了顯著的效果,給企業帶來了較高的經濟效益和社會效益。
  參考文獻:
  [1]《公路橋涵施工技術規范》JTG/TF50-2011,人民交通出版社.2011-8-1實施.
  [2]《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》JTG D62- 2004
  [3]范立礎. 橋梁工程(上、下冊,第二版)[M].北京:人民交通出版社,1996.
  [4]趙青山.菱形掛籃的研制及應用.施工技術,1994(3):21-26

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