桥梁逐孔施工技术研究

2018-10-26 10:55刘闯
中国科技纵横 2018年17期
关键词:桥梁工程

摘 要:本文研究了移动模架逐孔法施工,对移动模架逐孔施工技术特点进行了分析,并以某预应力连续梁桥为工程背景,探讨了箱梁分块、贝雷纵、横梁安设及箱梁梁体施工工艺,以期有效提高桥梁工程使用寿命。

关键词:桥梁工程;逐孔施工法;施工预应力

中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)17-0000-00

在整体线路规划中,桥梁作为道路施工的常见构造物,其所占比例较大。因山区地形地质条件复杂,自然环境恶劣,桥梁建设是往往不会采用大跨径梁,通常以中小跨径简支结构为主,如等跨T形梁等,此类梁体具有施工便捷、成本低等特点,但在实际应用中,往往存在诸多不足之处,如过多的接缝问题、行车通畅性差问题及结构耐久性不足等,这些问题的长期存在,将严重影响桥梁的整体质量,影响桥梁使用效果。为最大限度满足高等级公路安全运营的需求,简支梁逐步被预应力连续梁所取代,这也是当前发展的主要方向。为保证桥梁结构连续性,可将移动模架逐孔施工法应用到桥梁施工中,该施工法的运用,可缩短工期、提高结构整体性,且不会对桥下净空造成任何影响,是当前山区高架桥施工的首选。

1 移动模架逐孔施工技术特点

作为一种在桥墩上就地现浇混凝土梁的制梁平台设备,移動模架可在一跨混凝土梁预应力张拉之后,再纵移“移模”至下一跨。利用逐孔施工法,重复循环施工直至完成整体作业。与悬臂施工法、顶推施工法等相比,移模逐孔法受力性能更好,尤其是在水平运梁施工难度大的情况下,采取该技术更具优势。其特点主要集中于以下几点:

(1)操作便捷,更具安全性、可靠性。且机械化水平高,可大大加快施工进度。

(2)施工场地要求小,可实现桥位就地制梁,不需要运梁、架梁设备。

(3)该施工法荷载可利用其本身系统直接作用于桥墩、承台,原地面承载力要求小。在高处前移过程中,模架更为便捷,对桥下交通影响小,且可适用于复杂地形。

2 工程概况

某预应力混凝土连续梁桥,位于地形、地质复杂的山区地段,采用单幅32+7x40+7x40+32m作为其上部结构,以薄壁高墩为墩身,41.8m为其最高墩。桩基础为下部结构,桩径范围为2.2~2.8m之间,桩长最小值及最大值分别为26m、36m。因此处河流众多,其施工作业安全要求高,桩基础深,且具有极大开挖难度,为此,经分析可选用移动模架逐孔施工法施工。

3 桥梁移动模架逐孔施工工艺

3.1箱梁分块

施工前,需先做好箱梁分块设计工作,如图1所示。因40m为本桥梁中跨跨径,各孔可进行5块划分,8m为各块长度,其中悬臂浇筑箱块为A、B;现浇合龙块为C。32m为桥梁边跨跨径,可进行3块划分,8m为悬臂浇筑箱块A、B长度,边跨合龙块为D,16m为其长度。

3.2 贝雷纵、横梁安设

(1)贝雷纵梁。因单箱单室为主箱梁类型,13m为桥宽,原设计选用扁平形实体墩作为桥墩形式,为此,必须将一个凹槽(2x3.5m)开设到墩上部,以此为贝雷纵梁施工提供便利。贝雷纵梁可进行3组划分,构成两侧贝雷纵梁的主要成分包括:贝雷桁架片8片、交叉斜撑。3组贝雷纵梁所需架片数量计算如下:8+7+8=23;如图2(a)所示。为加快施工速度,进一步缩短施工工期,应保证可同时进行相邻两孔施工。根据施工要求,可选用3倍跨径以上作为贝雷纵梁整体长度,因3m/片为贝雷桁架片的标准长度,为此,应以42片作为纵向所需桁架片,126m为其总长。因此,可按下式计算贝雷纵梁所需贝雷桁架片总量,即:纵梁贝雷桁架片总量=3组总需量X长度方向=23x42=966。

(2)贝雷横梁。将一组贝雷横梁设置到各个桥墩两侧,长度为15m,各组贝雷横梁构成成分分别为贝雷桁架片2片,交叉斜撑。两组贝雷桁架片所需4片,长度计算如下:3m/片x5片=15m,如图2(b)所示。同时,可按照下式计算各个桥墩贝雷桁架片所需量,即:横向x纵向=4x5=20;根据工程实际情况,需将贝雷横梁安设到6个桥墩上,则其所需贝雷桁架片总量则为120片。

3.3箱梁梁体施工

3.3.1 施工设备

本桥梁所处位置地势高,道路狭窄,运输大型设备难度较大,选取“贝雷移模”,可将贝雷设备的灵活性充分发挥出来,能够实现自行拼装移模,对称悬臂浇筑箱梁。根据工程实际情况,可选用门吊、卷扬机等设备,其所需设备用钢量整体为550t,具体如表1所示。

3.3.2 模板清理及涂脱模剂

施工前,需对板面的平整性进行详细检查,如模板接口位置存在残留粘浆,需及时清理。侧模应对准底模板位置,安装侧模后,需选取螺栓进行固定。在其他紧固件调整之后,需对整体模板的尺寸、平整度进行详细检查,且做好记录工作,如与规定不符,则需及时进行处理。完成模板清理工作后,即可均匀涂抹脱模剂。

3.3.3 底板及腹板钢筋绑扎

按照设计要求,对底板、腹板钢筋分块及分层绑扎。为保证混凝土保护层厚度满足施工要求,必须选取标号一致的混凝土垫块施工,并做好预埋件预埋、焊接等施工。

3.3.4 安装预应力管道及内模

按照技术交底需求,进行预应力管道与穿钢绞线安装。预应力管道安装时,必须做好预应力管道加固施工,避免在外力作用下管道出现位移现象。在穿钢绞线过程中,需先将钢绞线端头包扎好,只有这样才能避免管道被钢绞线损坏。

施工过程中,应先验算内模支架、模板受力情况,保证达到各项荷载需求。为确保内模安装的准确性,应进行内模防位移措施设置。要求根据设计要求,将人孔设置到内模顶面,为施工操作提供便利。

3.3.5 浇筑箱梁混凝土

连续箱梁混凝土浇筑,需由远至近,最后对新老混凝土接缝位置进行浇筑,保证浇筑质量。待混凝土初凝之后,需及时覆盖混凝土表面,做好养护施工,一般以14d为养生周期,提高混凝土面质量。

3.4 移动模架脱模过孔

模架顶升油缸缩回,整体脱模,保证主梁位于支承台车,为纵、横向移动提供便利。在浇筑第二跨梁时,需向两外侧横移两组模架,每分钟横移速度为0.5m,以底模通过桥墩作为横移距离标准。随后将纵向油缸开启,逐步向前移动两主梁,以每分钟0.6m作为移动速度,直至新制梁位,两组模架逐步向两内侧横移合龙。当模架纵移过程中,遇到过高桥墩面,需及时对导梁间的调整块进行调节。

3.5 移动模架拆除

待最后一孔梁片移动模架过孔就位之后,需将前后导梁及时拆除。在移动模架拆除过程中,需先整體试吊移动模架,要求先下落牛腿上的千斤顶,下落高度为5cm时,对千斤顶和移动模架主箱梁进行观察,查看是否出现分离或移动模架下落现象,当千斤顶与移动模架主箱梁完全脱离,及移动模架整体没有下落现象时,则可全部收回四个点的千斤顶。通过吊机,全部拆除移动模架牛腿及其上液压系统,并整平地面。为便于拆除,需将枕木垛临时支墩设置到地面,实现移动模架整体下落,随后将移动模架各个部位拆除。

3.6 线形控制

因梁体和模架自身绕度控制较为困难,若不能对绕度进行有效控制,极易有折角、不平顺线形出现于梁体悬臂端,这将对桥梁外观造成严重影响,甚至对桥梁使用效果造成不利影响。在整桥线形控制中,确定绕度曲线是线形控制的重点。其主要影响因素如表2所示。

为更好地做好绕度工作,必须通过实际预压和建模法,进行桥梁施工控制绕度曲线的计算与确定,最终做好线形控制工作。

4 结语

综上所述,伴随社会经济的迅速发展,我国公路桥梁建设规模越来越大。路桥工程修筑到地形复杂的山区愈加普遍。将移动模架逐孔施工法应用到地质条件复杂的桥梁施工中,可充分发挥其优势,提高工程质量,延长桥梁工程使用寿命。

参考文献

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[4]项贻强,上官兴,黄成造,柏华军,晁春峰,赵阳. MSS62.5移动模架分块浇筑大跨径箱梁桥的施工创新[J].浙江建筑,2009,(01):42-45.

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收稿日期:2018-06-08

作者简介:刘闯(1982—),男,河北承德人,本科,工程师,研究方向:隧道或铁路。

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