本站原创摘 要：大跨度预应力混凝土施工作为现代的桥梁架构工程中最常用的施工手段之一,在现实中的重要性日愈突出.其主要的施工方式有挂篮施工,目前挂篮施工还存在一些问题,技术还应进一步的提升.本文以某大桥为例,对挂篮施工技术及悬臂现浇混凝土的相关问题进行论述.
关 键 词 ：桥梁施工；大跨度；挂篮施工；预应力
公路交通运输在国民经济发展中占重要地位,如何促进大跨度预应力混凝土桥梁的施工能够安全、顺利地进行是值得我们思考的重要问题之一.由于大跨度预应力混凝土桥梁施工技术的要点与难点较多,因此要对关键性问题进行控制,方可确保大跨度预应力混凝土桥梁的安全建设.以下通过实例,对挂篮施工技术及挂篮施工的相关内容进行简要介绍,并针对混凝土浇注进行探讨.
1.工程简介
某大桥长为863.051m,主线跨线桥中心里程部分设计采用大跨度预应力混凝土连续箱型梁.该桥的桥面是由3个平行桥面组成,中间为机动车道,两边为非机动车道,梁高2.1m,其顶板宽21.25m,底板宽17.05m,桥梁采用挂篮悬臂法浇注方式.2×32为等截面形式的连续箱梁,桥面跨度较大,对变形要求较高,对裂缝的控制较为严格,采用预应力形式.
2.挂篮施工技术
主跨梁的主要施工技术为挂篮施工主跨分为3段施工,图1即为梁体分段示意图.根据图形得知,在施工的过程中将桥分为了3大段4个小部分.中跨墩变的施工部分,考虑到造价以及挂篮空间,由于挂篮施工还存在较多的不便,从多方面来考虑,该处不利于采用挂篮技术,因此本工程在中跨墩变的施工部分采用悬臂钢模浇注施工技术.中跨的其他部位采用2套设备对称进行施工,在边跨上,利用现有的技术进行支架法浇注,是成本最小的部分.合拢地方采用挂篮施工不能够有效的保证施工质量,在此处采用吊架施工方式进行施工,此方式能够有效的保证工程质量.
2.1 挂篮相关技术指标
本工程中根据最大的设计梁重163.5t,设计挂篮重量为65t,依据技术指标,最大变形控制在20mm之内.在设计施工的过程中,自锚固的安全系数应大于2.0.根据工程的具体情况,选择合适的挂篮沉重主桁,本工程采用的是轻型三角结构的结构形式.挂篮的主要材料为Q235钢材以及贝雷梁等.在挂篮前移的过程中,利用箱梁的竖向预应力来平衡应为倾覆而导致的力矩,挂篮中部取消平衡重需要在顶板内预留的锚固孔中锚固相应的加强主桁.挂篮系统采用L32精轧螺纹钢为其吊升系统用钢,目的为了使得锚固使用方面,减少相关工作时间.40Cr与L32精轧螺纹钢在后锚杆中采用,本次工程中使用的模板有多种,即整体模板、组合钢模板、木模板.
2.2 挂篮系统
挂篮施工是由一系列相关系统组合施工而完成的作业,其中包括主承重系统底模系统、吊挂系统、内外模板系统、锚固系统、行走等系统.
2.3 挂篮拼装、预压
目前挂篮系统都是在工地上进行拼装,在工地上拼装前,应进行相关的拼装试验,对于篮有问题的,应及时修正.在挂篮安装时,应按照正确的施工顺序进行,安装完成后再进行抽检,再次确保拼装挂篮的质量.
在完成挂篮系统的拼装后,就对构建的结合情况及构件的尺寸是否满足要求进行检验,需要进行预压,并考虑挂篮受力变形情况,也为施工创造合适的条件,挂篮预压后再吊装,挂篮预压如图2.
2.4 挂篮的行走
挂篮行走是进行挂篮施工中重要的一步,在完成1#梁体节段浇注以及预应力张拉以后,需要进行挂篮的行走前移.具体步骤：走形前准备工作→主桁架前移→底篮前移.
3.悬臂现浇混凝土
悬臂现浇混凝土是由：挂篮及模板前移、安装钢筋及预应力管道、安装模板、浇注混凝土等内容组成.
3.1 挂篮及模板前移
在本工程中,挂篮的移动方式是挂篮桁架、底模、侧模同步进行,在挂篮及模板前移的过程中,为了使挂篮顺利前移,以及确保移动过程中不出现过大的变形,根据相关规定,应对轨道进行必要的处理,通常是在轨道上涂抹黄油,来增加轨道的润滑性.由于轨道的移动是为挂篮移动作准备,因此一定要先将轨道锚固,再进行挂篮锚固,在此过程中,若出现挂篮的抗倾覆能力不足,将会对工程安全事故有直接的影响,因此需要在每侧进行锚固.锚固侧模以后,应在后锚梁上面安装相应数量的手拉葫芦,通过手拉葫芦牵动桁架移动.
3.2 钢筋及预应力管道的安装
钢筋及预应力管道的安装是施工过程中最重要的环节,其安装质量的优劣对结构最终的稳定性有着直接的影响.钢筋连接时严禁使用焊接,通过螺栓连接是最好的方法,可以有效地确保模板的完整.预应力管道安装,一定要准备管道的位置,所以应在安装时使用定位钢筋来实施预应力管道焊接,定位筋的间距一定要符合要求.在曲线等部分应进行定位筋的加密.在本工程中,混凝土保护层厚度应大于30mm,控制厚度是采用同等级标号的混凝土垫块,垫块的质量将直接影响到保护层的质量,应对垫块质量进行严格控制.在绑扎钢筋阶段,要严格控制绑扎钢丝,防止其深入保护层中,此措施能有效防止钢筋腐蚀.应力集中的问题是安装钢筋及预应力管道中比较难控制的,例如预留孔的位置很容易产生应力集中而导致的裂缝,因此应在该处放置环状钢筋,来保证构建的工程质量.
3.3 安装模板
安装模板是指模板的移动安装,其主要内容是指：调整模板的标高及模板的平面位置.安装模板的步骤有：底、腹板钢筋绑扎,绑扎顶板钢筋,安装端模,安装内模板.因为混凝土的自重较大,若侧模的抗压能力较弱,很可能导致进行混凝土浇注的时候,模板变形影响工程质量,因此需要采取相应的增强侧模抗压能力的措施,例如设置相应的拉杆.本工程采用?准16拉杆,横竖间距都为800mm.
3.4 浇注混凝土
挂篮施工的最后步骤是混凝土浇注,本工程的桥梁采用C50泵送混凝土,在对混凝土的塌落度进行了严格的控制.并且根据试验选择适当的添加剂,最终得到符合要求的早强缓凝型混凝土.混凝土由搅拌站供应,进行混凝土浇注的顺序是底板、腹板、顶板.
4.主跨连续梁施工质量控制
4.1 挂篮行走就位控制
挂篮行走就位控制是挂篮施工质量控制中的重要环节,通常控制方法是在箱梁的顶面设置相应的辅线,用经纬仪或者全站仪严格控制轨道轴线.在完成挂篮的安装后,应对标高进行复核,确保篮底标高误差控制在5mm之内.
4.2 箱梁节段的控制
箱梁阶段的控制主要是进行箱梁阶段的长度控制,在箱梁基础上设置控制点进行控制,用全站仪和钢尺量距两种方法进行距离的测量,误差控制在5mm之内.
4.3 箱梁线性控制
箱梁线形控制是箱梁结构耐久性指标中的重要内容.主要包括挠度控制、中线控制、断面尺寸控制.由于需要控制较多的内容,内外业工作都相对复杂,所以应通过专业人员来完成此项工作,在分析数据之后,再调整需要控制的数据,以此来保证梁体的线型.
5.结 语
桥梁施工控制是现代桥梁施工建设的必然趋势,是一项协调性、时间性、技术性要求都很强的工作,其贯穿于整个施工过程.同时在一定程度上一定会使桥梁的结构发生位移,为了确保桥梁建设安全与质量,应该认真总结施工中遇到的问题,不断为预应力混凝土连续梁桥的施工控制措进行完善,保障桥梁质量和建设过程中的人员安全,并且能够在后期桥梁保养过程中省下精力财力.