摘要:采用案例分析法,在詳細闡述案例橋梁施工方案的基礎(chǔ)上,分析了該項目的掛籃制作、掛籃懸澆施工、預(yù)應(yīng)力管道與鋼筋的施工方案等。根據(jù)案例橋梁項目的施工經(jīng)驗,該橋梁采取的懸臂橋梁施工技術(shù)科學(xué)有效,可為同類工程提供參考。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;懸臂橋梁;施工質(zhì)量管理
橋梁在推動社會經(jīng)濟發(fā)展、強化地區(qū)間聯(lián)系中發(fā)揮著重要作用。從現(xiàn)有橋梁工程項目施工經(jīng)驗來看,懸臂施工技術(shù)由于技術(shù)成熟、造價合理等優(yōu)點而得到廣泛推廣,成為橋梁工程中應(yīng)用廣泛的施工工藝。本文主要研究懸臂橋梁施工技術(shù)及質(zhì)量管理措施。
1工程概述
某橋梁長度為1542.32m,其中上部結(jié)構(gòu)采用72m+120m+72m的預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁,采用左右幅的劃分方法。以右幅為例,其最大懸臂長度約為59m,可劃分為14個施工塊;承臺按照上下兩級矩形承臺設(shè)計并進行分次澆筑施工。
2懸臂橋梁施工技術(shù)分析
2.1掛籃制作
2.1.1掛籃的示例掛籃是懸臂橋梁施工中的關(guān)鍵,對整個施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。案例工程中選擇菱形掛籃為臨時結(jié)構(gòu),該掛籃的功能是在懸臂橋梁上行走澆筑混凝土模板,具有較強的承載力。在施工中,0#橋面節(jié)段經(jīng)托架法施工后,與橋面節(jié)段均使用掛籃懸臂澆筑法,在0#橋面上拼裝。該項目中1#橋面節(jié)段重量超過220t,實物圖如圖1所示。圖1案例工程項目掛籃實物圖2.1.2掛籃的組成案例項目進行菱形掛籃懸臂澆筑,其主要結(jié)構(gòu)包括:(1)主桁架系統(tǒng)。主桁架是掛籃系統(tǒng)的核心受力結(jié)構(gòu),該項目主要由兩個菱形的主桁架以及水平接頭構(gòu)成,其中主桁架的中心間距約為8.0m,桁架前后節(jié)點間距約為6.0m。桁架為槽鋼焊接結(jié)構(gòu)形式,節(jié)點通過箱體銷軸連接。橫向聯(lián)結(jié)系統(tǒng)設(shè)置在主桁架豎桿上,以確?蚣艿慕Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定,受力結(jié)構(gòu)如圖2所示。(2)底籃系統(tǒng)。項目中底模平臺承受著混凝土重量,為強化其結(jié)構(gòu),在底籃系統(tǒng)的底部混凝土模板上選擇大型鋼模板,縱梁選擇HN400型鋼加工制作;前梁與后梁的中心距離為5.8m,并將縱梁焊接在橫梁上;總量選擇HN400,橫梁為HN400與HN600鋼組合焊接而成。(3)錨固系統(tǒng)。錨固系統(tǒng)在主桁架的后節(jié)點上,其功能是抵消澆筑期間產(chǎn)生的傾覆力矩,保證施工安全。
2.2掛籃懸澆施工方案
2.2.1掛籃前移掛籃在箱梁上下移動中的施工工藝如下:(1)張拉結(jié)束后先拆除對拉螺桿,再用千斤頂松開底板平臺系統(tǒng)的前吊帶,同時下落,底籃與混凝土底面脫離后再安裝鋼軌與鋼枕。(2)松開外模前吊桿與懸吊輪,此時在自重作用的影響下外模自動脫落。(3)松開主桁架后的錨固,經(jīng)手拉葫蘆牽引主桁架移動,其間要關(guān)注后端反扣輪,必要時可通過備用銷子避免桁架因慣性前移而引發(fā)危險。在前移就位后拆除支撐點圓鋼,主桁架后錨固系統(tǒng)預(yù)埋在螺紋鋼上,內(nèi)外滑梁底籃與外側(cè)模將隨掛籃牽引至下一施工段。(4)安裝堵頭模板并檢查各個部位狀態(tài),確保掛籃前移后模板的相關(guān)尺寸均符合設(shè)計規(guī)范。2.2.2掛籃施工要點掛籃施工質(zhì)量控制的主要目的是監(jiān)測施工預(yù)拱度,確保成橋線形與設(shè)計方案吻合。根據(jù)案例工程項目的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn),掛籃在施工階段需要考慮的因素較多,并且可能存在諸多影響施工質(zhì)量的因素,所以在掛籃移動以及混凝土澆筑前后,需要指派專人施加預(yù)應(yīng)力并進行變形檢測。
2.3箱梁預(yù)應(yīng)力管道與鋼筋的施工方案
2.3.1箱梁預(yù)應(yīng)力管道施工本項目中的預(yù)應(yīng)力管道為HDPE塑料波紋管,長度的計算方法為:節(jié)段長度+30cm;接頭位置的管道直徑比管道直徑大4~5cm,并用300mm的波紋管銜接,做好封裹。施工中注意根據(jù)施工規(guī)范內(nèi)容合理布置波紋管,并做好接頭保護,避免混凝土砂漿滲入;針對管道位置與非預(yù)應(yīng)力鋼筋發(fā)生矛盾的情況,需優(yōu)先確保預(yù)應(yīng)力管道并對其他鋼筋進行調(diào)整。施工期間避免過度擠壓波紋管,可在波紋管最高位置增設(shè)壓漿排氣孔,排氣孔嘴為PVC塑料。在混凝土澆筑前需要認真檢查波紋管的位置及其完好度情況,錨墊板在與模板接觸時應(yīng)確保接觸面嚴密,且錨墊板喇叭管與波紋管之間需包裹完好,避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。2.3.2鋼筋施工鋼筋加工完全按照《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ/TJ23-2008)[1]的相關(guān)規(guī)定,所有鋼筋按照部位編號,避免出現(xiàn)錯誤。鋼筋綁扎的流程為:底板→腹板→頂板,在施工期間應(yīng)注意以下問題:(1)鋼筋焊接期間應(yīng)避免破壞預(yù)應(yīng)力管道;(2)為確保預(yù)應(yīng)力束與波紋管的位置正確,定位鋼筋網(wǎng)需采用點焊固定的方法。
2.4混凝土施工
該項目中施工混凝土均有攪拌中心供料,泵送至施工段;泵送管道采用水平方向與垂直方向布置的方法,為滿足基本施工要求,項目中準備兩臺混凝土輸送泵,采用對稱的方法實施混凝土澆筑。澆筑底板時泵送軟管從端頭直接插入底板,腹板混凝土澆筑中可用泵送軟管的方法插入腹板內(nèi);炷琳駬v澆筑期間采用分層振搗澆筑方法,頂板混凝土則由泵管從兩側(cè)邊緣板向中心澆筑。在混凝土施工中,相關(guān)人員應(yīng)重點考慮以下幾個施工要點:(1)澆筑混凝土前需要認真檢查預(yù)應(yīng)力管道、模板、鋼筋以及預(yù)埋件等,在確定上述構(gòu)件滿足質(zhì)量要求后才能澆筑混凝土。(2)應(yīng)注意澆筑的細節(jié),避免混凝土直接堆積在管道中;嚴禁工作人員在管道上行走,若必須由此通過,必須鋪設(shè)木板。(3)為避免波紋管漏漿或變形,應(yīng)在管道內(nèi)插入一根長約4.0m的PVC塑料管,并在澆筑混凝土期間及時轉(zhuǎn)動,確保在澆筑結(jié)束后及時拔出,再檢查波紋管的通暢性,若發(fā)現(xiàn)漏漿則應(yīng)使用通孔器配合高壓水槍進行處理。
2.5合龍段施工
2.5.1準備工作在準備工作中,需先用測量儀對合龍段兩側(cè)的中線與高程進行校核,一般兩者之間允許存在少量偏差,可做局部調(diào)整,合龍段兩塊之間的高差應(yīng)控制在2cm以內(nèi),中線偏差小于等于1cm。2.5.2工藝流程為確保合龍段施工效果,該項目中合龍的基本施工流程為:掛籃前移→掛籃模板錨固→安裝合龍段模板→配重→安裝合龍段骨架并焊接→鎖定勁性骨架→預(yù)應(yīng)力張拉→解除柱墩活動的臨時約束→地腹板鋼筋的制作與安裝→預(yù)應(yīng)力孔道施工→安裝內(nèi)模板→制作頂板鋼筋籠→合龍段混凝土的澆筑→合龍分段張拉→模板拆除。在施工中每一道施工工序結(jié)束后需再一次檢查項目施工質(zhì)量,確定施工質(zhì)量合格后再進行下一階段施工。2.5.3施工計算在合龍段施工中,為確保其施工效果,需要重點考慮以下因素:(1)鋼管受壓。該項目中鋼管混凝土柱的規(guī)格為:Q235鋼材,內(nèi)部填充C50混凝土,該材料的抗壓強度為23.1MPa,鋼管設(shè)計強度為180MPa,鋼管混凝土單支柱承載力的計算方案如公式(1)所示。No=Ascfsc(1)式(1)中:No為鋼筋混凝土軸心受壓短柱的承載力水平(N);Asc為混凝土橫截面面積(mm2);fsc為鋼筋混凝土的抗壓強度(MPa)。(2)在掛籃下方設(shè)置不平衡彎矩,其力臂L=57.35m,掛籃底橫梁重量為5.04t×2;底縱梁為8.42t×19,側(cè)模為15.3t,底籃匯總重量約為18t。
3施工安全及質(zhì)量管理措施
3.1施工安全管理
在施工安全管理環(huán)節(jié),應(yīng)根據(jù)項目實際情況制定安全管理條例,其中包括:(1)在雷雨和大風(fēng)天氣嚴禁移動掛籃,移動掛籃時需做好安全檢測,設(shè)置觀察哨監(jiān)督;掛籃到位后,需指派專人檢查錨點與吊帶、0#塊錨固情況。(2)在雙層作業(yè)期間,所有工作人員應(yīng)嚴守工作崗位并強化質(zhì)量評估,嚴禁出現(xiàn)工具掉落或者施工疏漏情況[2]。(3)調(diào)整底模標高時指派專人負責(zé)管理,在施工中注意檢查腳手架的穩(wěn)固性,并正確穿戴安全保護設(shè)備。(4)掛籃在安裝、行走中需要全面控制荷載,避免行走時掛籃出現(xiàn)較大沖擊,必要時可增加設(shè)施,避免影響破壞結(jié)構(gòu)或者受力形式變化等。
3.2施工質(zhì)量管理
在項目管理中應(yīng)強化項目經(jīng)理的管理模式,在懸臂澆筑施工中由項目經(jīng)理搭配好領(lǐng)導(dǎo)班子。其中質(zhì)量管理班子主要由管理人員以及技術(shù)人員組成,并關(guān)注相關(guān)人員的質(zhì)量業(yè)績情況,選擇具有豐富質(zhì)量管理經(jīng)驗以及深入了解懸臂澆筑施工方案的人員參與施工管理,爭取能夠全面杜絕質(zhì)量問題發(fā)生。在施工環(huán)節(jié)也應(yīng)強化質(zhì)量的預(yù)防控制,其中在人員管理上,全體施工人員、材料管理員等應(yīng)具有較強的責(zé)任心和豐富的工作經(jīng)驗,能夠適應(yīng)復(fù)雜工況下的懸臂橋梁施工要求[3]。同時在材料控制上,需要明確原材料性能檢測的流程、方法、機械控制等,掌握詳細的原材料質(zhì)量規(guī)范,所有原材料在進場后需要出示質(zhì)檢化驗單以及合格證等。
4結(jié)語
懸臂橋梁施工工藝能夠更好地適應(yīng)橋梁工程的施工要求,案例工程采取的施工方案及其質(zhì)量管理方案具有可行性,通過掛籃施工、混凝土澆筑等可以進一步提升懸臂施工水平,消除潛在質(zhì)量安全隱患,具有深遠影響,因此值得進一步推廣。
參考文獻:
[1]中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司.公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范:JTJ/TJ23—2008[S].北京:人民交通出版社,2008.
[2]熊兆華,黃春.橋梁上部結(jié)構(gòu)掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)研究[J].交通世界,2021(14):133-134.
[3]匡大然.掛籃懸臂澆筑工藝在橋梁施工中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn),2021(5):232-233.