摘要:以某高寒地區(qū)實(shí)際工程為例,針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)水流湍急、兩側(cè)山體頻發(fā)滑坡等自然災(zāi)害,決定設(shè)置橋梁,采用連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu),并引入混凝土掛籃懸澆技術(shù)。針對(duì)該工程的施工難點(diǎn),對(duì)掛籃設(shè)計(jì)和箱梁懸臂澆筑施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究和探討,施工結(jié)果表明設(shè)計(jì)橋梁并采用該方法具有高度可行性,有效推動(dòng)了工程的有序進(jìn)行。

關(guān)鍵詞:高寒地區(qū)工程;掛籃懸澆施工;連續(xù)箱梁橋

1工程概況

本文以實(shí)際工程項(xiàng)目為背景,其所在地區(qū)位較為特殊,為青藏高原東部地區(qū);诘匦我约昂拥赖挠绊懀┕がF(xiàn)場(chǎng)的水流湍急、兩側(cè)山體頻發(fā)滑坡等自然災(zāi)害,因此有必要在此高寒地區(qū)設(shè)置橋梁。本文所論述的橋梁工程橋面凈寬為2×11.0m,橋梁跨徑組合為(4×30)m+(85+160+85)m+30m。橋梁施工時(shí)采用了連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu),并引入混凝土掛籃懸澆技術(shù),以此確保橋梁施工的質(zhì)量。

2工程施工難點(diǎn)

(1)高原特點(diǎn)突出。本項(xiàng)目地處青藏高原東南部,所處地段平均高程為3127m,空氣密度低、嚴(yán)寒、缺氧、溫差大、紫外線強(qiáng),植物稀少,生態(tài)脆弱,人工和機(jī)械效率嚴(yán)重下降,工程投入增加。

(2)環(huán)保要求高。由于高原地區(qū)地理位置特殊,生態(tài)環(huán)境極為脆弱,對(duì)于環(huán)境擾動(dòng)特別敏感,破壞以后難以恢復(fù)且沿線分布多處自然保護(hù)區(qū),線路與在建或擬建水電站多次交叉或鄰近,因此,環(huán)保要求極高,無疑會(huì)增加工程成本和施工難度[1]。

3掛籃懸澆施工中掛籃設(shè)計(jì)

3.1掛籃構(gòu)造。規(guī)格方面,單個(gè)掛籃的長(zhǎng)度為12.20m,高度為4.76m,懸臂總長(zhǎng)為5.7m,考慮附屬施工設(shè)施,其與掛籃總重達(dá)660kN。結(jié)構(gòu)方面,掛籃配備了豐富的系統(tǒng)群,具體如下。

(1)主桁架系統(tǒng);趦善旒艿慕M合作用可以形成標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件,從而發(fā)揮出優(yōu)良的承重效果,單個(gè)桁架均配備了4根桿件銷;谶B系梁等結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)桁架之間的連接,其中前頂橫梁既可以起到桁架連接作用,又可以為吊桿提供穩(wěn)固的支點(diǎn)。四個(gè)桿件共同發(fā)揮出受力作用,并通過熱軋鋼槽焊接的方式形成穩(wěn)固連接,基于銷接的方式可以實(shí)現(xiàn)桿件與節(jié)點(diǎn)板之間的連接。整體來說,桿件的受力作用明確,具有靈活的裝卸特性。

(2)底籃和吊帶系統(tǒng)。選用工字鋼作為底籃材料,并將其布設(shè)在前、后底部橫梁位置上,以便后續(xù)澆筑施工的進(jìn)行。將普通槽鋼作為前后底梁的基礎(chǔ)構(gòu)件,二者之間需要形成連接點(diǎn),通過鋼銷與吊帶進(jìn)行連接。給底籃設(shè)置錨固系統(tǒng),基于液壓千斤頂?shù)恼{(diào)節(jié)作用可以靈活改變兩個(gè)底橫梁的高度,由此確定立模標(biāo)高。

(3)行走系統(tǒng)。選用兩根工字鋼,通過拼接的形式組成軌道,基于反掛的方式將小輪置于上翼緣板位置,輔助使用液壓千斤頂為掛籃的移動(dòng)提供基礎(chǔ)動(dòng)力。需要確保行走軌道的穩(wěn)固性,基于反裝的方法,使用豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋加以固定。應(yīng)當(dāng)注意的是,豎向預(yù)應(yīng)力筋所在的位置應(yīng)足夠精準(zhǔn),并在端頭位置留出≥8cm的空間,以便實(shí)現(xiàn)與連接器的連接。

(4)模板系統(tǒng)。以內(nèi)、外兩部分模板為主,綜合配備了吊梁以及固定裝置。外模板以大塊鋼模為宜,而內(nèi)模在使用鋼材料的同時(shí)還需要綜合木質(zhì)結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行澆筑時(shí),通過吊梁支撐的方式提升模板系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時(shí)需要對(duì)吊梁進(jìn)行錨固處理,具體方法有:利用錨固法,將一端與箱梁頂板進(jìn)行固定,另一端則固定在掛籃前頂橫梁處。當(dāng)掛籃處于移動(dòng)狀態(tài)時(shí),外模吊梁發(fā)揮出支托作用,并與掛籃一起前移。3.2掛籃安裝。在安裝過程中,在預(yù)埋件的作用下可以通過錨固的方式將掛籃置于軌道上;給軌道配備主桁架底梁;在前橫梁安裝時(shí)首先需要將斜拉鋼絲繩解除;將位于0#段位置的外模進(jìn)行解體處理,基于吊車設(shè)備可以逐一移動(dòng)至對(duì)應(yīng)的位置;在此基礎(chǔ)上圍繞吊桿、模架等展開安裝作業(yè)。總體來說,掛籃安裝工序較為復(fù)雜,需要嚴(yán)格遵循安裝順序進(jìn)行。

3.3掛籃預(yù)壓。

3.3.1預(yù)壓目的。最大程度緩解掛籃非彈性變形現(xiàn)象,在對(duì)梁段預(yù)拱度計(jì)算時(shí)需要考慮此因素帶來的影響。

3.3.2預(yù)壓方法。以懸臂梁段最大重量為基準(zhǔn),在確定掛籃預(yù)壓壓重時(shí)應(yīng)為該值的1.2倍;陬A(yù)應(yīng)力張拉加載的方法可以完成預(yù)壓作業(yè),嚴(yán)格控制加載量,具體值為:空載-50%-空載-50%-80%-100%-120%。在進(jìn)行卸載作業(yè)時(shí),則需要依據(jù)上述加載標(biāo)準(zhǔn)以逆向的方式進(jìn)行卸載。每完成一次加載或卸載后,都需要對(duì)張拉情況進(jìn)行觀察,并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的變形量[2]。

3.3.3變形觀測(cè)。以分級(jí)的方式對(duì)主桁架進(jìn)行觀測(cè),需要深入觀察掛籃所帶來的彈性變形量,將預(yù)拱度納入計(jì)算范圍中進(jìn)行全面分析。在立模時(shí),則需要考慮非彈性變形所帶來的影響。

3.3.4箱梁懸臂澆筑施工順序。懸臂澆筑所對(duì)應(yīng)的施工工序較為復(fù)雜,對(duì)應(yīng)的施工難度較大,所需考慮的細(xì)則較多。此環(huán)節(jié)作業(yè)應(yīng)建立在上節(jié)段預(yù)應(yīng)力筋壓漿施工完成的基礎(chǔ)上,首先需要將錨固系統(tǒng)解除,而后再對(duì)掛籃進(jìn)行錨固處理,并適時(shí)調(diào)整模板的標(biāo)高,以便后續(xù)鋼筋綁扎作業(yè)的高效進(jìn)行;做好預(yù)應(yīng)力管道以及相應(yīng)模板的安裝工作,并再次調(diào)整標(biāo)高;在確保無誤的情況下采用兩端對(duì)稱的方式展開混凝土灌注施工,隨即采取養(yǎng)生措施,經(jīng)過一段時(shí)間后需要將端模拆除并進(jìn)行鑿毛。以上述工序?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行循環(huán)施工。

4箱梁懸臂澆筑施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1施工工藝流程。具體的施工工藝流程:0#梁段施工→支架、模板拆除→掛籃拼裝、試壓→掛籃移動(dòng)、固定、調(diào)整→梁段模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道安裝→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿→封錨→合龍段施工。

4.2模板調(diào)整。當(dāng)掛籃達(dá)到指定位置后,需要觀測(cè)其水平中線以及標(biāo)高情況,并進(jìn)行調(diào)整。中線部分:通過全站儀設(shè)備獲得橋梁軸線的具體位置,基于幾何方法獲取模板中軸線的實(shí)際位置,而后進(jìn)行對(duì)比并做以調(diào)整。標(biāo)高部分:充分考慮掛籃引起的彈性變形以及掛籃重量的影響,二者均會(huì)給結(jié)構(gòu)下?lián)隙葞砀蓴_,此時(shí)需要通過綜合模擬法進(jìn)行分析。

4.3鋼筋綁扎。通過現(xiàn)場(chǎng)制作的方式制得鋼筋,注重綁扎的先后順序:以底板、腹板綁扎為主,同時(shí)兼并進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋與波紋管的安裝;在此基礎(chǔ)上圍繞頂板、底板展開綁扎作業(yè),此時(shí)依然需要設(shè)置預(yù)應(yīng)力管道。

4.4預(yù)應(yīng)力波紋管成孔。在本文所論述的高寒地區(qū)橋梁項(xiàng)目中,預(yù)應(yīng)力管道均為金屬波紋管,在安裝過程中應(yīng)避免其與構(gòu)造鋼筋相碰觸。若二者有所接觸,則需要適時(shí)移動(dòng)構(gòu)造鋼筋,由此提升管道安裝位置的精準(zhǔn)性。

4.5混凝土配比試驗(yàn)。該工程位于我國(guó)青藏高原地區(qū),地勢(shì)較高且溫度較低,因此在配制混凝土的過程中需要添加防凍劑。其混凝土的配比試驗(yàn)中需選定符合標(biāo)準(zhǔn)的砂、骨料、水及水泥,具體要求見表1。

4.6混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù);诒脗鬏?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)對(duì)混凝土的運(yùn)送,兩個(gè)節(jié)段應(yīng)在同一時(shí)間進(jìn)行灌注。完成灌注施工后,做好梁的保濕養(yǎng)護(hù);現(xiàn)場(chǎng)制作的混凝土試塊,部分在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù),其余均與結(jié)構(gòu)物混凝土同條件養(yǎng)護(hù)。

4.7預(yù)應(yīng)力穿束、張拉及壓漿。對(duì)于豎向預(yù)應(yīng)力筋而言,宜使用先穿法;對(duì)于橫向預(yù)應(yīng)力筋而言則以后穿法為宜。當(dāng)梁體強(qiáng)度達(dá)到95%以上水平且混凝土施工已結(jié)束5d后,便可對(duì)縱向鋼束進(jìn)行張拉處理,基于復(fù)張拉的方法對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行處理;谡婵諌簼{法,可以對(duì)縱向預(yù)應(yīng)力筋做以進(jìn)一步處理。

4.8掛籃移動(dòng)。首先需要對(duì)梁端頂面進(jìn)行找平并明確滑道的具體位置,而后以緩慢的速度松開吊桿。應(yīng)當(dāng)注意,位于同一斷面的吊桿在放松時(shí)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,此過程中應(yīng)觀察內(nèi)導(dǎo)梁與底縱梁的位置,若二者與混凝土表層間距為20cm,則需要停止放松作業(yè)。在確保各模板與梁體完全分離后,應(yīng)隨即松開底梁后錨,在千斤頂?shù)妮o助下推動(dòng)掛籃實(shí)現(xiàn)前移,同時(shí)將側(cè)模、底模移動(dòng)至指定位置。在掛籃行走過程中,單個(gè)掛籃應(yīng)配備三道甚至更多的壓梁。將液壓千斤頂作為動(dòng)力源,單個(gè)掛籃需要配備兩臺(tái)規(guī)格為60t的千斤頂。

5結(jié)語

綜上所述,在本文所論述的高寒地區(qū)橋梁工程中,采用了混凝土掛籃懸澆技術(shù),實(shí)踐表明此方式具有高度可行性,可以提升掛籃的穩(wěn)定性,對(duì)施工環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng);诨炷翏旎@懸架施工法,可以推動(dòng)工程的有序進(jìn)行。

參考文獻(xiàn):

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