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摘要:逐孔施工是中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁中的一種施工方法,它使用一套設(shè)備從橋梁的一端逐孔施工,直到對(duì)岸。采用逐孔施工的主要特點(diǎn)在于施工能連續(xù)操作,橋越長(zhǎng),施工設(shè)備的周轉(zhuǎn)次數(shù)愈多,其經(jīng)濟(jì)效益越高。本文對(duì)逐孔施工法中的臨時(shí)支承組拼預(yù)制節(jié)段的逐孔施工法、移動(dòng)支架逐孔現(xiàn)澆施工法、以及整孔吊裝或分段節(jié)段施工法等做了具體分析介紹。
關(guān)鍵詞:橋梁施工論文發(fā)表,期刊發(fā)表,整孔吊裝法,分節(jié)段施工法,移動(dòng)支架法,移動(dòng)模架法
逐孔施工法是中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋常采用的一種施工方法,它使用一套設(shè)備從橋梁的一端逐孔施工。逐孔施工從50年代末期以來(lái)得到了廣泛應(yīng)用和發(fā)展,首先在歐洲國(guó)家大量采用,尤其是前聯(lián)邦德國(guó)、奧地利、瑞土和法國(guó)使用最多。先進(jìn)的施工方法也促進(jìn)了橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展,使用新技術(shù)、改進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu),帶來(lái)了節(jié)省材料用量的好處。逐孔施工方法主要有:預(yù)制梁的逐孔施工法(整孔吊裝法、分節(jié)段施工法)、移動(dòng)支架法、移動(dòng)模架法。它們都具有不需要設(shè)置地面支架,不影響通航和橋下交通,施工安全、可靠;有良好的施工環(huán)境,保證施工質(zhì)量,一套模架可多次周轉(zhuǎn)使用,具有在預(yù)制場(chǎng)生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn);機(jī)械化、自動(dòng)化程度高,節(jié)省勞力,降低勞動(dòng)強(qiáng)度,上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè),縮短工期通常每一施工梁段的的長(zhǎng)度取用一孔梁長(zhǎng),接頭位置一般可選在橋梁受力較小的部位;移動(dòng)模架設(shè)備投資大,施工準(zhǔn)備和操作都較復(fù)雜;宜在橋梁跨徑小于50m的多跨長(zhǎng)橋上使用等優(yōu)點(diǎn)。接下來(lái)本文就這些施工法進(jìn)行一一介紹。
一、移動(dòng)支架法
移動(dòng)支架是以移動(dòng)桁架為主要支承結(jié)構(gòu)的整體支架,可一次完成中小跨徑一跨混凝土梁體的施工,適用于64m以下多多跨簡(jiǎn)支和連續(xù)梁橋的就地澆注。移動(dòng)支架造橋就是將預(yù)先生產(chǎn)的梁段在移動(dòng)支架內(nèi)對(duì)位串聯(lián)濕接,原位拼架,整孔組拼,整孔張拉,當(dāng)梁體達(dá)到承載狀態(tài)后。向前拖拉支架滑移過(guò)墩,就位于下一孔跨,移動(dòng)支架向前逐孔拼架,逐孔成橋。移動(dòng)支架法施工要點(diǎn)如下:
1、利用移動(dòng)支架墩頂原位建造PC箱梁,支架在墩頂逐孔移動(dòng),PC梁直接建在橋孔,可以一次到位,不再頂推滑移或起落升降。
2、以節(jié)段拼接法為主。梁節(jié)工廠化預(yù)制,墩頂原位拼裝濕接,平行作業(yè),可以建造簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁。
3、支架用搶修鋼梁拼組。首選八七型鐵路應(yīng)急搶修鋼梁半穿式倒置(Π型),在支架腹內(nèi)節(jié)段拼裝成PC梁。
4、梁節(jié)升降及滑移用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的叉式升降裝置、移梁小車(chē)、調(diào)位機(jī)構(gòu)并配以通用起重、牽引與混凝土和鋼束作業(yè)機(jī)具。
5、下托梁承載混凝土梁節(jié)。一孔梁完成后,下托梁旋轉(zhuǎn)打開(kāi),支架以專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的滾筒箱與桁尾滑道為支托滑移至下一橋孔,進(jìn)行程序相同的作業(yè)。
二、移動(dòng)模架法
(一)移動(dòng)模架法概述
移動(dòng)模架原位整孔制造預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁,是在預(yù)先安裝于橋墩兩側(cè)的鋼托架上,拼裝帶有模板的鋼主梁及導(dǎo)梁,利用鋼主梁承重,在預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的設(shè)計(jì)位置上整孔現(xiàn)澆箱梁混凝土。經(jīng)養(yǎng)護(hù)待初張拉箱梁能安全承受自重后,移動(dòng)模架整體下降,脫底模、外模。然后主梁攜帶模架在墩旁托架上向前方移動(dòng)一孔,逐孔完成多跨預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的制造。終張拉可按施工組織的合理安排適時(shí)進(jìn)行。而內(nèi)模是在下一孔待制箱梁底腹板鋼筋就位后再用專(zhuān)用小車(chē)從已制箱梁內(nèi)分段運(yùn)出安裝。更換相應(yīng)的模板,可以原位制造跨度為20m~32 m的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁。施工的關(guān)鍵在于移動(dòng)模架的移動(dòng)和模板的拆裝移動(dòng)。
(二)移動(dòng)模架法對(duì)橋梁要求
1、路線(xiàn)平縱斷面
移動(dòng)模架造橋機(jī)的主要承重部件一般是略長(zhǎng)于一跨的直線(xiàn)鋼箱梁,當(dāng)橋梁位于曲線(xiàn)上時(shí),類(lèi)似于梁按照切線(xiàn)布置或平分中矢布置。因此要求半徑不能太小,如跨度50m時(shí),曲線(xiàn)半徑不宜小于600m。這對(duì)于鐵路橋梁來(lái)說(shuō)較易滿(mǎn)足(一般跨度32m時(shí)曲線(xiàn)半徑要求在500~600m以上),但公路橋梁位于小半徑(R<200m)曲線(xiàn)上的情況較多,此時(shí)模架應(yīng)采用分節(jié)鉸接形式以適應(yīng)小半徑,但目前國(guó)內(nèi)公路造橋機(jī)大多還限于采用直線(xiàn)模架橫移來(lái)實(shí)現(xiàn)曲線(xiàn)橋的施工。對(duì)縱斷面而言,縱坡不應(yīng)過(guò)大(一般不宜大于3%)。
2、結(jié)構(gòu)形式的選擇
梁式橋按照受力分為連續(xù)梁和簡(jiǎn)支梁。對(duì)于簡(jiǎn)支梁,當(dāng)采用移動(dòng)模架造橋機(jī)施工時(shí),除非預(yù)應(yīng)力采用單端張拉,否則需要考慮張拉空間的問(wèn)題。而對(duì)于連續(xù)梁來(lái)說(shuō),采用單端張拉對(duì)梁部?jī)?nèi)力、應(yīng)力影響不大,可以更好地適應(yīng)移動(dòng)模架造橋機(jī)施工要求。因此除非特殊情況(如軟弱地基等),一般應(yīng)優(yōu)先采用連續(xù)梁橋。
3、橋梁跨度及布置
根據(jù)移動(dòng)模架造橋機(jī)施工的特點(diǎn),對(duì)橋梁最小跨度的要求主要取決于梁部箱內(nèi)空間,因?yàn)閮?nèi)模自動(dòng)拆裝及走行需要一定的空間,同時(shí)還要考慮成橋后檢修要求,因此跨度太小時(shí)較難滿(mǎn)足上述要求,對(duì)于公路橋梁而言更是如此。當(dāng)跨度增大時(shí),無(wú)疑模架承重梁的自重增加,用鋼量增大,且較大跨度橋梁(如64m以上)一般設(shè)計(jì)為變高度連續(xù)梁,此時(shí)采用移動(dòng)模架法施工速度與掛籃懸澆相差不大,且對(duì)模架走行、模板制作等要求較高,與掛籃懸澆相比己無(wú)優(yōu)勢(shì)可言,因此采用移動(dòng)模架造橋機(jī)施工時(shí),橋梁跨度不宜大于60~70m,其適宜跨度在30~50m之間。
(三)移動(dòng)模架法施工技術(shù)要點(diǎn)
1、準(zhǔn)測(cè)量墩的中心線(xiàn)以及支承墊石的施工高程,并計(jì)算出施工誤差,經(jīng)監(jiān)理工程師審查并簽證后方可進(jìn)行梁體施工作業(yè)。
2、移動(dòng)模架的組拼
根據(jù)橋本身的特點(diǎn)以及施工的總體安排,移動(dòng)模架的組拼采用在梁孔位處拼組的施工方案:用汽車(chē)起重機(jī)拼裝模架,并在承臺(tái)位置使用“八三”軍用墩設(shè)置臨時(shí)支撐。將模架桿件運(yùn)至現(xiàn)澆梁孔位處,使用汽車(chē)吊將桿件組拼成單元,然后用兩臺(tái)25t的汽車(chē)吊將單元塊提升至墩上面的支撐及臨時(shí)支墩上,依此將模架拼組完畢。
3、現(xiàn)澆梁體混凝土施工
模架組拼完成后,首先安裝模板,調(diào)整底模標(biāo)高,利用木楔將底模調(diào)整至預(yù)定位置,然后測(cè)量梁體的空間位置,并根據(jù)設(shè)計(jì)要求和測(cè)量結(jié)果,使用底模支撐架上的木楔進(jìn)行梁段三維空間的調(diào)整,直至滿(mǎn)足要求為止。模板安裝好并經(jīng)檢查合格后開(kāi)始梁體鋼筋的綁扎,綁扎完畢即可澆筑梁體混凝土,待混凝土養(yǎng)生至設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度后,按要求張拉鋼鉸線(xiàn)并分階段的調(diào)整梁底至“六四”梁表面的高度,直至張拉完畢并脫空箱式支撐退出鋼楔塊為止。卸掉千斤頂,將承重主桁梁落在滑道上,模板脫落。
4、移動(dòng)模架的移行
拆除底模,使之懸掛于一側(cè)桁梁上,同時(shí)拆除兩組承重桁梁間的臨時(shí)連接。在新拼好的八三墩支撐上安裝好滑移軌道,同時(shí)移行卷?yè)P(yáng)就位聯(lián)結(jié)。通過(guò)移行卷?yè)P(yáng)拖拉移動(dòng)模架在滑道上前行至下一梁孔位,調(diào)整就位后進(jìn)行下一循環(huán)作業(yè)。
三、整孔吊裝和分段吊裝
整孔吊裝和分段吊裝施工需要先在工廠或現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制整孔梁或分段梁,再進(jìn)行逐孔架設(shè)施工。由于預(yù)制梁或預(yù)制段較長(zhǎng),因此,需要在預(yù)制時(shí)先進(jìn)行第一次預(yù)應(yīng)力筋的張拉,拼裝就位后進(jìn)行二次張拉。因此,在施工過(guò)程中也需由簡(jiǎn)支梁或懸特過(guò)渡到連續(xù)梁的體系轉(zhuǎn)換。吊裝的機(jī)具有析式吊、浮吊、龍門(mén)起龍機(jī)、汽車(chē)吊等多種,可根據(jù)錨具起吊重最,橋梁所在位置以及現(xiàn)在設(shè)備和拿握機(jī)具的熟練程度等因素決定。整孔吊裝和分段吊裝施工的注意問(wèn)題
1、采用分段組裝逐孔施工的接頭位置可以設(shè)在橋墩處也可設(shè)在梁的2/5附近,前者多為由簡(jiǎn)支梁逐孔施工連接成連續(xù)梁橋;后者多為懸臂梁轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁。在接頭位置處可設(shè)有0.5~0.6m現(xiàn)澆混凝土接縫,當(dāng)混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力筋,完成連續(xù)。
2、橋的橫向是否分隔,主要根據(jù)起重能力和截面型式確定。當(dāng)橋梁較寬,起重能力有限的情況下,可以采用T梁或工字梁截面,分片架設(shè)之后再進(jìn)行橫向整體化。為了加強(qiáng)橋梁的橫向剛度,常采用梁間翼緣板有0.5m寬的現(xiàn)澆接頭。采用大型浮吊橫向整體吊裝將會(huì)簡(jiǎn)化施工和加快安裝速度。
3、對(duì)于先簡(jiǎn)支后連續(xù)的施工方法,通常在簡(jiǎn)支梁架設(shè)時(shí)使用臨時(shí)支座,待連接和張拉后期鋼索完成連續(xù)時(shí)拆除臨時(shí)支座,放置永久支座。為使臨時(shí)支座便于卸落,可在橡膠支座與混凝土墊塊之間設(shè)置一層硫磺砂漿。
4、在梁的反彎點(diǎn)附近設(shè)置接頭,在有可能的情況下,可在臨時(shí)支架上進(jìn)行接頭。結(jié)構(gòu)各截面的恒載內(nèi)力根據(jù)各施工階段進(jìn)行內(nèi)力疊加計(jì)算。
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