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連續梁懸臂澆筑施工工藝論文
1概述
懸臂施工法是將橋梁的梁部分為若干段，由墩頂開(kāi)始，兩側同步進(jìn)行拼裝或澆筑直至合龍。按照兩側同步進(jìn)行施工工法的不同，同步澆筑的為懸臂澆筑法，如圖1所示，同步拼裝的為懸臂拼裝法。其中，懸臂澆筑法是我國目前應用最為廣泛的大跨徑橋梁施工工法。在本文中，以懸臂澆筑法為例，介紹其施工工藝和施工中的關(guān)鍵點(diǎn)控制。掛籃懸臂澆筑法，又稱(chēng)迪維達克法，起源于前西德。自20世紀60年代起出現以來(lái)，由于該工法具有的顯著(zhù)特性和優(yōu)勢，使得其不斷得到發(fā)展，成為目前進(jìn)行大中跨徑橋梁施工中應用最為廣泛的技術(shù)之一。該工法自20世紀80年代傳入我國，由于不受通航、通行的限制，且隨著(zhù)連續梁橋向大跨、多跨的發(fā)展，該工法近年來(lái)在我國得到了不斷的創(chuàng )新，在橋梁建設中得到了普遍的應用。懸臂澆筑法的優(yōu)勢:施工期間對通航或通行的影響很小;梁段逐段施工，且都在掛籃上完成，不需要安裝大型起吊設備;梁段采用現澆工藝，可有效確保梁體的穩定性和整體性;每墩有兩個(gè)工作面平行作業(yè)，幾個(gè)橋墩同時(shí)施工，施工效率高，有效縮短工期。掛籃是懸臂澆筑法施工中最主要的設備。在施工中，要求掛籃具有自重輕，構造簡(jiǎn)單，堅固穩定，拆裝方便，且受力后變形小等特點(diǎn)。掛籃具有很多種類(lèi)，有平行桁架式、三角形桁架式、弓弦式、斜拉式等。在我國，使用較多的是三角形及菱形結構掛籃。在工程項目施工中，掛籃的選擇應根據工程具體情況適當選定。
2懸臂澆筑法施工工藝
在國內外施工中，懸臂澆筑法是大跨度預應力混凝土梁橋最主要的施工工法。懸臂灌注法，也稱(chēng)為無(wú)支架平衡伸臂法、掛(吊)籃法。該工法以墩頂節段0號塊為起點(diǎn)，通過(guò)在兩端加掛掛籃并同步向前移動(dòng)，按節段逐段對稱(chēng)進(jìn)行混凝土澆筑，直至合龍。
2．10號段施工
在我國，0號塊施工采用落地支架法或鋼牛腿托架法較多。在施工中，進(jìn)行墩身、承臺等澆筑完成后，進(jìn)行墩體的強度檢測。符合設計強度要求后，進(jìn)行永久支座安裝和臨時(shí)支座設置工作。在墩頂設置臨時(shí)固結支座。當預應力混凝土連續梁橋選擇采用懸臂施工時(shí)，墩梁鉸接不能承受彎矩，則需要在施工過(guò)程中采取臨時(shí)固結措施將墩梁固結，待梁段至少一端合龍后將其解除。
2．2掛籃拼裝
澆筑好的0號塊是掛籃安裝的場(chǎng)所。在0號段預應力鋼束張拉完畢后，進(jìn)行掛籃安裝(以三角形掛籃為例)。按照安裝流程，分別進(jìn)行滑道、支座及三角形組合梁的安裝，連接并錨固組合梁尾部，再進(jìn)行壓重配置和調桿安裝，如圖6所示。按設計要求，將底模平臺和側模支架整體起吊，與相應的吊點(diǎn)相連，后下橫梁則用吊桿支撐在箱梁底板上。墩頂工作面較窄，故在進(jìn)行1號段施工時(shí)，兩側掛籃應相連。在進(jìn)行2號段及以后的節段施工中，兩側掛籃分開(kāi)同步進(jìn)行作業(yè)。為保障施工安全，同時(shí)確保掛籃每次變形時(shí)的規律一致，應設置專(zhuān)人進(jìn)行掛籃錨固及保障。掛籃預壓加載在于檢查掛籃主桁架的受力及變形量以及后錨系統的安全性，使用吊沙袋法較多。
2．3掛籃施工
利用掛籃對稱(chēng)懸臂灌注梁段，主要包括掛籃前移，掛籃調整及錨固，鋼筋及孔道安裝，混凝土灌注及養護，預應力張拉，孔道壓漿六個(gè)工序循環(huán)進(jìn)行。在施工中，按設計的節段長(cháng)度，在掛籃內進(jìn)行與其相匹配的鋼筋綁扎、混凝土立模澆筑和張拉預應力等工序。待本節段施工完畢后，兩側掛籃向前對稱(chēng)移動(dòng)，進(jìn)行下一節段施工，如此反復直至合龍。箱型梁體一次澆筑成型。兩段對稱(chēng)平衡澆筑。澆筑時(shí)，兩側掛籃混凝土不平衡重不能超過(guò)5m3。應根據環(huán)境溫度濕度按驗評標準的相關(guān)要求進(jìn)行養護。掛籃行走采用千斤頂頂推方式，也可采用導鏈在前端拖拉的方式。軌道行走時(shí)，后錨筋不允許松動(dòng)、拆除。專(zhuān)人統一指揮掛籃行走，應對稱(chēng)、連續、緩慢行走到位。懸臂灌注法每節段長(cháng)一般為2m～5m(在斜拉橋施工中現已達到8m～10m)。壓漿后待水泥漿強度達到20MPa后即可移動(dòng)掛籃。為確保梁體濕度，澆筑完畢后使用塑料薄膜、麻袋等覆蓋橋面進(jìn)行澆水養護。待梁體強度達到設計要求的75%后，繼續進(jìn)行穿束、張拉、壓漿和封錨等工序。預應力鋼束張拉中采取必要的安全防護措施，采取團隊協(xié)作，統一指揮，明確分工。
2．4合龍段施工
合龍段施工是關(guān)系到成橋線(xiàn)型的關(guān)鍵。在連續梁施工中，可分為“先邊跨后中跨”和“先中跨后邊跨”兩種合龍方式。在具體項目中，根據施工條件合理確定，再按設計要求進(jìn)行合龍施工。為確保梁體的整體性，施工前需將T構上不必要的施工荷載全部清除，剩余荷載應處于相對平衡狀態(tài)。為確保合龍精度和設計線(xiàn)形，合龍施工須對稱(chēng)同步進(jìn)行，應結合現場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行質(zhì)量控制，采取措施避免出現合龍段端部的“剪力差”變位。在合龍段施工中，采取有效的安全防護措施。按照既拉又撐的原則，在梁體變形相對最小和溫度變化最小時(shí)段內需完成剛性支撐鎖定，支撐鎖定需對稱(chēng)、均衡、同步。要迅速完成合龍塊勁性骨架的焊接，并形成鋼接。合龍段澆筑施工一次澆筑成型，應選在日氣溫較低，溫度變化幅度小的時(shí)間區內。很多工程項目多選定在夜間溫度最低時(shí)進(jìn)行。加強合龍段混凝土澆筑時(shí)的振搗和澆筑后的養護，以防止早期裂縫的出現。
2．5體系轉換
與合龍段施工密切相關(guān)，臨時(shí)固結解除后，將梁落于正式支座上，并按標高調整支座高度。在施工中，應均衡對稱(chēng)的進(jìn)行臨時(shí)錨固的放松。在放松過(guò)程中，應指定專(zhuān)人負責各梁段高程變化監測，以確保安全。在體系轉換工程中，需考慮鋼束張拉、支座變形、溫度變化等因素引起結構的次內力。多跨梁多次體系轉換。
2．6掛籃拆除
在拆除掛籃時(shí)注意安全和對構件的保護。
3施工控制
懸臂澆筑施工法具有顯著(zhù)的優(yōu)越性，重視施工中的技術(shù)關(guān)鍵和安全控制點(diǎn)，確保施工質(zhì)量和安全。1)在施工中，為確保預應力管道的質(zhì)量，一般采用預埋鐵皮管或者鐵皮波紋管和橡膠抽拔管。為防止灰漿滲入，管道接頭間應嚴密對準，并用膠布包裹嚴實(shí)，如圖10所示。預制梁設置反拱時(shí)，預應力管道也同時(shí)設置反拱。2)為確保管道預留位置正確，線(xiàn)形平順，在混凝土澆筑期間不產(chǎn)生位移，在管道四周應布置足夠的定位鋼筋，確保管道牢固的置于模板內的設計位置。端部的預埋鋼墊板應垂直于孔道中心線(xiàn)。3)在梁體混凝土澆筑過(guò)程中，應保持對稱(chēng)平衡澆筑。采取措施提高混凝土密實(shí)度，特別要重視錨墊板后區域的振搗及對預留管道的保護。4)為加快施工速度又確保施工質(zhì)量，盡量縮短養護時(shí)間，可在混凝土中加入早強劑或減水劑，可有效提高混凝土早期強度。在配合比設計時(shí)按規范要求控制水泥用量，控制水化熱溫度，防止出現過(guò)大的收縮和徐變。5)在新舊梁段交接處，為確保梁體的整體性，澆筑前梁端表面應鑿毛并清洗干凈。在該處進(jìn)行鋼筋、錨具等安裝時(shí)，應重視連接質(zhì)量，避免出現開(kāi)裂。6)重視施工中線(xiàn)性控制。在施工過(guò)程中，進(jìn)行墩身變形和承臺沉降監測，做好箱梁高程、預拱度及箱梁軸線(xiàn)的控制，實(shí)現對各段中線(xiàn)變化情況的嚴密監測，保證—個(gè)跨徑內將要合龍的懸臂兩端在同一水平線(xiàn)上。
4結語(yǔ)
采用懸臂澆筑法進(jìn)行大跨徑連續梁橋建設，具有對交通干擾小，受季節和水位等自然因素影響小，顯著(zhù)降低工程成本的特性，在國內外得到了廣泛重視。特別是隨著(zhù)我國高速公路建設逐步向中西部地區推進(jìn)，懸臂澆筑法能有效克服中西部地區山高溝深的自然條件限制，具有廣闊的應用前景。連續梁橋懸臂澆筑施工中，需要經(jīng)過(guò)數次體系轉換，施工工藝復雜，難度較大。因此，做好施工中安全管理和施工控制，堅持施工中的線(xiàn)性和應力控制，保證其符合設計要求是其中的關(guān)鍵，這對降低施工風(fēng)險，確保施工質(zhì)量是非常重要的。
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