淺談?lì)A(yù)制箱梁短線臺(tái)座法施工技術(shù)

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隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入,環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展已被統(tǒng)一了起來(lái),人們對(duì)PC節(jié)段梁施工的合理化作了進(jìn)一步的探討,特別是在自然條件復(fù)雜的山嶺重丘區(qū)以及交通繁忙的城市立交的施工中采用短線臺(tái)座法預(yù)制,可以克服傳統(tǒng)施工工藝的不足,在質(zhì)量、進(jìn)度、成本控制及環(huán)保、安全等方面取得了較大的成效。

　　1短線臺(tái)座法預(yù)制節(jié)段梁施工程序及施工要點(diǎn)

　　1.1節(jié)段梁制造

　　1.1.1短線臺(tái)座的原理

　　短線法是指每個(gè)節(jié)段梁的灌注均在同一特殊的模板內(nèi)進(jìn)行,其一端為一個(gè)固定的端模,另一端為已澆梁段,待灌注梁的位置不變,通過(guò)調(diào)整已灌注匹配梁的幾何位置獲得任意規(guī)定的平、縱曲線的一種施工方法,該施工方法具有占地小、周期短、節(jié)段梁外觀質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

　　1.1.2預(yù)制順序

　　(1)標(biāo)準(zhǔn)“T”預(yù)制順序:從墩頂塊開始,向兩側(cè)逐段對(duì)稱預(yù)制。

　　(2)邊跨預(yù)制順序:從墩頂塊向一側(cè)逐段預(yù)制,且各梁段相互匹配。

　　1.1.3特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)

　　占地面積小、施工周期短;梁體的預(yù)制與橋梁下部結(jié)構(gòu)施工可平行作業(yè),大大縮短建橋工期;節(jié)段梁混凝土收縮徐變小,竣工后梁體線形變化不大;工廠化的節(jié)段梁預(yù)制生產(chǎn),便于生產(chǎn)組織和整體施工質(zhì)量的控制;節(jié)段梁集中預(yù)制生產(chǎn),利于保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境,使得工程帶來(lái)的不良影響達(dá)到最小程度,并在降低施工難度的同時(shí),能夠保證施工的高度安全。

　　1.2模板的設(shè)計(jì)、制造和安裝

　　1.2.1工藝原理

　　將制梁臺(tái)車和模板分成兩大相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。首先通過(guò)液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)三維臺(tái)車,使節(jié)段梁達(dá)到設(shè)計(jì)線形,并使端模永久固定不變。外側(cè)模、底模及底模加長(zhǎng)段通過(guò)絲桿頂裝拆,內(nèi)模的裝拆利用液壓系統(tǒng),可較大地節(jié)省人工裝拆模板的時(shí)間。

　　1.2.2總體構(gòu)造

　　PC梁短線臺(tái)座法模板總體構(gòu)造由底模鋼柱子、側(cè)模及其排架、下支座,底模及其加長(zhǎng)段,端模及其固定支架,翼緣檔板支架、操作平臺(tái)、制梁臺(tái)車、液壓系統(tǒng)、內(nèi)模及其移動(dòng)支架等部分組成。

　　1.2.3模板的加工與安裝

　　模板的安裝程序?yàn)?移梁滑道(方鋼)→底模鋼柱子→端模固定支架→底模加長(zhǎng)段→底模→端模→翼緣檔板支架→側(cè)模鋼凳→側(cè)模及其排架→內(nèi)模→內(nèi)模液壓系統(tǒng)→液壓系統(tǒng)調(diào)試→測(cè)量檢查→投入使用。

　　1.2.4模板設(shè)計(jì)考慮

　　模板及支架的設(shè)計(jì)除保證強(qiáng)度剛度控制外,模板還有以下特點(diǎn):①通過(guò)液壓系統(tǒng)及絲桿頂進(jìn)行裝拆,施工效率高。②制梁臺(tái)車可三維調(diào)整,通過(guò)液壓系統(tǒng)進(jìn)行梁體線型控制。③節(jié)段梁外輪廓尺寸不變,通過(guò)端模尺寸的變化確定節(jié)段梁在某個(gè)臺(tái)座預(yù)制。④對(duì)有隔墻的節(jié)段梁,內(nèi)模以組合鋼模板更換,形式靈活,便于施工。

　　1.3預(yù)應(yīng)力孔道及預(yù)埋件

　　(1)孔道的線型控制,通過(guò)采取管內(nèi)穿充氣膠囊、鋼管套及涂塞玻璃膠等措施,來(lái)防止孔道的錯(cuò)臺(tái)、壓扁、彎曲和漏漿等情況。

　　(2)PC梁預(yù)制一般要求預(yù)埋吊點(diǎn)孔,張拉千斤頂、測(cè)量控制點(diǎn)、應(yīng)力測(cè)點(diǎn)、泄水孔等功能性設(shè)施,須嚴(yán)格依據(jù)圖紙數(shù)量進(jìn)行準(zhǔn)確安裝和定位,因而預(yù)埋件的預(yù)埋已成為施工控制的一個(gè)環(huán)節(jié)。

　　1.4混凝土的施工

　　(1)混凝土灌注:采用一次灌注施工。灌注順序:底板→腹板→頂板。頂板灌注原則:先低端后高端,先中間后兩端。

　　(2)振搗:以插入式振搗為主,附著式振搗為輔,下腹板以底邊翻漿為好。

　　(3)拆模:混凝土強(qiáng)度達(dá)到12MPa時(shí),開始拆模、通孔及脫匹配梁,其施工順序?yàn)?拆除內(nèi)模→拆除外側(cè)模→通孔(檢查孔道質(zhì)量)→脫匹配梁→移梁。端模固定不動(dòng),底模不脫離匹配梁而隨制梁臺(tái)車移至下一節(jié)段梁的匹配位置。

　　(4)養(yǎng)護(hù):混凝土灌注完畢之后3h,頂板用麻袋覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù),節(jié)段梁脫模后外露大面積采用灑水養(yǎng)護(hù),以保持表面潮濕為主,箱內(nèi)連續(xù)養(yǎng)護(hù)時(shí)間不短于7d。

　　1.5線形控制

　　(1)施測(cè)原理:PC梁短線法施工的幾何線形控制,是通過(guò)調(diào)整已灌注匹配節(jié)段梁的空間位置來(lái)獲得任意規(guī)定的平、縱曲線的一種施工方法,其關(guān)鍵是要對(duì)待灌注節(jié)段梁和與之匹配的相鄰節(jié)段梁之間的相對(duì)位置作精確的測(cè)量。

　　(2)控制系統(tǒng):短線法測(cè)量控制系統(tǒng)主要由4部分組成:①由設(shè)置在一個(gè)永久性強(qiáng)制對(duì)中觀測(cè)墩上的精密測(cè)量?jī)x器,和一個(gè)永久性的后視站標(biāo)組成的中線控制系統(tǒng),控制橋梁的水平曲度;②由觀測(cè)臺(tái)座組成的具有一定穩(wěn)定程度的高程控制系統(tǒng),控制橋梁的垂直曲度;③由水平和高程基準(zhǔn)點(diǎn)、測(cè)量臺(tái)座及制梁臺(tái)座上的觀測(cè)點(diǎn)構(gòu)成的監(jiān)測(cè)網(wǎng);④配備能滿足預(yù)制梁所需精度的測(cè)量?jī)x器。

　　(3)預(yù)制監(jiān)控過(guò)程:對(duì)新灌注的節(jié)段梁,測(cè)量控制工序如下:調(diào)整匹配梁的位置→合側(cè)模后的測(cè)量檢查→混凝土灌注前的測(cè)量檢查→埋設(shè)測(cè)量釘→混凝土初凝后數(shù)據(jù)采集→運(yùn)行數(shù)據(jù)處理、得出灌注節(jié)段梁在匹配梁位置的線型數(shù)據(jù)→調(diào)整剛灌注節(jié)段梁的匹配位置。

　　1.6混凝土的表面處理

　　混凝土結(jié)構(gòu)物的外觀質(zhì)量備受重視。PC節(jié)段梁修補(bǔ)分3個(gè)區(qū):①兩端匹配面先修補(bǔ)后打磨,為了防止架梁時(shí)張拉造成修補(bǔ)區(qū)崩裂,要求修補(bǔ)面比原混凝土面低2.0mm;②節(jié)段梁外露大面,用砂輪機(jī)以適當(dāng)?shù)牧Χ却蚰?局部用修補(bǔ)劑及已調(diào)好的修補(bǔ)材料修補(bǔ),使混凝土顏色及平整度滿足規(guī)范要求;③箱內(nèi)修補(bǔ),采用水泥漿、水泥粉等涂沫打磨。

　　2施工經(jīng)驗(yàn)

　　2.1端模固定支架及端模的鋼度影響

　　短線臺(tái)座法施工強(qiáng)調(diào)相鄰節(jié)段之間準(zhǔn)確的相對(duì)關(guān)系,若在施工的過(guò)程中某片梁出現(xiàn)移位而改變這種相對(duì)關(guān)系,則引起后續(xù)灌注梁的測(cè)量數(shù)據(jù)均需作相應(yīng)的調(diào)整,當(dāng)偏差較大時(shí),要通過(guò)若干片節(jié)段梁才能糾正過(guò)來(lái),或有時(shí)根本糾正不到設(shè)計(jì)的線形,則會(huì)造成相鄰兩個(gè)“T”張拉后的梁段在濕接縫處出現(xiàn)較大錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。為了防止該情況的發(fā)生,短線法施工必須將端模固定,將底模、側(cè)模及內(nèi)模向其靠攏,并用拉桿將匹配梁固定在端模上,保證了相鄰節(jié)段梁的相對(duì)位置不會(huì)發(fā)生變化。因而,須增強(qiáng)端模及端模支架的剛度來(lái)預(yù)防施工中的各種變形和移位。

　　2.2預(yù)應(yīng)力管道的防錯(cuò)臺(tái)措施

　　因?yàn)楣?jié)段的匹配關(guān)系,孔道成型用的預(yù)埋波紋管須以一定的長(zhǎng)度截成段,兩段波紋管的連接,不僅要平順、嚴(yán)密,還要防止在灌注過(guò)程中能抵抗振動(dòng)棒的振動(dòng)而不松動(dòng)、脫離。經(jīng)過(guò)多次的研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,采取匹配梁管道套住灌注梁管道20mm的辦法。該方法優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省材料,并可保證預(yù)埋孔道的施工質(zhì)量,但前提是波紋管的剛度要滿足施工要求。

　　3結(jié)束語(yǔ)

　　PC梁短線臺(tái)座法施工,技術(shù)新穎、工藝成熟,整體流程的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)工程的進(jìn)度計(jì)劃控制起決定性作用。其技術(shù)上關(guān)鍵在于線形控制,但借助現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與編制已變得十分方便。隨著預(yù)制混凝土箱形梁施工的廣泛采納,短線法施工將在公路橋梁建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。