新型湿接缝“锚钓法”在桥梁拼接中的应用

2021-09-14 00:51:02■车
福建交通科技 2021年5期
关键词:檐口拉绳蝶形

■车 轲

(漳州通平漳武高速公路有限公司,漳州 363000)

1 前言

随着我国桥梁施工技术的高速发展,桥梁高度越来越高, 湿接缝施工技术优越性也越来越明显。在拼接式湿接缝施工中, 通常采用的施工技术有:(1)在梁底搭设施工平台,人从梁顶通过爬梯到梁底下的施工平台进行施工;(2)在桥面上通过卷扬机运送模板,人员在桥上桥下进行操作;这2 种施工方法对模板安装和拆卸的运送都比较麻烦,施工效率低,成本较高,且施工人员的安全度较低,若桥下场地受到限制,施工难度大[1]。 因此,如何确保拼装式湿接缝施工安全、经济、高效地顺利进行,是一个急需解决的问题。

2 工程概况

漳武高速公路南靖段A1 合同段 (K0+000)起于南靖丰田镇五川,将现有沈海复线上的南靖落地互通改造成南靖东枢纽互通(MK1+313.459)后,路线往西北侧展线,经过田、枫山、鸿砵后,路线上跨九龙江,经新楼、赤尾林,于南靖县城北侧山后村处设置南靖互通(K11+699.880)连接马山线,隧道穿龙潭山后,路线沿着九龙江北岸展线,经坑口、东仔坑后至南坑镇境内,隧道穿石尖山后至终点(K17+350),路线全长17.359 km。其中桥梁22 座,桥梁总长3994.65 m,预制梁片1003 片,大部分桥梁跨越深山沟壑,上跨村道、九龙江、301 国道等,且桥梁高度平均40 m,其中桥梁最大高度达59 m。施工便道难以铺设。 若采用传统的桥面系湿接缝施工方法,效率低,安全度较低,施工难度大。 为提高施工效率,同时确保施工安全,本项目开展技术攻关,研究形成了一套安全可靠、效率高、经济适用的湿接缝施工工法——锚钓法。

3 工艺原理

桥梁拼接式湿接缝“锚钓法”施工工法原理:本技术是利用牵引件将湿接缝模板经梁底下方从一条湿接缝吊运到相邻湿接缝, 然后安装固定模板,浇筑混凝土的循环工艺(图1)。

图1 桥梁拼接式湿接缝锚钓法示意图

4 工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

桥梁拼接式湿接缝“锚钓法”施工工艺流程见图2 所示。

图2 施工工艺流程

4.2 施工操作要点

4.2.1 湿接缝模板制作

湿接缝模板采用长1.8 m、厚3 cm 的竹胶板进行制作,根据现场情况,湿接缝宽度采用79 cm,模板制作宽度采用89 cm,在两侧各预留5 cm 宽度用来进行湿接缝模板位置的调整,并在模板与梁体接触处布设足够宽度和厚度的海绵条,避免浇筑时漏浆。 在模板底部设置3 道横向T 字形支撑,横向为受力杆(螺纹钢,直径为16 mm),竖向为拉杆(螺杆),3 道支撑的间距为0.6 m。在模板背面的中间横向钢筋拉杆上绑上麻绳或者尼龙绳, 绳子大约7~8 m,打上死结并偏向一侧,防止中途脱缰,拉杆穿过胶合板钻好的孔道,在模板面板上用螺母带垫片拉紧进行加固, 使得支撑与模板形成一个整体,结构示意图如图3 所示。

图3 湿接缝模板结构示意图

4.2.2 牵引件和拉绳制作

牵引件:制作3 个直径为10 mm 的吊钩,将吊钩焊在一起,焊牢固,形成一个三爪钩。 在其中一个吊钩的一端有弯钩,弯钩上绑上6 m 长的绳子,绳子的另一端绑上1 根3 m 长的手持竿,如图4 所示。

图4 牵引件结构示意图

拉绳:用8 mm 的钢筋制作U 形钩,将其焊在螺母上, 然后将7 m 长的绳子的一端绑在U 形钩上,U 形钩焊牢,绳子绑牢。

4.2.3 第一条湿接缝施工

现浇连续段浇筑完成后, 浇筑横隔板混凝土,待横隔板混凝土强度达到设计强度70%后,即可进行湿接缝模板的安装。第一步:准备工作。将模板摆放在边梁上,涂刷脱模剂,模板上面板面向防撞护栏。第二步:模板下放。采用吊绳中的螺母与拉杆旋紧,慢慢地将模板从防撞护栏外侧往下放,人拉住模板背面的牵引绳,下放到T 梁底部1 m 左右。 第三步:模板勾正,上升。 在相邻的湿接缝中将牵引件下放,放到T 梁底部2~3 m 处,用三爪钩勾住模板面板上的拉绳,将其往上拉;待绳子拉到T 梁面上,人工慢慢地往上拉,将另外一侧牵引绳慢慢地往下放(拉到一定的程度可将牵引绳放掉),最后把模板拉到梁檐口底部。第四步:模板固定。首先在模板两端的拉杆上穿过PVC 管和蝶形卡,用螺栓上紧,在蝶形卡下用2 根φ28 的钢筋横向卡在梁板上,然后旋掉拉绳上螺母,套上PVC 管、蝶形卡和2 根φ28钢筋,将模板牢牢地吊在梁檐口底部(图5)。 第五步:模板安装完成。 在安装过程中,将模板进行微调,保证不出现错台及漏洞,如此依次进行湿接缝模板的安装,安装好第一条湿接缝(图6)。 第六步:浇筑混凝土。 模板安装完成后,在适当的时间浇筑,待混凝土达到一定的强度后,进行喷淋养生。

图5 湿接缝模板固定

图6 安装完成的湿接缝

4.2.4 第二条湿接缝施工

第一步:模板拆除及下放。 待湿接缝混凝土强度达到设计强度70%后,把模板中间的拉杆螺栓旋开,拿掉蝶形卡,采用拉绳中螺母与拉杆旋紧,然后再旋开模板两边上的螺栓,拿掉蝶形卡,拉住拉绳,将模板慢慢下放到T 梁底部1 m 左右(图7)。 第二步:模板勾正,上升。 在相邻的湿接缝中将牵引件下放,放到T 梁底部2~3 m 处,用三爪钩勾住模板面板上的牵引绳,将其往上拉。 待到绳子拉到T 梁面上,人工慢慢地往上拉,将另外一侧绳子慢慢地往下放,把模板拉到距梁檐口底部0.5 m 左右(图8)。第三步:模板翻转,上升。 待模板拉到梁檐口底部0.5 m 左右,稍微拉倾斜,再采用直径为10 mm 的钢筋带U 型钩,勾住模板面板上的拉绳,将绳子拉至梁顶面,再将模板背面上的牵引绳放掉,把模板翻转过来,最后将模板拉到梁檐口(图9、10)。第四步:模板固定。 先在模板两端的拉杆上穿过PVC 管和蝶形卡,用螺栓上紧,在蝶形卡下用2 根φ28 的钢筋横向卡住在梁板上, 再旋掉吊绳上螺母,加上PVC 管、蝶形卡和2 根φ28 钢筋,将模板牢牢地吊在梁檐口底部。第五步:模板安装。依次进行湿接缝模板的安装,安装好相邻间湿接缝模板。 第六步:浇筑混凝土。 模板安装完成后,在适当的时间浇筑,待混凝土达到一定的强度后,进行喷淋养生。 如此循环施工,完成一跨湿接缝施工。

图7 模板拆除及下放示意图

图8 模板勾正及上升示意图

图9 模板翻转示意图

图10 模板上升示意图

4.2.5 模板拆除

全跨湿接缝浇筑完成,待最后一条湿接缝混凝土强度达到设计强度70%后,进行湿接缝模板的拆除。 通过从防撞护栏的外侧将模板采用牵引件上的三爪钩勾住翻转上来,进行模板拆除,拆除后进行模板清理、转移,然后安装下一跨湿接缝模板。

5 效益分析

目前湿接缝普遍的施工方法是采用吊模施工,即在完成T 梁安装后,现场施工人员需在桥上和桥下,使用缆绳或者卷扬机将湿接缝模板从桥下吊起及从桥上拆除再吊起,主要采用对拉螺栓和蝶形卡将模板进行固定。 与传统施工方法相比,采用锚钓法进行湿接缝施工,在适用范围、施工效率、人员与机械投入、节省资金,以及施工安全等方面都有明显的优势(表1),具体如下:

表1 吊模施工与拼接式湿接缝“锚钓法”效益对比

(1)适用范围。 普通吊模施工只适用于地形平坦,无跨江、海且无高墩的桥梁上,而锚钓法可以适用于绝大部分条件,包括山谷、跨河、跨江、跨海及跨线等各种条件下的桥梁。(2)人员投入。采用普通吊模施工每天需要投入8 个人才能完成80 m 湿接缝施工,而采用锚钓法施工每天只需投入4 人就可以完成80 m 湿接缝施工, 不但节省了1 倍的人力资源还提高了施工效率, 可以有效保证施工进度。(3)机械设备。 采用普通的吊模施工需要2 台卷扬机进行模板的吊放及吊升, 施工过程中须保证有电,否则将造成人力浪费,整体效率低下,投入量大。 而采用锚钓法施工只需要通过人工及吊具进行简单地勾拉,不需要电源和机械设备,投入小,效率高,且不受外界因素的影响。 (4)施工安全。 采用锚钓法进行湿接缝施工, 不仅可避免施工人员在水上、谷斜坡上等不利条件下进行施工作业,还可以避免在施工期间高空坠物伤人的危险情况发生。(5)经济效益。 以每跨8 条湿接缝为例,按照设备投入、生产要素的需要及工作效率具体分析演算,使用拼接式湿接缝“锚钓法”施工每跨可节省2500 元。

6 结语

在拼接式湿接缝施工中运用锚钓法,可不受桥梁高度限制及桥下场地不良情况等因素影响,在桥面上进行有序操作即可完成其施工要求, 安全可靠,而且可以节省人力和施工机械费用。 综上所述,锚钓法不仅操作简单而且经济合理,有着良好的社会效益和经济效益。

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