任开富
(贵州路桥集团有限公司,贵州贵阳 550001)
桥梁工程是公路工程的重要组成部分,保障桥梁工程施工质量是提高其结构稳定性的关键,也是保证行车安全的关键。抱箍法和穿心棒法为桥梁现浇盖梁工程施工的主要工艺,施工环节有效应用两种工艺,能够提升现浇盖梁支架施工质量,确保桥梁结构稳定。实践中发现,某门架墩大体积现浇盖梁工程施工中,抱箍法和穿芯棒法难以确保盖梁现浇施工安全性,故结合工程实践采用钢箱牛腿贝雷梁支架方式进行门架墩盖梁施工,以提高其结构稳定性[1]。
枣子坪1#特大桥为双向四车道高速公路项目,按路线分幅设计,桥宽12.25m,横坡-2%~4%,设计速度80km/h。上部结构采用40m 预应力混凝土(后张)T 梁。下部构造采用桩基础,墩柱为圆柱墩,该桥左幅9#、10#墩、右幅21#、22#、25#、26#墩上跨X336 县道,采用门架墩跨越,墩柱高度18~20.2m。门架墩预应力盖梁长度24.05m,最大跨度12.5m,高度1.9m,宽度2.4m。
第一,为提高门架墩盖梁施工安全性,确保项目施工质量的基础上降低施工成本,采用钢箱牛腿贝雷梁支架施工现浇盖梁。具体方案是施工最后一节墩柱时预埋空心钢箱,拆模后纵桥向穿入钢箱牛腿,钢箱顶横向放贝雷梁,贝雷梁横向用I14a 槽钢连接成整体,然后在贝雷梁顶铺设I20a 工字钢分配梁,最后在分配梁上铺设底模,施工盖梁混凝土。支架结构如图1、图2、图3 所示,盖梁支架计算模型如图4 所示,有限元计算分析结果如表1 所示。
表1 有限元计算分析结果
图1 盖梁支架结构立面图(单位:cm)
图2 盖梁支架结构断面图(单位:cm)
图3 钢箱牛腿断面图(单位:cm)
图4 盖梁支架计算模型
施工墩柱时提前预埋钢箱盒,严格控制钢箱盒平面位置和高程。钢箱盒顺桥向安装,轴线采用全站仪测量放样控制,前后端高程控制在同一水平面,空间位置检查确认合格后,用钢筋焊接加固在墩柱钢筋笼上,确保墩柱混凝土浇筑施工时不移位。钢箱盒两端用木板封闭,缝隙采用泡沫胶堵塞,避免混凝土浆体进入空腔内。钢箱盒作为支架钢箱牛腿受力的关键部件,施工时必须严格控制施工质量。墩柱施工完成后拆除钢箱盒封板并清理干净空腔内杂物,利用吊车起吊钢箱牛腿,并将之水平插入钢箱盒,空隙部位用薄钢板塞紧固定。根据钢箱牛腿顶实际高程计算砂箱装砂组合高度,在地面检查砂箱高度满足要求后,将砂箱安装在钢箱牛腿上作为卸落装置。在施工现场将贝雷梁组装成设计长度后,用吊车两点起吊逐片安装到砂箱上,每片贝雷梁销接位置上下部采用I14槽钢以螺栓连接形成整体。支点未处于贝雷梁腹杆处,采用竖向I14 槽钢焊接在弦杆上进行加强,改善弦杆承受集中应力的状态。贝雷梁上按设计间距铺设I20a 工字钢分配梁,安装走道板及1.2m 高的护栏,然后铺设盖梁底模板[2]。
采用砂袋作为现浇盖梁支架预压的加载物,根据盖梁尺寸计算预压重量。由现场技术人员和现场监理工程师对支架工程质量进行验收,确定各项验收指标合格后,进入预压阶段。最大预压加载量为现浇盖梁自重的1.2倍,采用逐级施压的方案进行,并根据计算确定每级加载量。预压加载过程中监测支架各断面高程变化值,保证现浇盖梁支架沉降值在规定范围内。支架预压结束后,对支架变形度进行检测,判断预压结果是否满足要求,经检测各项数据合格方可进行盖梁钢筋安装及混凝土浇筑施工。
3.2.1 加载及卸载施工控制要点
根据盖梁截面尺寸控制每级加载量,使预压荷载布设情况与混凝土荷载保持一致。
第一,安装完底部模板后对支架质量进行检验,验收合格后,分三级进行预压加载。第一级荷载为盖梁自重70%,第二级荷载为盖梁自重100%,第三级荷载为盖梁自重120%。
第二,预压顺序从支架中间向两侧进行,对称分布荷载。一级荷载预压结束后,观测支架12h 沉降量,实测沉降值小于2mm,判定现浇支架本级预压满足要求,可进行下一级预压作业,直至完成第三级预压。
第三,第三级荷载预压加载后,连续3 天观测支架沉降情况,实测连续沉降值小于2mm,判定支架结构承载能力合格。预压确认满足要求后,进行预压荷载卸载,使用吊车将预压砂袋有序卸除,卸载顺序与加载顺序相反,即先卸载支架两端荷载后再卸载中间荷载,卸载操作中需保持支架平衡稳定[3]。
3.2.2 支架预压管控措施
现浇盖梁支架预压结束后,检查支架状况,确保支架结构无明显变形,确保其结构稳定性。
第一,对支架体系施加预压荷载需符合设计要求,分级、分层预压,按照先中间后两侧的对称施压顺序进行,实时检测支架承重梁体变形情况,若发现梁体沉降值和变形指标超出限定值,立刻停止预压作业,对支架进行检查找出原因,重复检测,确保其符合加载要求后方可进行后续施工。
第二,施加荷载时需对荷载大小及施压速度进行严格控制,操作中严格检测支架梁体沉降值,沉降变形稳定且符合标准后方可施加后续荷载,防止荷载过快导致短时间内沉降,影响结构稳定性。卸载施压过程需对称、均匀、分层进行,按照先两侧后中间的顺序对称进行[4]。
按“先支后拆、后支先拆”的顺序进行拆除作业,作业人员应当严格遵循操作规范,模板和支架拆除过程中避免盖梁结构受损,防止材料间互相碰撞。分类放置拆除后的模板及杆件等材料,秉承资源可持续利用的原则,筛选出拆除部件的可重复利用部分,再次投入后续工序使用。拆除流程及控制要点如下:
第一,拆除盖梁模板前,在周围区域设置警戒区,专人值守,防止非施工机械设备及人员进入施工现场。现场指挥人员加强安全管理,有条不紊地拆除盖梁模板及支架,确保施工安全。
第二,现场检测盖梁混凝土强度达到2.5MPa 后方可进行拆除侧模,保护盖梁外观不受损,避免缺边掉角,混凝土强度达到设计要求后进行预应力张拉、压浆。压浆强度检测结果合格后,将底部模板和支撑架拆除。
第三,砂箱放砂降低高度,将底部模板从侧面分块抽出,采取对称拆除的方式从两侧向中间推进,人工配合机械拆卸,利用吊车将拆卸材料起吊至地面合适位置整齐堆放。
第四,拆除分配梁后,进行贝雷梁分片拆除。拆除时每侧用4 个手拉葫芦将贝雷梁整体固定在盖梁上,吊车系好单片贝雷梁后解除连接槽钢螺栓,用吊车两点起吊至地面堆放。每片贝雷梁拆除时,确保剩余贝雷梁不倾倒。贝雷梁全部拆除完成后,拆除砂箱及钢箱牛腿。支架拆除作业需由专业人员现场指挥调度,按照操作顺序拆除,拆除材料分类堆整齐放,清理干净后周转至下一个盖梁重复使用[5]。
项目施工前,构建相对完善的质量控制体系,落实图纸会审制度、技术方案审核制度、技术交底制度,确保项目质量。以技术交底制度为例,对该项目质量控制细节加以分析:一是施工前编制施工手册并于施工环节贯彻落实,加强对项目管理人员的技术交底;二是作业环节,对施工工艺、技术要求、核心参数进行技术交底,加强对关键施工环节的现场指导,强化质量检测;三是现场技术交底,形成书面文件,详细记录交底内容,包括结构图表、文字说明,按照标准格式归档备查[6]。
建立科学的质量组织机构和管理制度,明确岗位分工与职责,构建严格质量控制体系,主要从以下三个方面入手:
4.2.1 质量保障
选择专业性强、经验丰富的施工队进行合作,查验施工人员施工资质,并要求其严格执行施工方案,认真执行项目参数要求,加强现场施工巡检,根据工程特点和质量要求制定奖惩制度并严格执行。
4.2.2 思想保障
加强业务培训,提高施工人员责任意识和风险意识,强化安全管理,提高工程质量,积极借鉴相关项目施工经验,妥善处置施工过程中存在的相关问题。
4.2.3 技术保障
第一,逐级审查设计图纸,确保技术交底顺利,书面记录相关内容备查;第二,加强岗位责任制,落实日常质量监控,严格执行项目质量检查制度,实行全流程管理,及时发现存在的问题并积极采取处理措施;第三,如实记录项目资料信息,提高准确性,确保方案执行符合设计规定和工艺要求;第四,科学编制施工方案并严格落实,加强关键技术控制要点和工序审查检测,加强技术留档备查;第五,做好原材料控制,确保质量达标,保障其性能、型号、生产厂家符合项目建设要求,禁止不达标原材料进场,为项目施工质量提供保障[7]。
综上所述,现浇盖梁支架施工技术是桥梁工程中常见的施工技术,对桥梁整体施工质量有重要作用。基于某桥门架墩盖梁项目施工实例,分析门架墩盖梁支架施工技术的应用特点及技术要点,为该技术在桥梁工程项目中的合理应用提供参考,以期促进桥梁建设事业可持续发展。