連續(xù)梁短線法節(jié)段預(yù)制線型控制技術(shù)

摘 要：短線法節(jié)段預(yù)制是一種新型橋梁施工工藝，其核心技術(shù)是預(yù)制節(jié)段的線型控制。本文結(jié)合某工程實(shí)例，首先介紹了短線法節(jié)段預(yù)制及短線法預(yù)制節(jié)段施工工藝，重點(diǎn)分析了短線法節(jié)段預(yù)制線型控制技術(shù)，包括短線法節(jié)段預(yù)制的工藝流程、“六點(diǎn)法”線型控制原理等，以期為連續(xù)梁短線法節(jié)段預(yù)制的線型控制一定的參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁;節(jié)段預(yù)制;短線法;線型控制

中圖分類(lèi)號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）07-0138-02

0引言

隨著城市交通壓力的不斷加大及社會(huì)對(duì)環(huán)保問(wèn)題的重視程度加大，對(duì)橋梁建造技術(shù)提出了更高的要求，為更好地適應(yīng)城市環(huán)境需求，橋梁上部結(jié)構(gòu)施工中節(jié)段預(yù)制拼裝的應(yīng)用越來(lái)越多，節(jié)段預(yù)制拼裝技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效縮短橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工周期。我國(guó)除香港等少數(shù)地區(qū)外，關(guān)于節(jié)段拼裝技術(shù)的應(yīng)用較少，而在國(guó)外此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用已十分普遍。通常節(jié)段拼裝技術(shù)的節(jié)段預(yù)制方法有長(zhǎng)線法和短線法兩種，其中短線法憑借適應(yīng)性強(qiáng)、占地少等優(yōu)勢(shì)更為常見(jiàn)，應(yīng)用范圍更廣。線性控制技術(shù)作為短線法節(jié)段預(yù)制的關(guān)鍵技術(shù)，于施工項(xiàng)目而言至關(guān)重要。因此，研究連續(xù)梁短線法節(jié)段預(yù)制線型控制技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1工程概況

臺(tái)州灣大橋及接線工程是甬臺(tái)溫高速公路復(fù)線的重要組成部分，為甬臺(tái)溫高速公路復(fù)線第二段寧波象山至溫州樂(lè)清段的其中一段。本合同段臺(tái)州灣跨海大橋起訖樁號(hào)為 K147+768～K151+806，路線長(zhǎng)度為4.038km，為本項(xiàng)目的控制性工程。

臺(tái)州灣大橋非通航孔（60m跨徑部分）北引橋側(cè)起點(diǎn)到終點(diǎn)樁號(hào)為K147+768～K148+968，均處于直線段上。標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)長(zhǎng)5跨一聯(lián)，橋跨布置為：4×（5×60m）=1200m，南引橋側(cè)起點(diǎn)到終點(diǎn)樁號(hào)為K149+916～K151+416，其中K150+603.244～K151+416.000樁號(hào)路段處于R=4000.0m的圓曲線上，其余路段均處于直線段上。標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)長(zhǎng)5跨一聯(lián)，橋跨布置為：5×（5×60m）=1500m，共5聯(lián)。60m跨單個(gè)邊跨和中跨主梁分為19個(gè)節(jié)段。

梁主體采用預(yù)制結(jié)構(gòu)，中心梁高3.6m，箱梁翼緣懸臂3.50m，懸臂端厚度20cm，懸臂根部厚度50cm。全橋箱梁頂板厚度28cm?？缰邢淞航孛娓拱搴?5cm，底板厚27cm;根部箱梁截面腹板厚70cm，底板厚60cm。

2短線法節(jié)段預(yù)制概述

2.1節(jié)段預(yù)制基本流程

短線法要求在同一地方將所有的節(jié)段用同樣的模板預(yù)制。第1個(gè)節(jié)段是在活動(dòng)端模和規(guī)定端模之間澆筑的，預(yù)制從第1個(gè)節(jié)段開(kāi)始，此節(jié)段通常被稱為起始節(jié)段。之后前移該起始節(jié)段作為鑲合匹配節(jié)段，作用是充當(dāng)活動(dòng)端模，然后開(kāi)始第2節(jié)段澆筑。如此可保證相鄰節(jié)段之間的剪力鍵完全匹配。后一節(jié)段澆注完畢且完成初步養(yǎng)成后，將前一節(jié)段運(yùn)走，空出來(lái)的位置移上新澆注節(jié)段，同樣作為鑲合匹配節(jié)段。如此周而復(fù)始，便完成了全部節(jié)段預(yù)制[1]。

2.2特點(diǎn)

由于短線法底模較短，影響節(jié)段預(yù)制線性的因素較多，包括側(cè)模、底模等，這些因素的一點(diǎn)點(diǎn)誤差對(duì)于整個(gè)橋梁項(xiàng)目來(lái)說(shuō)可能會(huì)是巨大的成橋線形誤差，因此，節(jié)段預(yù)制線形控制技術(shù)是短線法的關(guān)鍵技術(shù)。短線法較適用于有豎向和平面曲線的橋梁，不僅能夠縮短節(jié)段預(yù)制周期，還能夠提高生產(chǎn)率，未來(lái)必然是箱梁節(jié)段預(yù)制的主要發(fā)展趨勢(shì)。

2.3短線法預(yù)制節(jié)段梁基本技術(shù)要點(diǎn)

短線法預(yù)制技術(shù)是一種新型的橋梁建設(shè)施工技術(shù)，其基本技術(shù)要點(diǎn)為：在澆筑箱梁時(shí)，利用匹配模具澆筑預(yù)制梁，之后進(jìn)行節(jié)段匹配，同時(shí)適當(dāng)調(diào)整節(jié)段位置，使其能夠滿足項(xiàng)目需求，再然后重復(fù)上述步驟，如此便完成了整個(gè)橋梁的預(yù)制工作。

短線法技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于不受氣候條件的制約，容易控制節(jié)段橋梁工期;可同時(shí)進(jìn)行制造與架設(shè);施工期間對(duì)周遭環(huán)境及交通的影響較小;預(yù)制工藝具有程序化及專業(yè)化的特點(diǎn)，項(xiàng)目質(zhì)量有保障[2]。

3 短線法預(yù)制節(jié)段施工工藝

3.1模板施工

短線法預(yù)制節(jié)段梁主要采用六套鋼制模板，該模板配置了螺桿頂伸裝置和液壓油缸，模板的施工順序通常分四步，即安裝底模、安裝側(cè)模、鋼筋骨架吊入以及安裝內(nèi)模。在此期間，受到內(nèi)外部預(yù)應(yīng)力等因素的影響，節(jié)段梁的底模、外側(cè)模會(huì)發(fā)生一定的位移，而這種位移變化對(duì)于整個(gè)施工項(xiàng)目來(lái)說(shuō)可能影響巨大。在這種情況下，相關(guān)工作人員為保證整座橋梁不受位移影響，應(yīng)將剪力鍵合理放置在節(jié)段梁中的待澆段端模，依據(jù)具體情況調(diào)整、矯正節(jié)段梁中的待澆段端模是短線法預(yù)制節(jié)段梁施工流程中重要及必要一環(huán)[3]。

3.2鋼筋及混凝土施工

在綁扎鋼筋前，通常要對(duì)主筋和預(yù)埋件位置放樣，綁扎過(guò)程為：綁扎底筋—綁扎腹板鋼筋和隔膜板鋼筋—綁扎頂板鋼筋，一般情況下鋼筋施工包括骨架綁扎、定位安裝預(yù)應(yīng)力管道、定位安裝預(yù)埋件、布置混凝土墊塊、設(shè)置骨架吊點(diǎn)以及吊裝等步驟。需要注意的是，預(yù)埋件品類(lèi)眾多，包括通風(fēng)孔、排水孔、臨時(shí)預(yù)應(yīng)力孔、臨時(shí)緊固件、體外轉(zhuǎn)向管、臨時(shí)吊孔等，若這些預(yù)埋件與鋼筋位置存在沖突，禁止切斷鋼筋主筋，但為了繞過(guò)預(yù)埋件，應(yīng)及時(shí)調(diào)整鋼筋位置。另外，混凝土構(gòu)成為細(xì)骨料、粗骨料、膠凝材料和外加劑等，是澆筑橋梁節(jié)段的主要材料，而混凝土澆筑可分為頂板澆筑、腹板澆筑和底板澆筑。

3.3橋梁節(jié)段安裝準(zhǔn)備

橋梁節(jié)段安裝準(zhǔn)備主要有支座安裝和操作平臺(tái)安裝等。其中操作平臺(tái)安裝主要涉及兩大類(lèi)，分別為墩旁操作平臺(tái)及承重托架與操作平臺(tái);支座安裝可分為兩個(gè)步驟，即測(cè)量放樣與安裝支座，測(cè)量放樣是指在墩身施工完成后測(cè)量臨時(shí)支座標(biāo)高及永久支座墊石標(biāo)高，并針對(duì)超高部分進(jìn)行有效處理，而安裝支座的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為支座灌漿。另外需要注意的是，對(duì)于橋梁節(jié)段安裝而言，支座安裝至關(guān)重要，因此，必須保證其精度符合要求。

3.4梁段安裝及二次澆筑

為保證節(jié)段安裝的精確度，應(yīng)采取有效措施糾正安裝出現(xiàn)的誤差，因此，梁段安裝首先必須進(jìn)行梁段調(diào)位。在實(shí)際施工中，為做好梁段調(diào)位工作，通常會(huì)應(yīng)用多臺(tái)調(diào)位千斤頂，梁段安裝分為邊跨和中跨，在完成上述步驟后，為更好地完成梁段的安裝，可使用架橋機(jī)或浮吊。在完成安裝后，需要采用6mm厚的二次澆筑模板來(lái)進(jìn)行二次澆筑。

4短線法節(jié)段預(yù)制線型控制技術(shù)

4.1短線法節(jié)段預(yù)制工藝流程

在澆筑工序中，我們統(tǒng)稱起活動(dòng)模板作用的節(jié)段為“匹配節(jié)段”，而和固定模板相接的節(jié)段為“現(xiàn)澆節(jié)段”。

短線法節(jié)段預(yù)制的初始節(jié)段通過(guò)固定模板及活動(dòng)模板的控制澆筑而成，被稱為“基準(zhǔn)節(jié)段”，依次進(jìn)行節(jié)段匹配，使相鄰節(jié)段之間的剪力鍵完全匹配，之后重復(fù)此過(guò)程即為短線法節(jié)段預(yù)制工藝流程[4]。

4.2短線法節(jié)段預(yù)制“六點(diǎn)法”線型控制原理

短線法節(jié)段預(yù)制線型控制的原理是通過(guò)調(diào)整“匹配節(jié)段”相對(duì)于“現(xiàn)澆節(jié)段”的空間位置來(lái)保證梁體的設(shè)計(jì)線型，匹配節(jié)段三維調(diào)整的方式有繞接縫垂直中軸線的水平轉(zhuǎn)動(dòng)、繞接縫的垂直轉(zhuǎn)動(dòng)和繞接縫的橫向扭轉(zhuǎn)三種。

固定端模上總共設(shè)4個(gè)控制點(diǎn)：2個(gè)水平標(biāo)高兼平面位置控制點(diǎn)，2個(gè)軸線控制點(diǎn)。為控制固定端模豎向垂直度并使其中線居中，應(yīng)在固定端模板的頂面和內(nèi)腔底面正中設(shè)置2個(gè)軸線控制點(diǎn)，應(yīng)在腹板位置處對(duì)稱設(shè)置2個(gè)水平標(biāo)高兼平面位置控制點(diǎn)?？刂乒潭ǘ四Ｕ麄€(gè)模面與現(xiàn)澆梁段的中軸線垂直，并使其頂面水平。端模上緣須保持水平，固定端模模面須保持豎向垂直并與現(xiàn)澆節(jié)段中線成直角。

匹配梁段通過(guò)6個(gè)控制測(cè)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位，測(cè)點(diǎn)設(shè)置見(jiàn)圖1。其沿梁段中心線的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)（FH&BH）用來(lái)控制匹配節(jié)段水平面內(nèi)的偏轉(zhuǎn)角度（即轉(zhuǎn)角）;而沿腹板設(shè)置的四個(gè)測(cè)點(diǎn)（FL，F(xiàn)R，BL&BR）用來(lái)控制匹配節(jié)段在豎直面內(nèi)的偏轉(zhuǎn)角度（即傾角或仰角）和繞節(jié)段軸線的旋轉(zhuǎn)角度（即扭角或畸變角）。全部控制預(yù)埋件由鍍鋅十字頭螺栓和U型圓鋼組成，應(yīng)在澆筑梁段時(shí)放置到規(guī)定位置[5]。

5結(jié)語(yǔ)

該工程采用連續(xù)梁短線法節(jié)段預(yù)制新工藝，節(jié)段預(yù)制過(guò)程安全環(huán)保，質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)速度快，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益良好。未來(lái)隨著連續(xù)梁建設(shè)對(duì)交通、安全、環(huán)保等要求的提高，短線法節(jié)段預(yù)制工藝將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2020-03-02

作者簡(jiǎn)介：鄭燁（1986—），男，浙江新昌人，本科，中級(jí)工程師，研究方向：路橋。