纵坡T梁架设施工技术要点分析
2022-12-12樊朋朋
樊朋朋
(中建路桥集团有限公司,河北 石家庄 050000)
0 引言
在桥梁工程中,T梁是较为常见的结构之一,其特点体现在节约混凝土、减轻构件自重以及提高桥梁的跨越能力等方面。由于部分路段的纵坡较大,在此类路段上架设T梁,施工难度较大。为确保T梁架设施工的顺利完成,应了解并掌握相关的技术要点。本文对纵坡T梁架设施工技术要点进行分析。
1 工程概况
某公路主要为桥梁工程,沿线上可作为预制场地的路基仅有三段,需要预制的T梁长度为30m,共计75片,受到地形条件的限制,需要设置两个中小型的预制梁场,分别用1#和2#表示。2#预制梁场设置的路段与桥址所在地之间存在大纵坡,给T梁运输增加了一定的难度。
2 纵坡T梁架设施工技术要点
2.1 T梁预制
2.1.1 地基处理
(1)T梁预制场地的地基基础应具备足够的承载力和稳定性,防止预制过程中,因T梁自重过大引起地基不均匀沉降的现象。本工程中,预制场地有两个,全都设置在主线路基上,路基压实度应与现行规范标准及设计要求相符。
(2)在每条预制底座下浇筑混凝土基础,以此来增强底座的稳定性,同时在基础顶面上预埋钢筋,并做凿毛处理,使基础与台座之间的黏结更加牢固。由于张拉后,T梁需要向上起拱形成简支状态,这样一来底座两端将承受较大的局部压力,为防止过大的压力引起基底不均匀沉降,可在基础两端设置钢筋混凝土扩大基础。为确保预制场地内排水通畅,在场地中适宜的位置处挖设纵横排水沟,防止出现积水。
2.1.2 设置底座
(1)在预制场地内布设两排预制底座,因T梁受到张拉和混凝土收缩的影响,会产生上拱现象,因此在底座跨中位置处设置向下3.0cm的预反拱,根据二次抛物线的变化,至梁端的预拱度为零[1]。
(2)预制底座采用的是强度等级为C25的钢筋混凝土,并在顶面上铺设厚度为8.0mm的钢板,沿长度方向应保持顺直、无转折。顶面的两侧分别埋设开口向外的槽钢,T梁装模前,在槽钢内设置橡胶管,借助侧模对橡胶管的弹性压缩达到底板止浆的效果。
(3)在预制底座内部埋设内径50mm的PVC管,沿底座的长度方向,按照90cm的间距布设,以此作为T梁模板安装时,穿设底部对拉螺杆之用。吊运T梁采用的是托底法,所以需要在底座上预留出所需的活动段钢板,净距控制在25cm左右即可[2]。
2.1.3 钢筋制安
(1)每一批到场的钢材,均必须向现场监理工程师提供试验报告、出厂质量保证书,合格的钢材进场后,应分类堆放,挂牌标示,以免混用;受力筋焊接前,应先做焊接试件,确认合格后方可施焊。钢筋使用前,应先调直和除锈。在加工棚内按照设计要求加工制作钢筋。
(2)加工预应力筋时,领用的钢绞线应存放在现场,要将存放部位的地面垫高20cm左右,避免受潮,堆放在露天的钢绞线,应用苫布覆盖,防止日晒雨淋。钢绞线使用前,要对外观质量全面检查,发现钢绞线上有裂纹、毛刺、机械损伤以及死弯等情况,应采取局部剪除的方法予以处理,若存在脆断或劈裂等情况,必须及时向相关负责人反映,复验钢绞线的材质,以免引起质量事故。使用切割机将钢绞线切断,下料长度应与设计要求相符,并满足预应力张拉需要。用扎丝将下好料的钢绞线绑扎成束,绑扎间距控制在1.5m,距离端头10cm左右处,用两根扎丝绑扎一道,成束后的钢绞线端头应对齐,编号后,详细标明所用的部位。钢绞线束存放时,应在下部加垫,不得直接接触地面,垫设高度以20~30cm为宜[3]。
(3)绑扎钢筋前,应仔细核对配料表及料牌,检查钢筋的直径、尺寸、数量、形状等是否有误,确认无问题后,便可绑扎。钢筋安装前,先放线,按照顺序安装,要充分考虑与钢绞线及模板的配合问题,降低安装难度。在安装钢筋的过程中,可于适当的位置处加设与梁体混凝土强度等级相同的垫块,使钢筋保护层的厚度达到规范标准要求。
(4)钢筋两侧应设置牢固可靠的支撑,避免钢筋发生侧翻伤人。在梁肋钢筋地面预埋制作钢板,按设计纵坡调整钢板的坡度,确保T梁架设后支座顶面水平,与梁底的预埋钢板紧密贴合。波纹管沿着管道长度方向,每间隔50cm左右设置一道定位钢筋,切点段加密,定位钢筋固定在梁体的普通钢筋上,波纹管接头处用黑胶布缠绕,避免漏浆[4]。
(5)预应力管道位置与钢筋位置发生冲突时,要确保预应力管道的位置不变,对钢筋的位置进行适当调整。顶板钢筋绑扎时,要注意预埋防撞护栏钢筋、梁端伸缩缝预埋件和泄水孔。波纹管与锚垫板应连接牢固,正确安装压浆管。保证锚具的安装位置准确无误,锚垫板的承压面应与孔道中心线垂直。
(6)钢绞线利用人工穿束,操作前,用黑胶布将钢束的前端缠紧,防止施工中损伤波纹管。穿束过程中,钢绞线端头快要接近管道口时,要将钢绞线束抬高,放缓速度,使钢绞线的端头全部进入管道中。
2.1.4 模板与混凝土
(1)预制梁场共计制作3套T梁模板,应按照最佳的位置布设附着式振动器支架。分块制作T梁侧模。为确保梁体美观,只在上下设置两排对拉螺杆。加工好的模板,要在台座上试拼装,对各项技术指标全面验收,确认合格后,方可交付使用。通过预制场内施工用的桁车吊运、安装及拆卸模板,模板安装前,要将表面清理干净,均匀涂刷模板漆,根据横向对称、纵向从一端向另一端的顺序安装模板。
(2)预制T梁的混凝土配合比由实验室通过适配的方法确定,用罐车运送至预制场地后,利用龙门吊配合吊斗浇筑,附着式与插入式振动器结合振捣。为确保T梁的质量,采用连续浇筑的方法,水平分层,从梁的一端向另一端推进,为防止浇筑过程中出现骨料分布不均的情况,可从T梁另一端反向投料,并在距离该端5.0m的位置处合龙。
(3)混凝土分层下料、分层振捣密实,每层厚度控制在30cm以内,不得超出,上一层混凝土与下一层混凝土的浇筑间隔应控制在60min以内,当气温低于30℃时,间隔时间可适当延长,但不得超过90min[5]。上层混凝土要在下层混凝土振捣密实后浇筑,以此来确保梁体的密实度达标。
(4)T梁马蹄部分的钢筋及预应力管道相对比较集中,预制过程中,为确保质量达标,可先将该部位浇筑完毕,然后再浇筑T梁腹板。为防止腹板和翼缘板交界处的混凝土因沉降引起开裂,可在腹板混凝土浇筑后,停歇一段时间,待混凝土沉降到位后再浇筑翼缘板。
(5)T梁预制环节中,混凝土振捣是关键,所以要对此加以重视,需安排有经验的人员负责此项工作,采用附着式与插入式相结合的方式,提高振捣效果,使混凝土更加密实。施工中,要严格控制混凝土的拌和质量和坍落度。T梁预制完毕后,应按照规范要求养护,采用土工布覆盖,并洒水润湿,时间不少于7d,当气温低于5℃时,应采取保温措施。
2.1.5 预应力张拉
(1)预应力筋按照计算长度和工作长度确定下料长度,采用砂轮切割机下料,不得使用气焊切割,以向前推进的方法穿束。按测量放样时的坐标,准确定出预应力管道的位置,利用定位钢筋对管道加以固定,并将定位钢筋与腹板箍筋焊接,以免发生错位或管道下垂的情况。当管道与钢筋之间发生碰撞后时,应确保管道位置不变。浇筑混凝土前,应全面检查波纹管,避免发生管道堵塞的问题。
(2)为确保张拉质量,决定采用两端单根张拉的方法,张拉作业前,要先安装好张拉设备,并检查千斤顶、油泵等,确认无问题后,按照相关规范进行张拉。按照先两边,再中间的顺序对称张拉,理论伸长值与实际伸长值的偏差应控制在6%以内,不得超出,当张拉千斤顶无法满足作业需要时,应采用分级的方式张拉。
2.2 纵坡运梁
本工程中,最大纵坡的坡度为3.8%,一般的坡度为2.8%~3.5%,T梁的长度为30m,最远的运输距离约为1.85km,为保证运梁过程的安全性,研究决定采用轨道运梁车将T梁运至施工现场。轨道小车运梁施工技术要点如下:
(1)检查运梁轨道的各项性能,确认达到规范标准的规定要求后,便可铺设。运梁台车停放在T梁预制场地,借助梁场内的龙门吊将梁片吊运至运梁台车上。起吊移梁时,采用托底法,钢丝绳应兜托梁底,可在梁底两侧及钢丝绳受力点处设置保护垫衬,以免吊运时钢丝绳勒得太紧,造成梁体损伤。
(2)装梁时,为避免运梁车发生倾斜,应将梁片的重心落在运梁台车的纵向中心线上,允许偏差为20mm[6]。曲线上装梁时,梁片中心可与运梁台车的纵向中心线斜交。当梁片落于运梁台车后,梁的前后端支撑点不得与支座中心线偏离过大,应控制在80cm以内。
(3)梁片置于运梁小车后,用小车上自带的斜撑将T梁两端夹紧,并在梁端两侧设置5t葫芦4个,与运梁车形成内撑外拉的局面,避免运输时梁体出现倾倒或是侧翻的情况。运送梁片时,应安排专人护送,经常检查,避免支撑松动,造成梁体下滑。
(4)为确保运梁台车在轨道上平稳运行,必须保证运梁轨道基础平整、坚实,无死角和死弯,两轨之间应设置横联定位,以确保轨距的准确性。横向连接可以按轨道的长度设置,纵向接长部位应设置横向连接,并使两条轨道保持平行。
(5)运梁时,由运梁小车上自带的发电机提供电源,以免突然断电致使刹车失效诱发安全事故。需要特别注意的是,在雨雪天气不得用轨道运梁,因为雨雪容易引起轨道打滑,可能造成刹车失灵。
2.3 纵坡起吊与架设
2.3.1 起吊要点
(1)T梁吊装作业正式开始前,应先试运行架桥机,检查所有的安全保险锁、焊接接头以及螺栓等,看是否完好。
(2)用于T梁吊运作业中的所有设备,均不得超负荷运行;当达到喂梁空间高度后,可将架桥机的支腿高度调低,达到降低架桥机重心的目的。
(3)用水平仪检查架桥机的导梁,看是否处于水平状态,通过微调的方法,调节架桥机前后支腿的高度,确保导梁水平;起吊大梁时,应及时检查各梁的钢丝绳长度,使大梁两端达到水平。
2.3.2 架设方法
拼装好架桥机后,铺设一组运梁轨道,用运梁小车将梁拖运到位,随后起吊T梁,以横移的方式使梁片对准支座中心,将T梁下放,安装就位。具体的架设方法如下:
(1)由于是在下坡位置处架设T梁,应将架桥机的前支脚调高,以确保架桥机能够处于水平状态下工作,降低坡度对架桥机产生的不利影响。
(2)将架桥机在中支点处顶起,使中支腿下的走行轮转动90°[7],并将横移轨道铺设在中支腿下。同时,在后支腿处设置临时道木作为支撑,随后移动吊梁小车,使其全部处于架桥机的尾部,当T梁沿着纵向运梁轨道被运至架桥机下后,便可准备喂梁。
(3)通过前吊梁小车将T梁的前端吊起,后端支撑落于运梁平车轨道上,当T梁后端达到后吊梁小车位置时,由小车将梁的后端起吊,小车前后移动,T梁便会被放置在架桥机前的横梁上。
(4)将架桥机和T梁整体横移至待架梁的位置处,并将架桥机的前支脚起顶,垫好后,检查其他支脚,看是否牢固可靠。在架桥机上,T梁纵移就位后,可对纵向和横向做细微调整,并检查支座,看位置是否准确,确认无误后,便可使T梁下落就位。在这一过程中,应确保架桥机的前中后支脚牢固支撑。
(5)在对两侧外边梁吊装时,架桥机无法使T梁一次性就位,中途需要临时落梁一次完成吊点的转换,为确保安全,要设临时斜撑,以免T梁发生侧翻[8]。当一孔梁架设完毕后,架桥机重新归位,重复上述过程,直至所有T梁全部吊装就位。
3 结语
纵坡架设T梁是一项较为复杂的工作,坡度的存在,给T梁架设增添了一定的难度。为确保架设过程的安全性,并保证质量达标,施工人员要掌握施工技术要点,在实际工程中加以合理运用,从而确保T梁架设顺利完成。