導語：鋼板箱形樑是工程中常採用的結構形式為研究橫隔板間距對集中荷載作用下簡支鋼箱梁畸變的影響，通過設定不同數量橫隔板的簡支鋼箱梁，比較其在集中荷載作用下的畸變效應和剛性扭轉效應，得到最大畸變效應隨橫隔板數量的變化曲線在箱梁腹板頂端施加集中荷載，按畸變、剛性扭轉、對稱彎曲和偏心荷載四種工況採用荷載分解的方法進行計算。
隨著可持續發展理念的深入,環境保護與經濟發展已被統一了起來,人們對PC節段樑施工的合理化作了進一步的探討,特別是在自然條件複雜的山嶺重丘區以及交通繁忙的城市立交的施工中採用短線臺座法預製,可以克服傳統施工工藝的不足,在質量、進度、成本控制及環保、安全等方面取得了較大的成效。
1短線臺座法預製節段樑施工程式及施工要點
1.1節段樑製造
1.1.1短線臺座的原理
短線法是指每個節段樑的灌注均在同一特殊的模板內進行,其一端為一個固定的端模,另一端為已澆樑段,待灌注樑的位置不變,通過調整已灌注匹配樑的幾何位置獲得任意規定的平、縱曲線的一種施工方法,該施工方法具有佔地小、週期短、節段樑外觀質量好等優點。
1.1.2預製順序
(1)標準“T”預製順序:從墩頂塊開始,向兩側逐段對稱預製。
(2)邊跨預製順序:從墩頂塊向一側逐段預製,且各樑段相互匹配。
1.1.3特點及優點
佔地面積小、施工週期短;樑體的預製與橋樑下部結構施工可平行作業,大大縮短建橋工期;節段樑混凝土收縮徐變小,竣工後梁體線形變化不大;工廠化的節段樑預製生產,便於生產組織和整體施工質量的控制;節段樑集中預製生產,利於保護周邊生態環境,使得工程帶來的不良影響達到最小程度,並在降低施工難度的同時,能夠保證施工的高度安全。
1.2模板的設計、製造和安裝
1.2.1工藝原理
將制樑臺車和模板分成兩大相對獨立的系統。首先通過液壓系統調節三維臺車,使節段樑達到設計線形,並使端模永久固定不變。外側模、底模及底模加長段通過絲桿頂裝拆,內模的裝拆利用液壓系統,可較大地節省人工裝拆模板的時間。
1.2.2總體構造
PC樑短線臺座法模板總體構造由底模鋼柱子、側模及其排架、下支座,底模及其加長段,端模及其固定支架,翼緣檔板支架、操作平臺、制樑臺車、液壓系統、內模及其移動支架等部分組成。
1.2.3模板的加工與安裝
模板的安裝程式為:移樑滑道(方鋼)→底模鋼柱子→端模固定支架→底模加長段→底模→端模→翼緣檔板支架→側模鋼凳→側模及其排架→內模→內模液壓系統→液壓系統除錯→測量檢查→投入使用。
1.2.4模板設計考慮
模板及支架的設計除保證強度剛度控制外,模板還有以下特點:①通過液壓系統及絲桿頂進行裝拆,施工效率高。②制樑臺車可三維調整,通過液壓系統進行樑體線型控制。③節段樑外輪廓尺寸不變,通過端模尺寸的變化確定節段樑在某個臺座預製。④對有隔牆的節段樑,內模以組合鋼模板更換,形式靈活,便於施工。
1.3預應力孔道及預埋件
(1)孔道的線型控制,通過採取管內穿充氣膠囊、鋼管套及塗塞玻璃膠等措施,來防止孔道的錯臺、壓扁、彎曲和漏漿等情況。
(2)PC樑預製一般要求預埋吊點孔,張拉千斤頂、測量控制點、應力測點、洩水孔等功能性設施,須嚴格依據圖紙數量進行準確安裝和定位,因而預埋件的預埋已成為施工控制的一個環節。 1.4混凝土的施工
(1)混凝土灌注:採用一次灌注施工。灌注順序:底板→腹板→頂板。頂板灌注原則:先低端後高階,先中間後兩端。
(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:混凝土強度達到12MPa時,開始拆模、通孔及脫匹配樑,其施工順序為:拆除內模→拆除外側模→通孔(檢查孔道質量)→脫匹配樑→移樑。端模固定不動,底模不脫離匹配樑而隨制樑臺車移至下一節段樑的匹配位置。
(4)養護:混凝土灌注完畢之後3h,頂板用麻袋覆蓋並灑水養護,節段樑脫模後外露大面積採用灑水養護,以保持表面潮溼為主,箱內連續養護時間不短於7d。
1.5線形控制
(1)施測原理:PC樑短線法施工的幾何線形控制,是通過調整已灌注匹配節段樑的空間位置來獲得任意規定的平、縱曲線的一種施工方法,其關鍵是要對待灌注節段樑和與之匹配的相鄰節段樑之間的相對位置作精確的測量。
(2)控制系統:短線法測量控制系統主要由4部分組成:①由設定在一個永久性強制對中觀測墩上的精密測量儀器,和一個永久性的後視站標組成的中線控制系統,控制橋樑的水平曲度;②由觀測臺座組成的具有一定穩定程度的高程控制系統,控制橋樑的垂直曲度;③由水平和高程基準點、測量臺座及制樑臺座上的觀測點構成的.監測網;④配備能滿足預製樑所需精度的測量儀器。
(3)預製監控過程:對新灌注的節段樑,測量控制工序如下:調整匹配樑的位置→合側模後的測量檢查→混凝土灌注前的測量檢查→埋設測量釘→混凝土初凝後資料採集→執行資料處理、得出灌注節段樑在匹配樑位置的線型資料→調整剛灌注節段樑的匹配位置。
1.6混凝土的表面處理
混凝土結構物的外觀質量備受重視。PC節段樑修補分3個區:①兩端匹配面先修補後打磨,為了防止架樑時張拉造成修補區崩裂,要求修補面比原混凝土面低2.0mm;②節段樑外露大面,用砂輪機以適當的力度打磨,區域性用修補劑及已調好的修補材料修補,使混凝土顏色及平整度滿足規範要求;③箱內修補,採用水泥漿、水泥粉等塗沫打磨。
2施工經驗
2.1端模固定支架及端模的鋼度影響
短線臺座法施工強調相鄰節段之間準確的相對關係,若在施工的過程中某片樑出現移位而改變這種相對關係,則引起後續灌注樑的測量資料均需作相應的調整,當偏差較大時,要通過若干片節段樑才能糾正過來,或有時根本糾正不到設計的線形,則會造成相鄰兩個“T”張拉後的樑段在溼接縫處出現較大錯臺現象。為了防止該情況的發生,短線法施工必須將端模固定,將底模、側模及內模向其靠攏,並用拉桿將匹配樑固定在端模上,保證了相鄰節段樑的相對位置不會發生變化。因而,須增強端模及端模支架的剛度來預防施工中的各種變形和移位。
2.2預應力管道的防錯臺措施
因為節段的匹配關係,孔道成型用的預埋波紋管須以一定的長度截成段,兩段波紋管的連線,不僅要平順、嚴密,還要防止在灌注過程中能抵抗振動棒的振動而不鬆動、脫離。經過多次的研究和現場實踐,採取匹配樑管道套住灌注樑管道20mm的辦法。該方法優點是節省材料,並可保證預埋孔道的施工質量,但前提是波紋管的剛度要滿足施工要求。
3結束語
PC樑短線臺座法施工,技術新穎、工藝成熟,整體流程的優化設計對工程的進度計劃控制起決定性作用。其技術上關鍵在於線形控制,但藉助現代先進的計算機技術測量資料的轉換與編制已變得十分方便。隨著預製混凝土箱形樑施工的廣泛採納,短線法施工將在公路橋樑建設中發揮更大的作用。