淺談橋梁預(yù)制懸臂拼裝工法
2017-06-05
一、引言
橋梁預(yù)制懸臂拼裝施工包括節(jié)段的運(yùn)輸、拼裝及合攏等工序。它與懸澆施工具有類似的優(yōu)點(diǎn)，但懸臂拼樁工藝是用吊機(jī)將預(yù)制好的梁段逐段拼裝，因此懸拼法還具有自己獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：梁體的預(yù)制可與橋梁下部構(gòu)造施工同時(shí)進(jìn)行，平行作業(yè)縮短了建橋周期；預(yù)制梁混凝土齡期比懸澆法的長(zhǎng)；預(yù)制場(chǎng)或工廠化的粱段頂制生產(chǎn)利于整體施工的質(zhì)量控制。
二、拼裝方法
預(yù)制節(jié)段的懸臂梁可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)和設(shè)備條件采用不同的拼接方式拼裝。當(dāng)橋梁靠近陸地或?yàn)殛懙貥颍覙蚩绮桓邥r(shí)，可采用自行式吊車或門式吊車來實(shí)現(xiàn)拼裝。對(duì)于河中的橋孔，也可以采用水上浮吊進(jìn)行拼裝。如果橋墩很高或水中的水流很急不變?cè)陉懮稀⑺鲜┕r(shí)，也可以借助各種吊機(jī)進(jìn)行高空施工。常用的拼裝的方法有浮吊拼裝法、懸臂吊機(jī)拼裝法、連續(xù)桿件拼裝法、纜索起重機(jī)拼裝法和移動(dòng)式導(dǎo)梁拼裝法等。其中以浮吊拼裝法和臂吊機(jī)拼裝法最為常用。
三、拼裝施工
（一）接縫處理形式
梁段拼接形式有全斷面鉸接、部分鉸接與部分濕接以及濕接三種。不同的施工階段和不同的施工部位往往采用不同的接縫形式。兩梁段全橫斷面靠環(huán)氧樹脂粘結(jié)構(gòu)成全斷面鉸接，按剪力鉸設(shè)計(jì)。部分鉸接與部分濕接時(shí)腹板為鉸接，頂板與底板通過伸出鋼筋連接再現(xiàn)澆混凝土。濕接時(shí)相鄰梁段間澆注一段10cm~20cm的混凝土作為接頭。用以隨后調(diào)整基準(zhǔn)梁段的位置，以便能夠更加準(zhǔn)確的控制后續(xù)梁段的安裝精度。
全段面鉸接和部分鉸接在工程中各有優(yōu)點(diǎn)，全斷面鉸接與部分?jǐn)嗝驺q接相比具有懸拼速度快、施工工序較少、無需使用特種水泥、孔道注漿容易等優(yōu)點(diǎn)，但是部分?jǐn)嗝驺q接具有環(huán)氧樹脂用量少、施工調(diào)整容易、橋梁整體性好的優(yōu)點(diǎn)。
?。ǘ┨岣呓涌p質(zhì)量措施
為了彌補(bǔ)濕接接縫處混凝土的收縮和早強(qiáng)，工程中應(yīng)優(yōu)先采用早強(qiáng)微膨脹混凝土澆注。一般情況下，20℃左右的環(huán)境溫度中，24h就能夠達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
在進(jìn)行全面鉸接或部分鉸接拼裝施工前，應(yīng)先在接觸面涂抹多功能的環(huán)氧樹脂，以保證連接面得水密性并利用環(huán)氧樹脂層的厚度找平。
為了使預(yù)制節(jié)段在拼裝是能準(zhǔn)確而迅速的安裝就位，在節(jié)段預(yù)制時(shí)在頂板均衡設(shè)置定位器（又稱定位銷）。有的定位器不僅能起到固定位置的作用，而且還能承受剪力，這種定位裝置稱做抗剪楔或防滑楔。階段預(yù)制時(shí)，除注意預(yù)埋定位器裝置外，還應(yīng)注意按正確位置預(yù)埋孔道形成器和吊點(diǎn)裝置（吊環(huán)或豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋）等。同時(shí)為了提高兩段拼接面的抗拒剪強(qiáng)度，拼接面應(yīng)做成齒合狀，即為剪力齒。
為了提高梁段拼接面的吻合度，一般應(yīng)在長(zhǎng)線臺(tái)座上將待澆梁段與已澆梁段接面密貼澆注，中間用不帶硬化劑的環(huán)氧樹脂作為隔離層分隔，預(yù)應(yīng)力束孔用金屬波紋管分隔，也可用分隔板分隔，拼合面的偏差應(yīng)控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，模板厚度偏差不超過0.5mm，齒板偏差不超過1mm，前后凹凸齒偏差不超過0.5mm。
?。ㄈ┲ёR時(shí)固結(jié)
為了確保連續(xù)梁分段拼裝施工的平衡和穩(wěn)定，通常由于懸澆方法相同，將T構(gòu)支座臨時(shí)固結(jié)，當(dāng)臨時(shí)固結(jié)支座不能滿足懸拼要求時(shí)，一般考慮在橋墩兩側(cè)或單側(cè)增加臨時(shí)支架。懸拼完成，T構(gòu)合攏，即可恢復(fù)原狀，拆除支架。
?。ㄋ模┢囱b流程
橋梁墩柱兩側(cè)的第一個(gè)節(jié)段，一般與墩柱上端的梁段以濕接的形式相接，墩柱兩側(cè)的第一個(gè)節(jié)段是懸臂梁的基準(zhǔn)階段，是全跨安裝質(zhì)量控制的關(guān)鍵，懸拼施工時(shí)，防止上翹和下?lián)系年P(guān)鍵在于墩柱兩側(cè)第一個(gè)階段的準(zhǔn)確定位，因此，施工時(shí)必須采用各種方法確保該階段的精確定位，精確定位后的第一個(gè)階段可由吊機(jī)懸吊支撐，也可用設(shè)置在下面的臨時(shí)托架支撐。為了便于進(jìn)行接縫處管道接頭拼接、接頭鋼筋的焊接和混凝土的振搗作業(yè)，濕接縫的寬度一般設(shè)置為0.1~0.2m。
大跨度的T形鋼構(gòu)橋，由于懸臂很長(zhǎng)，往往在伸臂中部設(shè)置一道現(xiàn)澆箱梁橫隔板，同時(shí)設(shè)置一道濕接縫。這道濕接縫除了能增加箱梁的結(jié)構(gòu)剛度外，也可以調(diào)整拼裝的位置。在拼裝過程中，如果遇到拼裝上翹誤差很大，難以用其它方法補(bǔ)救的情況，即可以增設(shè)一道濕接縫來調(diào)整。但應(yīng)注意，增設(shè)的濕接縫寬度必須用鑿打階段面的辦法來提供。
其它梁段吊上并基本定位后，先將臨時(shí)預(yù)應(yīng)力筋傳入，安裝好連接器，再開始涂膠及合攏，張拉臨時(shí)預(yù)應(yīng)力筋，使固化前膠接縫的壓應(yīng)力不低于0.3MPa，然后方可解除吊鉤，隨后進(jìn)行穿束和張拉施工。
?。ㄎ澹簼{
管道壓漿是為了保證預(yù)應(yīng)力筋不受腐蝕，目前常用的方法是先用高壓水檢查管道的暢通、匹配面的密貼情況以及封端情況等，然后再進(jìn)行正式壓漿，直到出獎(jiǎng)口益處漿體。封閉出漿口持壓幾分鐘，以保證水泥漿盡量充滿管道。
壓漿是在局部封錨后進(jìn)行的。尚未進(jìn)行封端，封錨水泥砂漿極易收縮開裂造成壓漿時(shí)漏漿，直接影響壓漿效果；且水泥漿在管道內(nèi)會(huì)產(chǎn)生收縮，使壓漿質(zhì)量難以控制。故除了保證封端質(zhì)量外，若在水泥漿中加入適量微膨脹劑，選取合適的配合比，既能使壓漿工作順利進(jìn)行，又能使凝固后的水泥漿盡量充滿管道，盡可能的排出管道內(nèi)的水和空氣，避免力筋受腐蝕。
四、結(jié)束語
橋梁預(yù)制懸臂拼工藝可以將跨度較大的梁構(gòu)件化整為零，將諸多的高空施工轉(zhuǎn)化為地面施工，工廠化的預(yù)制模式有利于整體施工質(zhì)量的控制，使得操作更安全。因此，在橋梁建設(shè)中，優(yōu)先采用懸臂拼裝法，合理安排施工流程，多工作面同時(shí)施工將有助于縮短工期，加快施工進(jìn)度。
參考文獻(xiàn)：
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