橋梁設計過程中,必須對可能采取的施工方法有充分考慮,一個完備的設計方案,應該具有良好的可施工性,有利于保證工程質量,有利于降低工程造價。
同樣,一個好的施工方案,應該在確保工程質量的前提下,適當地優(yōu)化工期和造價。橋梁施工控制正是通過對施工過程的監(jiān)測、反饋、修正,實現設計意圖。
[例1] 對連續(xù)梁施工中的端部錨具張拉空間的考慮。
對于多聯多跨預應力混凝土連續(xù)箱梁橋,當要求各聯同時在支架上現澆施工時,則在每聯梁端(設置伸縮縫的地方)錨固的預應力束,就會出現張拉空間沖突的問題。為此,設計必須對施工方法有預先考慮,這里討論幾種方案比選。
方案1:采用沿線路里程單方向逐聯(或逐跨)現澆,并在一端張拉預應力筋的方案。此方案雖然可以保證在梁端張拉錨固的作業(yè)空間,但會明顯延長工期,也會增加預應力筋的摩阻損失。
方案2:不在梁端設置張拉端錨具的方案。將一部分腹板束彎起錨固在端部梁頂,另一部分腹板束采用P錨錨固在端頭,以避免在梁端的張拉操作。這一方案要求箱梁的內部有足夠的高度,以提供施工人員起碼的張拉作業(yè)空間。
方案3:設置兩種類型的梁端,使相鄰兩跨梁的梁端錨具在橫橋向錯位布置,在先澆筑的梁端為后澆筑的梁端預留張拉空間,有時將其稱為A-B梁方案。將端部為常規(guī)構造的梁稱為A型梁,A梁的端部腹板僅按抗剪考慮適當加寬,在相鄰的B型梁端,有意增加梁端腹板的厚度,使預應力張拉端的錨具和毗鄰的A梁端的力筋錨固位置相錯開。
在A-B梁方案中,要求按照先A后B的次序施工,先澆筑好A梁及其預留的槽口,張拉并錨固A梁的端部力筋,再澆筑B型梁,在A型梁端的預留空間內,張拉B型梁端部力筋,最后澆上A型梁所預留的槽口。
其實,A-B梁方案雖然可以同時使毗鄰梁端成為張拉端,但是,預留槽口會給A型梁端部帶來二次澆筑,增加施工工序等問題。
可見,為解決現澆梁的端部(伸縮縫部位)錨具張拉空間問題,設計者在充分保障結構性能的同時,對于可施工性也要多加考慮。
[例2] 節(jié)段懸臂施工橋梁的邊跨長度和節(jié)段長度劃分。
在節(jié)段懸臂施工條件下,邊跨與中跨長度的相對比例不僅取決于結構受力,還要考慮邊跨現澆段如何進行施工。如果邊跨現澆段橋下有深水,則落地支架的施工成本太高;如果將現澆支架支承于橋墩和懸臂梁端,則會給懸臂施工中的橋梁增加新的控制工況,盡管如此,在邊跨現澆段施工有困難的情況下,設計者往往還會考慮這一因素,采用較小的邊跨長度,如取L2=0.55Li??傊?,無論采用何種邊跨施工方案,均會影響配筋設計。
另外,懸臂施工中的節(jié)段長度劃分,應結合懸臂澆筑或懸臂拼裝的施工工藝確定,一般考慮掛籃或吊機的起重能力,使各節(jié)段的自重盡量差不多,梁高大的區(qū)段,節(jié)段短一些,梁高小的區(qū)段,節(jié)段長一些。反過來,節(jié)段長度的劃分又影響到懸臂預應力束的設計。
[例3] 混凝土連續(xù)梁采用“先簡支一后連續(xù)”施工方法時的濕接頭問題。
采用“先簡支一后連續(xù)”方法施工的混凝土橋梁,在空心板梁、T形截面梁和箱形截面梁上均有應用,現場調查表明,墩頂濕接頭部位的可施工性較差。
該濕接頭施工涉及的工序包括:普通鋼筋的連接、濕接頭的澆筑與養(yǎng)生、預應力筋的穿束與張拉、支座轉換等工序。在實際工程中,經常出現的問題有:在相鄰兩跨梁端發(fā)現幾何尺寸偏差大;其次,在濕接頭兩側,為頂板負彎矩筋設置的預留孔定位偏差大,致使預應力筋不在一條直線上;另外,由于濕接頭處?昆凝土成形質量不好,或因體系轉換時齡期偏短等原因,致使在臨時支座拆除后,永久支座陷入梁中。為此,應在施工中加強質量管理,否則達不到“先簡支,后連續(xù)”的預期效果。
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