王海燕
(中鐵十九局集團第二工程有限公司,遼寧 遼陽 111000)
連續(xù)梁橋是工程上廣泛使用的一種橋型,它不但具有可靠的強度,剛度及抗裂性,而且具有行車舒適平穩(wěn),養(yǎng)護工作量小,設(shè)計及施工經(jīng)驗成熟的特點。設(shè)計一座梁橋必須從橋跨布設(shè),尺寸擬定,鋼束布置以及施工方法等方面綜合考慮,還要充分考慮設(shè)計參數(shù)和環(huán)境影響。
本橋為按二十年一遇水位設(shè)計的漫水橋,洪水頻率:1/20,洪水水位:273.6m。不通航,設(shè)計荷載為:汽車荷載:公路-I 級;人群荷載:3.5kPa。地震動峰值加速度:0.05g,地震基本設(shè)防烈度:小于6 度。設(shè)計安全等級:一級;重要性系數(shù):1.1;設(shè)計基準期:100年;環(huán)境類別:I 類。橋梁寬度:(5m人行道+14m 機動車道+5m人行道)=24m。橋面橫坡:車行道法向(機動車道及非機動車道)1.5%,人行道2%。
連續(xù)梁橋跨組合為30+50+30=110m,梁高為1.6-2.8m,邊支點及跨中梁高為1.6m,中支點梁高為2.8m,按照二次拋物線變化。主橋箱梁頂、底板均為法向1.5%橫坡,橋面橫坡通過在箱梁頂板、底板設(shè)雙向橫坡進行調(diào)整,腹板豎直。
主梁采用C50 變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,梁端支點設(shè)有端橫梁(B=1.5m),中支點設(shè)有中橫梁(B=2.5m),每跨跨中設(shè)有一道橫隔板(B=0.31m)。箱梁為單箱多室斷面,箱梁頂寬24m,箱梁底寬20m,懸臂板長度2m,懸臂板端部厚20cm,懸臂板根部厚45cm。腹板寬50cm,支點處加寬至80cm,頂板厚22cm,底板厚22-50cm。
根據(jù)掛籃的構(gòu)造特點,采用在支架上澆注混凝土施工。支架采用4 根φ1000mm、壁厚10mm的鋼管作為豎向主要受力構(gòu)件。墩身施工時在墩身頂端預(yù)留縱向孔,內(nèi)穿2 根φ15mm絲杠,通過絲杠將以鋼管為主件聯(lián)接而成的架結(jié)構(gòu)錨固于墩身上,從而形成穩(wěn)定安全的支架體系。
現(xiàn)澆支架搭設(shè)完成后,進行預(yù)壓,以檢測支架的承載力和穩(wěn)定性,同時消除永久變形,測定彈性變形,底板高程的調(diào)整提供依據(jù)。
鉆孔或擋土墻基礎(chǔ)開挖→水下混凝土灌注或擋土墻基礎(chǔ)混凝土澆筑→鋼管立柱安裝(水平支撐)或現(xiàn)澆混凝土擋土墻→單片拼裝桁片→桁架片吊裝組合→安放桁架上橫向分配梁→安放桁架上縱向分配梁→碗扣支架施工→設(shè)置預(yù)拱度→模板系統(tǒng)安裝→安全設(shè)施布置→預(yù)壓→鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋安裝→混凝土施工、養(yǎng)護、待強→張拉壓漿拆模板支架→清場。
場地清理→地基處理 (砂礫石回填碾壓)→碗扣支架混凝土基礎(chǔ)施工→碗扣支架安裝→設(shè)置預(yù)拱度→模板系統(tǒng)安裝→安全設(shè)施布置→預(yù)壓→鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋安裝→混凝土施工、養(yǎng)護、待強→張拉壓漿拆模板支架→清場。
根據(jù)本橋梁體分段多、工期緊,結(jié)構(gòu)要求嚴格等特點,選擇了正梯形整體行架掛籃。掛籃由主行系,后錨系及滑動行走系、懸吊系、模板系及工作平臺等五部分組成。連同所有模板及施工機具荷載共重80.5t。
掛籃具有以下特點:結(jié)構(gòu)重量輕,整體鋼度大、變型小、構(gòu)件數(shù)量少,拼裝快,掛籃下有足夠行走作業(yè)空間。
為檢驗掛籃的安全性和實際變形量,以便能夠準確預(yù)留掛籃鬧撓度值、掛籃拼裝完畢后,對掛籃進行預(yù)壓。預(yù)壓采用千斤頂加載(底板)和堆載(翼板)相結(jié)合的方法。千斤頂加載是將兩只牛腿固結(jié)在2號段兩側(cè)腹板中心,用個千斤頂施力。預(yù)壓荷載取控制節(jié)段 11號梁段重量的 1.333 倍,分 4 級加載。每級加載半小時穩(wěn)定后,測量各測點變形值。卸載后測量非彈性變形,各測量值與理論值比較,評定掛籃的工作性能。
掛籃壓載完成后,對3號~23號梁段進行懸澆施工,施工方法為常規(guī)施工方法。懸澆施工時應(yīng)注意經(jīng)常對已澆注各梁段變形進行觀測,將觀測結(jié)果及時反饋施工控制組,施工控制組據(jù)此提供立模標高,以指導(dǎo)懸澆施工的有序進行。
3.3.1 混凝土澆注工藝
掛籃懸臂施工箱梁,混凝土澆注量大,且需對稱澆注。在本工程中全部采用泵送澆注工藝。由于混凝土澆注要求兩側(cè)對稱進行,其偏載量不得大于一個底板混凝土量,傳統(tǒng)方法是通過拆裝彎管實現(xiàn)向兩端泵送混凝土。此種方法操作麻煩,時間長,巳因混凝土停止時間過長容易造成堵管,更降低澆混凝土速度,影響質(zhì)量。為了滿足對稱澆注要求,提高澆注速度,我們采用了三通管,即可單向泵送混凝土,又可雙向同時泵送。
3.3.2 預(yù)應(yīng)力管道的處理
預(yù)應(yīng)力管道最長達 163.5m,穿束順利與否是預(yù)應(yīng)力施工的一個很重要的環(huán)節(jié)。若施工不慎或方法不當,穿束時往往會戧起波紋管,引起鋼帶聚積而造成管道堵塞。此時打開堵塞處處理會對梁作結(jié)構(gòu)造成損害,既影響質(zhì)量又影響進度。所以要處理好波紋管的接頭,同時保證管道的順暢,減少不必要的彎曲也是穿束順利的關(guān)鍵因素。
把好波紋管質(zhì)量關(guān),為保證波紋管的圓順,在直線段用鋼管作為內(nèi)襯管,曲線部分用塑料管作為襯管,提高了管道的圓順度。在施工縫處,由于鑿毛時波紋管伸出部分容易損害,造成接管處銜接不緊密,引起穿束困難,在施工時將標準管回縮已澆混凝土內(nèi)5~10cm,只將直徑稍大的接管伸出已澆混凝土,此處即使接管被破壞,也可修整后將下段波紋管旋至已澆混凝土內(nèi),同原標準管緊密結(jié)合。實踐證明,此方法可將人工穿來提高到130m。再長則用卷揚機牽引穿束。
現(xiàn)澆段及懸臂箱梁施工完成后,即進行合龍段施工,主橋PC 連續(xù)箱梁采用吊架及平衡法工藝進行合龍。
主橋是五跨連續(xù)梁,其合龍順序為:邊跨合龍→張拉邊跨合龍束→墩臨時團結(jié)→張拉邊跨正彎矩束→次中跨合龍→張拉次中跨合龍束→解除墩臨時團結(jié)→張拉部分次中跨正彎矩束→中跨合龍→張拉中跨合龍束→張拉中跨正彎矩束及剩余的次中跨正彎矩束→合龍結(jié)束次中跨鋼束在次中跨合龍后分次張拉,能夠改善梁作受力條件,同時調(diào)整梁體懸臂端的實際高程,中跨合龍?zhí)峁┍憷麠l件。
合龍段在焊接勁性骨架前,在合龍段兩端加平衡重,平衡重等于合龍段混凝土的重量澆注混凝土時卸除配重。采用必要措施將合龍高差控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)。焊接勁性骨架及澆注合龍段混凝土時,選擇在當天溫度最低時進行,并在梁頂澆水降溫。合龍段混凝土采用加入IM-Ⅲ型減水劑的微膨脹混凝土,以防止收縮裂縫。
進入施工現(xiàn)場,必須遵守安全生產(chǎn)的規(guī)章制度。施工現(xiàn)場必須保持整潔,材料堆放必須滿足文明施工與規(guī)范要求。不得隨意向下面丟棄廢物與施工棄渣,施工平臺前面不得亂堆放物件。完善各種施工平臺、人行通道,做好安全防護措施。支架拼裝必須嚴格按照施工各項安全操作規(guī)程進行作業(yè)。
掛籃懸壁澆筑施工,使用機具設(shè)備少,避免搭設(shè)大量支架,便于在水深、流量大的河道和交通輛大的立交橋中施工,而且施工不受限制,跨度大,經(jīng)濟效益高,施工主要作業(yè)在掛籃中進行,且操作重復(fù),有利于高效率工作和保證施工質(zhì)量,同時便于在施工中不斷調(diào)整節(jié)段誤差,提高施工精度。
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