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        筍溪河特大橋主塔與橫梁異步施工技術(shù)

        2016-03-11 09:01:21范金友
        黑龍江交通科技 2016年8期
        關(guān)鍵詞:爬模塔柱勁性

        范金友

        (貴州路橋集團有限公司,貴州 貴陽 550000)

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        筍溪河特大橋主塔與橫梁異步施工技術(shù)

        范金友

        (貴州路橋集團有限公司,貴州 貴陽 550000)

        筍溪河特大橋的主橋為660 m跨徑的雙塔單跨懸索橋,以主塔施工為例,對門式框架結(jié)構(gòu)索塔中的塔梁異步施工方法進行介紹,與塔梁同步施工相比,能有效縮短工期。

        懸索橋;索塔;橫梁;異步施工

        1 工程概述

        筍溪河特大橋橋梁總長度為1 578 m,主跨為660 m兩塔單跨懸索橋,如圖1所示。索塔是由塔柱、橫梁組成的門式框架結(jié)構(gòu)。塔柱為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),橫梁為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。塔柱高度為190.65 m,上塔柱高76.15 m、中塔柱高60 m、下塔主高54.5 m,橫橋向尺寸為5.6 m,順橋向尺寸由塔頂?shù)?.0 m按照1/155的坡率線性增大到塔柱底的9.5 m。上橫梁的高度為6.0 m,寬度6.0 m;中、下橫梁的高度為6.0 m,寬度7.0 m。橫梁均為箱形截面并設(shè)置橫隔板。

        2 施工總體方案

        索塔塔柱采用液壓自爬模系統(tǒng)施工,每6 m一個節(jié)段。主塔橫梁采用落地鋼管柱支架,支架由鋼管、型鋼架、貝雷梁組成。中、下橫梁與塔柱異步施工,分兩次澆筑,第一次澆筑高度3.6 m及兩側(cè)倒角,第二次澆筑高度2.4 m;上橫梁與塔柱同步施工,分三次澆筑,第一次澆筑兩側(cè)倒角,第二次澆筑高度3.6 m,第三次澆筑2.4 m。橫梁下半部分澆筑后,待混凝土強度及齡期達到設(shè)計要求,張拉底板預(yù)應(yīng)力束30%后,進行上半部分混凝土澆筑施工。

        3 橫梁與塔柱異步施工方法

        3.1 塔梁異步施工流程

        以塔柱及下橫梁施工為例,塔梁異步施工流程:塔柱首節(jié)段施工→爬模拼裝→塔柱施工至第7節(jié)段→拼裝現(xiàn)澆支架→支架靜載預(yù)壓→底模安裝(此時塔柱施工第12節(jié)段,爬模系統(tǒng)超出橫梁范圍)→綁扎第一層鋼筋→安裝外側(cè)模及內(nèi)?!鷿仓谝淮位炷痢B(yǎng)生→張拉底板束預(yù)應(yīng)力→安裝內(nèi)箱支架及模板→綁扎第二層鋼筋→澆筑第二次混凝土→養(yǎng)生→預(yù)應(yīng)力施工→拆除橫梁支架(翻升下橫梁上施工中橫梁)。

        3.2 塔柱施工方法

        (1)液壓爬模

        塔柱使用采用PM-100型液壓自動爬模系統(tǒng),由埋件總成、架體系統(tǒng)、液壓爬升系統(tǒng)、模板及施工平臺組成。

        (2)勁性骨架及鋼筋安裝

        塔身內(nèi)布置型鋼勁性骨架,主要起到作為鋼筋安裝定位骨架的作用,可以防止鋼筋骨架整體歪斜,工人接長主筋操作時可以利用勁性骨架作為施工操作平臺,對操作工工人起到安全保護作用。

        勁性骨架接高前檢查前一節(jié)勁性骨架頂面柱腳標高和軸線位置。對接時合理選擇吊點位置,避免與其他結(jié)構(gòu)碰撞,減小吊裝變形。施工過程中采用塔吊進行安裝,先焊接對接鋼板的一端于前勁性骨架支腿桿件上,抄墊本節(jié)勁性骨架支腿高度,使用全站儀三角精密測量其頂面四個角三維坐標位置,使得調(diào)整后勁性骨架頂面四個角的位置、頂面軸線位置、傾角偏差符合規(guī)范要求,測量復(fù)核后按設(shè)計要求再予以焊接固定。各柱腳支腿焊接接長要保證連接板、加強鋼板長度、厚度、數(shù)量、焊縫長度、焊縫高度等均滿足等強焊接的要求。勁性骨架是鋼筋骨架的依托支架,一般施工過程中都要求其拼裝后高度要比鋼筋頂面稍高。

        塔身主筋為Φ32螺紋鋼筋,采用直螺紋套筒連接。主筋長度每次接長長度為9 m,通過勁性骨架固定定位。

        (3)塔身混凝土澆筑

        混凝土在拌合站拌合后由混凝土運輸車運送至主塔位置,通過8018型輸送泵泵送到塔身澆筑段,理論最大垂直輸送距離200 m、水平輸送距離700 m(125 mm輸送管)。輸送管附著在塔柱上隨塔柱施工節(jié)段升高而接長,工作面上用外接軟管對稱布料,人工振搗密實。

        (4)塔身與橫梁結(jié)合面的處理

        橫梁與主塔塔柱采用異步施工工藝,在塔柱施工過程中同步進行橫梁支架搭設(shè)施工,塔柱施工至橫梁位置時預(yù)埋好橫梁鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道。為保證預(yù)埋鋼筋接頭連接滿足規(guī)范要求,塔身施工至橫梁位置時,橫梁預(yù)埋鋼筋部位預(yù)留槽口,將直螺紋接頭錯開90 cm布置。

        橫梁與塔柱結(jié)合面在爬模模板爬升后及時進行鑿毛,橫梁澆筑前灑水淋濕結(jié)合面。

        3.3 下橫梁施工方法

        (1)支架搭設(shè)

        支架材料進場后,檢查材料材質(zhì)證明書及規(guī)格型號符合方案設(shè)計后方可進行支架搭設(shè)。鋼管立柱鋼管立柱采用直徑Φ630×14 mm螺旋鋼管,設(shè)置8根立柱,鋼管立柱與基礎(chǔ)預(yù)埋板進行焊接,立柱接長端設(shè)法蘭盤,通過Φ27的高強螺栓進行連接。支架按豎向間距16 m布置I32a工字鋼水平支撐平聯(lián),平聯(lián)通過抱箍與立柱銷接。根據(jù)立柱頂受力大小,采用雙拼I56a工字鋼及三拼I63a工字鋼作為橫梁,支撐上部7組貝雷梁支架。支架搭設(shè)完成后,組織人員進行驗收,驗收合格后方可進行支架預(yù)壓。

        (2)支架預(yù)壓

        為了減少或消除地基的不均勻沉降、支架的非彈性變形及取得彈性變形值,便于準確控制梁底標高,并檢驗支架穩(wěn)定性。支架預(yù)壓采用砂袋進行預(yù)壓,按橫梁混凝土及模板自重總和的60%、80%、100%、110%分級加載及卸載,每級加載或卸載完成后,測量支架沉降變形,待變形穩(wěn)定后再進行下一級加載或卸載。支架預(yù)壓完成后,根據(jù)實測得到的支架彈性變形值對橫梁底模進行預(yù)拋高設(shè)置。

        (3)混凝土澆筑

        下橫梁澆筑混凝土共765 m3,第一次澆筑約460 m3,第二次澆筑305 m3。由于支架鋼管立柱高度較高,支架頂?shù)挚顾酵屏δ芰^弱,為防止混凝土澆筑過程中鋼管立柱水平偏位過大導(dǎo)致立柱垂直度超過安全要求,產(chǎn)生安全隱患,橫梁左右側(cè)輪流澆筑混凝土偏差不得大于4方,并加強觀測,如支架頂水平位移超過10 mm立即轉(zhuǎn)移至另一側(cè)投放混凝土以平衡支架荷載。根據(jù)實測結(jié)果,在第一次混凝土澆筑過程中支架會產(chǎn)生水平位移及沉降,第二次混凝土澆筑時支架基本不產(chǎn)生位移及變形。

        第一次澆筑完成后對混凝土進行養(yǎng)生,待強度及齡期達到設(shè)計規(guī)定時,底板預(yù)應(yīng)力束張拉至控制應(yīng)力的30%,然后澆筑第二次混凝土。

        4 塔梁異步施工技術(shù)的優(yōu)缺點

        4.1 異步施工對比同步施工的優(yōu)點

        (1)減少了一次爬模系統(tǒng)的安拆工作,降低了安全風(fēng)險。

        (2)塔柱與橫梁可以同時施工,有效縮短了施工工期,提高了機械設(shè)備、周轉(zhuǎn)材料的利用率,節(jié)約了成本。

        4.2 異步施工對比同步施工的缺點

        塔梁異步施工時,塔柱施工平臺在橫梁上方,存在一定的交叉作業(yè),施工時需采取防護措施:將爬模操作平臺清理干凈,杜絕存在落物的可能;并將爬模操作平臺采用臨邊護欄、踢腳板等進行封閉;在爬模下方設(shè)置一個鋼板防護平臺,防止落物打擊。

        5 結(jié) 語

        筍溪河特大橋索塔采用的塔身與橫梁異步施工技術(shù),其質(zhì)量、安全均達到預(yù)期的理想效果,不影響橋梁整體結(jié)構(gòu),并有效縮短了施工工期,對類似橋塔施工具有一定的參考意義。

        [1] 重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計院. 重慶江津至貴州習(xí)水高速公路筍溪河特大橋兩階段施工圖設(shè)計[Z]. 重慶,2015.

        [2] 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTG./T F50 2011)[S].

        2016-06-08

        范金友(1982-),男,工程師。

        U445

        C

        1008-3383(2016)08-0116-02

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