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        淺談不對稱懸臂連續(xù)箱梁橋施工

        2017-05-12 22:26:45馬自勇
        中國科技縱橫 2017年6期
        關鍵詞:連續(xù)梁橋

        馬自勇

        摘 要:懸臂施工法是在橋墩兩側趨近平衡逐段同步懸臂完成:掛籃前移、模板前移安裝、鋼筋及預應力管道安裝、砼澆筑、預應力張拉壓漿等工作,形成受力結構的T型剛構,經過合攏、體系轉換形成連續(xù)梁結構。

        關鍵詞:懸澆梁段;預施應力;鎖定合攏;連續(xù)梁橋

        中圖分類號:U445.46 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)06-0107-02

        1 工程概況

        某鐵路大圓里大橋52+112+64連續(xù)箱梁橋為懸臂不對稱、變高度、變截面連續(xù)梁,箱梁為單箱單室三向預應力結構。頂寬9.2m,底寬6.7m,中支點梁高8.2m,跨中合攏段梁高4.8米,跨端梁高5.8m(52m跨)4.8m(64m跨)。全橋節(jié)段布置:13+···+1+0(1號墩)+1a+···+13a+合攏段+13b+···+1b+0(2號墩)+1c+···+13c+合攏段+15c+16c。砼.級別C50。懸澆梁段,合攏順序先邊跨后中跨,經體系轉換形成連續(xù)梁橋。

        2 不對稱T構懸澆梁段的施工方法

        (1)對于不對稱的T剛構采取施工壓重的方法使懸臂對稱平衡。由于52m跨箱梁節(jié)段的高度、截面厚度、及重量不同于(大部分大于)對應的另一懸臂端的節(jié)段,隨著節(jié)段的增加施工壓重也隨之調整,施工壓重具有動態(tài)性。施工壓重的布置:澆筑4a節(jié)段,3a節(jié)段壓重20t;澆筑5a節(jié)段,4a節(jié)段壓重20t;澆筑6a節(jié)段,5a節(jié)段壓重25t;澆筑7a節(jié)段,6a節(jié)段壓重25t;澆筑8a節(jié)段,7a節(jié)段壓重25t;澆筑9a節(jié)段,壓重撤除。

        (2)11、11a節(jié)段完成懸臂澆筑、張拉壓漿后暫停懸臂澆筑,待52m跨12、13節(jié)段支架現澆完成,釋放0號墩支座鎖定,單邊懸臂澆筑12a、13a節(jié)段。

        (3)在1號墩臨時支座中預埋測力裝置,跟蹤監(jiān)測。根據反力數據調整施工壓重。

        3 懸澆梁段施工工藝

        懸臂澆筑掛籃采用平行弦主梁。掛籃設計荷載200t,自重75t。全橋配置4套掛籃,兩個T構同步對稱施工。

        3.1 懸澆梁段施工工藝流程

        0號塊施工→掛籃拼裝→模板安裝、鋼筋預應力管道安裝、澆筑1、1a(1b、1c)混凝土、預應力張拉壓漿→掛籃、模板前移→逐段施工中間階段。

        3.2 掛籃施工

        3.2.1 掛籃的拼裝程序

        前后支座(下滑道)→掛籃主桁→主桁連接系→后錨梁→后錨帶→中橫梁→后吊帶→前上橫梁→前吊帶→底??v橫梁、底?!饽!鷥饶?。

        3.2.2 掛籃的荷載試驗

        荷載試驗的目的是為檢驗掛籃的承載力和變形值,試驗時分別測量主梁前端撓度和底模前端的撓度,在掛籃滿負荷作用下,底模前端撓度不大于30mm為合格,并以實測的撓度值作為懸澆梁段時設置預拱度的依據。試驗荷載為設計荷載的1.2倍。測量各測點的標高,檢查后錨系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、前支點以及掛籃各部件的受力情況。核算撓度值。

        3.2.3 掛籃施工受力分析

        (1)1號節(jié)段砼澆筑時掛籃受力分析。

        (F+2.5/2)×3.3=11/2×1.5+(100/2+4.5/2)×5

        F=269.75/3.3-1.7=82.6t

        1)每個后錨吊帶受力82.6/2=41.3t.

        2)每個前支腿受力R=82.6+2.5+4/2+100/4+11/2+100/2+4.5/2=170t

        (2)內導梁澆筑砼時、前移時受力分析。

        砼澆筑時:內頂模自重3t,砼重5.2/2×0.5×4×2.6=13.52t

        q=(3+13.52)/4=4.13t/m=41.3kg/cm

        q=1.2×41.3=49.56kg/cm

        W=M/σ=(1/8×49.56×5002)/1700=911cm3

        前移走行時:內頂模自重3t,跨距10m

        q=3000/400×1.2=9kg/cm

        W=M/σ=(1/8×9×10002)/1700=661cm3

        選截面2[32475×2=950cm3滿足要求。

        3.3 鋼筋、預應力管道及預埋件的安裝

        鋼筋施工順序:底板下層網片、底板管道定位網片、底板上層網片→腹板的豎向及縱向鋼筋→底板波紋管→底板上層網片→底板豎向預應力管道→腹板縱向波紋管→頂板下層鋼筋→頂板縱橫向波紋管→頂板上層鋼筋→預埋件、孔。

        波紋管按每一節(jié)段長度下料,并注意箱梁節(jié)段端頭波紋管伸出長度0.2m和0.4m交錯布置,以便節(jié)段接長,管道每隔20—40m設置一個壓漿觀察孔,曲線的最高點或拐點處設置觀察孔,管道定位必須準確牢固,管道軸線必須與墊板垂直,定位鋼筋設置間距直線段50cm,曲線段25cm,防止混凝土澆筑時管道上浮。豎向預應力筋管道采用兩個串聯一組中間設置聯通管形成U型通路。

        3.4 混凝土澆筑

        箱梁節(jié)段的澆筑采用汽車泵泵送,T構梁段平衡澆筑,連續(xù)進行。澆筑順序先底板腹板后頂板,澆筑底板由低處向高處、由外側向中間進行,澆筑腹板采用水平分層澆筑、振搗,層厚不大于30cm,澆筑頂板采用由外向內(橫向)、順橋向由兩側向中間(中線)合攏?;炷琳駬v劃定區(qū)域專人負責,防止漏振,保證混凝土振搗密實,并注意避讓預應力管道。澆筑腹板時,混凝土易沿下梗肋翻出底板,下料、振搗注意謹慎操作。

        3.5 砼養(yǎng)護

        一般季節(jié)土工布覆蓋灑水養(yǎng)護,冬季氣溫低于5℃時,采用熱風包加熱,棉篷布包蓋保溫。

        3.6 預應力張拉、壓漿

        鋼絞線的下料長度按設計圖并考慮千斤頂張拉端的工作長度,下料由砂輪切割機切斷。穿束用穿束套使鋼絞線束與卷揚機鋼絲繩連接整束拖拉。

        砼強度達到設計強度的80%齡期不少于三天后,進行預應力束張拉。

        張拉順序:縱向→豎向→橫向。縱向:先長束后短束;橫豎向:由墩頂向合攏段方向。

        張拉工藝流程:0→10%σk(測量伸長量、記錄)→20%σk(測量伸長量、記錄)→100%σk(持荷5分鐘)→補張σk((測量伸長量、記錄,伸長量核對)→錨固。

        預應力在張拉完成后及時進行封錨、壓漿工作,壓漿順序先下后上均勻進行。壓漿采用真空輔助壓漿工藝,同一管道的壓漿連續(xù)進行一次完成,保證密實。

        4 合攏段的施工、體系轉換

        (1)合攏順序:為了減小溫度應力對箱梁和橋墩的影響,采用了先邊跨后中跨的合攏順序。

        溫度應力分析:柱墩跨距112m,邊跨跨距64m,溫差按15℃考慮,截面面積13.72m2

        中跨升溫砼伸長量Δ1=0.00001×112×15=0.0168m

        頂撐力F1===72030KN

        根據計算溫度應力引起的力較大,由于1號墩為固定支座2號墩臨時支座的解除采用線切割,在低溫時段難以完成,而邊跨墩釋放支座快捷,這樣先合攏邊跨,解除2號臨時支座,邊跨形成∏形式,釋放了溫度應力。因此合攏順序先邊跨后中跨為合理選擇。

        (2)合攏段約束鎖定。懸澆梁段合攏段的約束鎖定目的是消除溫差、砼徐變等對合攏段的尺寸及砼凝固的影響。

        本橋約束鎖定采用體外鋼支撐。

        安裝鋼支撐選在氣溫最低條件下進行,鋼支撐的軸線與梁中線平行,兩側的鋼支撐與梁中線等距對稱以免偏心受力。鋼支撐安裝完成后箱梁的底板、頂板各臨時張拉2束縱向預應力束,每束張拉力500KN。

        邊跨約束鎖定完成后,及時釋放3號墩臨時支座。

        (3)合攏段的鋼筋預應力管道安裝、砼澆筑。鋼筋預應力管道安裝按照中間梁段的方法安裝。砼級別比梁段提高一個等級并要求早強,采用微膨脹砼。砼澆筑選擇在氣溫較低的條件下進行,澆筑時間在4小時內完成。合攏段鋼筋預應力管道密集,砼下料、振搗謹慎操作,不得碰及預應力管道和鋼支撐,不能漏振欠振和過振。進行收光抹平。及時進行砼覆蓋灑水養(yǎng)護。

        (4)預應力張拉。砼達到設計強度時,邊跨補拉約束鎖定時的臨時預應力束到設計張拉力,拆除鋼支撐。張拉設計要求的14束預應力束。中跨補拉約束鎖定時的臨時預應力束到設計張拉力,拆除鋼支撐、掛籃,及現澆支架脫離,按先底板后頂板,同一截面先邊束后中束左右對稱進行張拉剩余的邊跨預應力束,再張拉跨中剩余的預應力束。完成箱梁的張拉壓漿工作。

        5 結語

        對于懸臂澆筑連續(xù)箱梁,由于地形、曲線等客觀條件的制約,可能有不等跨、不對稱的情況,只要科學管理,精心施工,順利合攏完成。顯示出懸澆連續(xù)梁跨度大、跨越能力強、便于施工的優(yōu)越性。

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