薛家偉 董世賦
摘 要:本文以跨徑組合為(80+150+80)m的預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)橋為工程背景,對其邊跨合龍與中跨合龍方案進行了系統(tǒng)的介紹,可為同類橋梁合龍方案的選擇提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:連續(xù)剛構(gòu)橋;合龍;方案
1 工程概況
全福河大橋是某高速公路上的一座大型連續(xù)剛構(gòu)橋,其主橋跨越全福河。全福河大橋主橋采用跨徑組合為(80+150+80)m的預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)橋,橋址處屬大陸亞熱帶季風(fēng)氣候,全年平均溫度14.8℃~16.9℃,夏季熱且潮濕,降水量多,夏季平均溫度20.4℃。
本橋箱梁0號段至合龍段澆筑分段長度為:14 m長0號段+10 m×3.5 m+8 m×4 m,邊跨現(xiàn)澆段長度為4 m,邊跨、中跨合龍段長均為2 m。全橋左右幅共計4個邊跨合龍段,2個中跨合龍段,邊跨合龍段混凝土方量為20.19 m3,中跨合龍段混凝土方量為27.7 m3,箱梁采用C55混凝土。在施工準(zhǔn)備后,預(yù)計澆筑時間為3~4個小時。
2 施工控制要點
(1)施工時,需埋置剛性支承梁,對合龍段進行臨時鎖定;(2)合龍段澆筑過程中應(yīng)嚴(yán)格遵循等荷載原則,配重的卸載應(yīng)對稱進行;(3)嚴(yán)格控制混凝土的澆筑時間和溫度;(4)箱梁混凝土澆筑過程、箱梁張拉施工的質(zhì)量控制。
3 合龍方案
3.1 合龍時間的選擇
為避免混凝土產(chǎn)生收縮裂縫或者承壓破壞,箱梁合龍段混凝土的澆筑時間應(yīng)選擇一天中溫度最低時完成。為合理確定合龍最佳時間,應(yīng)提前三天對大氣溫度進行觀測,整理分析觀測資料,合理確定箱梁合龍時間。
3.2 合龍方案
本橋連續(xù)剛構(gòu)采用菱形掛藍分段懸臂澆筑施工。先在主墩托架上澆筑0#節(jié)段,依次向合龍段兩側(cè)對稱澆筑1~18節(jié)梁段,施工形成2個T構(gòu),之后于4號、7號橋墩處進行托架澆筑邊跨現(xiàn)澆段,而后通過掛籃施工合龍邊跨19號梁段,并進行邊跨合龍束的張拉,之后通過掛籃施工進行中跨合龍,并張拉合龍束,形成整個連續(xù)剛構(gòu)體系。
合龍段合龍時須達到設(shè)計要求,相鄰兩懸臂端的相對豎向高差控制在2 cm內(nèi),軸線偏差控制在1 cm內(nèi)。合龍前,需檢測箱梁節(jié)段的平面位置和標(biāo)高。
合龍段混凝土澆注完成后,待其強度達到設(shè)計值的90%、彈性模量達到設(shè)計值的90%,且混凝土齡期不小于7天后依次進行底板預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉。張拉順序為:先張拉長鋼束后張拉短鋼束,再張拉合龍束,最后張拉豎向鋼束及橫向鋼束,豎向預(yù)應(yīng)力鋼束要求逐根張拉到位,并進行二次張拉,二次張拉豎向鋼束后結(jié)束合龍段的施工。
3.3 邊跨合龍
在18#塊施工完畢后,將邊跨側(cè)掛籃向前移動,通過在18#塊、現(xiàn)澆段預(yù)埋的孔洞,將掛籃固定,作為合龍段模板吊架。中跨側(cè)掛籃不移動,作為邊跨合龍時的掛籃施工平衡配重。清理橋面及內(nèi)腔的施工荷載,配重水箱加水,然后固定模板綁扎鋼筋,焊接剛性支撐,臨時張拉ST1和SB1,澆筑邊跨合龍段混凝土,當(dāng)邊跨合龍段澆筑后混凝土的強度達到設(shè)計值得90%進行鋼束張拉并壓漿。之后將邊跨合龍段掛籃拆除,邊跨合龍完成。
邊跨合龍施工工序如下:掛籃前移→固定掛籃,安裝底模及外側(cè)?!壴摻?,安裝預(yù)應(yīng)力管道,內(nèi)模就位→安裝剛性支撐→臨時張拉鋼束ST1和SB1→檢查鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道,澆注合龍段砼→砼養(yǎng)護,砼強度達至設(shè)計強度90%→張拉邊跨合龍束并錨固→張拉剩余段預(yù)應(yīng)力束→拆除邊跨合龍段掛籃及模板→拆除現(xiàn)澆段支架→邊跨合龍段完成。
(1)待邊跨混凝土的強度達到設(shè)計值的90%且混凝土齡期不小于7天后安裝剛性支撐,臨時張拉鋼束ST1和SB1,每根張拉力500 kN;將前吊帶均錨固在現(xiàn)澆段上,底模及側(cè)模均采用掛籃所有,內(nèi)模采用木模現(xiàn)場拼裝;(2)按設(shè)計圖安裝合龍段鋼筋,安裝波紋管、鋼絞線,配重以后,選擇最低溫度將勁性骨架按設(shè)計連接至箱梁預(yù)埋鋼板上鎖死;(3)待合龍口鎖定以后,對合龍段兩端節(jié)段和掛籃的連接情況進行檢查,全部鎖死;(4)澆筑合龍段混凝土?xí)r間選擇在一天中溫度最低時,澆筑完成后及時覆蓋并進行養(yǎng)護;(5)制作合龍混凝土澆筑完成時的試塊并進行強度檢測,待強度達到設(shè)計值的90%、彈性模量達到設(shè)計值的90%且混凝土齡期不小于7天后,將合龍段體外的支承拆除,張拉邊跨鋼絞線并封錨壓漿。
采用鋼管加竹膠板內(nèi)墊雙層彩條布單層防水布制作簡易水箱,設(shè)計水箱尺寸長5 m×寬4 m×高1.7 m,為保證安全,最大盛水高度為1.5 m,配重26 t。在邊跨鎖定之前,用高揚程水泵抽水到水箱內(nèi),水箱底部設(shè)置6個泄水孔,合龍段節(jié)段一邊澆筑,一邊卸載,要求澆筑速度與卸載速度同步。
3.4 中跨合龍
待邊跨合龍后,保持6#橋墩中跨側(cè)的掛籃不動,將5#墩中跨側(cè)的掛籃向前移動,固定在5#、6#中跨18#節(jié)段上,固定底模及側(cè)模作為中跨合龍吊架,配重水箱加水,然后固定模板綁扎鋼筋,施加中跨頂推(按設(shè)計要求),進行剛性支撐焊接,臨時張拉CT和CB1鋼束,進行中跨合龍段混凝土澆筑,待其強度達到設(shè)計值得90%后進行鋼束張拉,拆除掛籃,全橋合龍。
中跨合龍施工工序如下:安裝合龍段底模、側(cè)?!壴摻睿惭b預(yù)應(yīng)力管道→合龍段兩端搭設(shè)水池配重→按設(shè)計要求施加頂推力→內(nèi)模就位,焊死勁性骨架→臨時張拉→檢查鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道,澆注合龍段砼→澆注砼,同時兩端水池等效應(yīng)放水→砼養(yǎng)護,砼強度達至設(shè)計強度95%→張拉合龍束、底板束并錨固→張拉剩余段預(yù)應(yīng)力束→中跨合龍段完成合龍。
(1)待中跨18#節(jié)段懸臂澆筑施工完成,張拉鋼束并壓漿后,將前移掛籃,通過掛籃模板和精軋螺紋鋼搭設(shè)合龍段的底側(cè)模,兩端分別錨固在懸臂端上,在綁扎鋼筋以及拼裝內(nèi)模過程中,拆除主桁架,采用木?,F(xiàn)場拼裝內(nèi)模;(2)兩端配重以后,按設(shè)計圖安裝合龍段鋼筋,安裝波紋管、鋼絞線,按設(shè)計要求施加頂推力(800 kN),并將勁性骨架按設(shè)計連接至箱梁預(yù)埋鋼板上鎖死;(3)合龍口鎖定后,進行掛籃與合龍段兩端節(jié)段連接情況檢查,全部鎖死;(4)在一天中溫度最低時澆筑合龍段混凝土,混凝土澆筑完成后及時覆蓋和養(yǎng)護;(5)對合龍混凝土澆筑完成時制作的試塊進行強度檢測,達到設(shè)計強度的90%后,彈性模量達到設(shè)計值的90%且不小于7天齡期后,張拉鋼束并進行封錨和壓漿。
通過鋼管和竹跳板內(nèi)墊雙層彩條布單層防水布制作簡易水箱,水箱的尺寸為長6 m,寬5 m,高1.5 m,為保證安全,最大盛水高度不超過1.5 m,配重36 t。在中跨鎖定之前,用高揚程水泵抽水到水箱內(nèi),水箱底部設(shè)置6個泄水孔,合龍段節(jié)段一邊澆筑,一邊卸載,要求澆筑速度與卸載速度同步。
4 結(jié)語
本文通過對跨徑組合為(80+150+80)m的預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu)橋的邊跨合龍與中跨合龍方案進行了系統(tǒng)的介紹,對同類橋梁合龍施工方案有一定的參考價值。
參考文獻:
[1]公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG3362-2018[S].
[2]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTG/T3650-2020[S].
[3]雷俊卿.橋梁懸臂施工與設(shè)計[M].北京:人民交通出版社,2000.