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      三岔河特大橋上部構(gòu)造預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)剛構(gòu)的施工難點(diǎn)

      2013-06-11 06:30:18肖連勇
      交通運(yùn)輸研究 2013年13期
      關(guān)鍵詞:剛構(gòu)梁段合龍

      肖連勇

      (貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司,貴州 貴陽 550001)

      1 工程概況

      三岔河特大橋位于貴州高原中部,地處清鎮(zhèn)市、安順市平壩縣、畢節(jié)地區(qū)金縣交界處,地勢起伏變化較大,受構(gòu)造清濁作用強(qiáng)烈。橋區(qū)附近海拔為953.6~1200.7m,相對高差為247.1m。三岔河特大橋采用連續(xù)剛構(gòu)方案,左幅13×30m預(yù)應(yīng)力砼T梁+(122m+3×230m+122m)預(yù)應(yīng)力砼箱梁連續(xù)剛構(gòu)+6×40m預(yù)應(yīng)力T梁。上部構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力砼T梁、預(yù)應(yīng)力砼箱形梁連續(xù)剛構(gòu)。

      2 連續(xù)剛構(gòu)上部構(gòu)造施工技術(shù)方案

      三岔河特大橋主橋上部構(gòu)造采用(122m+3×230m+122m)預(yù)應(yīng)力砼箱形梁連續(xù)剛構(gòu)形式,為了有效地利用現(xiàn)有設(shè)備和材料,結(jié)合過去的施工經(jīng)驗(yàn),懸澆掛籃需在墩頂上進(jìn)行拼裝。墩頂0#段利用預(yù)埋在薄壁墩上的牛腿作為支撐,在其上搭設(shè)貝雷梁,以工字鋼作為分配梁,并在其上搭設(shè)鋼管支架作為現(xiàn)澆支架。主墩上0#段施工完成后,在其頂面拼裝掛籃,每個(gè)T構(gòu)用掛籃分段對稱懸臂澆筑各梁段?,F(xiàn)澆段采用萬能桿件和貝雷片組拼的梁式支架進(jìn)行施工。邊跨合龍段利用吊架現(xiàn)澆筑施工,采用先合龍邊跨,然后合龍中跨的施工方案。施工時(shí)根據(jù)實(shí)際吊架和模板結(jié)構(gòu)重量調(diào)整配重,使其滿足設(shè)計(jì)的要求。為便于主橋上部構(gòu)造施工時(shí)人員上下,在各墩均設(shè)有施工電梯,施工電梯在主橋合龍后拆除。

      3 施工重點(diǎn)

      3.1 0#塊施工

      3.1.1 支架及模板

      箱梁剛構(gòu)0#塊施工是在薄壁墩上預(yù)埋牛腿,用貝雷片作為支撐梁,上鋪工字型鋼作為分配梁,形成滿堂支架平臺,在該平臺上作鋼管滿堂式支架,支架上立模現(xiàn)澆梁段混凝土。墩頂現(xiàn)澆段是剛構(gòu)箱梁懸澆施工的基礎(chǔ)和起步段,其結(jié)構(gòu)受力最復(fù)雜,且具有混凝土澆筑方量多、重量大、預(yù)應(yīng)力管道最密集的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)安全可靠的模板支架、提高混凝土澆筑質(zhì)量和預(yù)應(yīng)力管道的安裝精度,是墩頂現(xiàn)澆段施工的重點(diǎn)。

      底板和翼板的底模及側(cè)墻外模利用大型鋼模。側(cè)墻的內(nèi)模、橫墻模板及頂板底模為建筑組合鋼模。側(cè)墻的內(nèi)、外模用拉桿對拉固定間距,利用箱內(nèi)外的鋼管支架調(diào)模及固定支頂。底板模板通過木模調(diào)整和卸架。翼板、頂板底模通過鋼管支架頂托調(diào)整和卸架。在混凝土澆筑過程中,如發(fā)現(xiàn)鋼模變形超過容許誤差,必須校正。

      3.1.2 鋼筋

      在鋼筋加工配料時(shí),要準(zhǔn)確計(jì)算鋼筋長度,如有彎鉤或彎起,應(yīng)加其長度,并扣除鋼筋彎曲成型的延伸長度,同直徑同鋼號但不同長度的各種鋼筋編號(設(shè)計(jì)編號)應(yīng)先按順序填寫配料表,再進(jìn)行加工配料,加工成型的鋼筋應(yīng)按設(shè)計(jì)圖中的編號進(jìn)行堆放、標(biāo)識,以防誤用、亂用。

      3.1.3 混凝土澆筑方案

      主橋連續(xù)剛構(gòu)0#塊混凝土方量、重量大。根據(jù)結(jié)構(gòu)的形式及高度,0#塊混凝土澆筑不可能一次澆筑完,如果分兩次澆筑則施工托架的投入就會過大,最后決定按“底板→腹板→頂板”的順序分三次澆筑完。兩次澆筑混凝土的齡期差不超過20d。在墩身施工時(shí)可將其澆筑高度降低20cm,這樣能使墩身與0#塊的結(jié)合面避開截面突變處。

      3.1.4 施工觀測

      為了隨時(shí)掌握混凝土澆筑過程中支架的位移情況,需至少設(shè)置10個(gè)觀測點(diǎn),每隔30min觀測一次,并記錄觀測時(shí)間、讀數(shù)及沉降值,同時(shí)通知后臺統(tǒng)計(jì)對應(yīng)的混凝土澆筑數(shù)量,如發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,并對已澆筑完成的部位進(jìn)行高程復(fù)核。

      3.2 懸澆梁段施工

      3.2.1 掛籃結(jié)構(gòu)

      根據(jù)剛構(gòu)箱梁懸澆節(jié)段重量大、施工周期短的特點(diǎn),掛籃設(shè)計(jì)以1#段重量控制,以安全可靠、輕型、掛籃安拆行走及模板升降移動簡單方便作為構(gòu)思重點(diǎn)。本大橋采用已在具有類似橋型、相近跨徑的橋上使用過的特制菱形掛籃進(jìn)行懸澆施工。

      掛籃結(jié)構(gòu)分主梁承重和模板兩大塊,結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

      圖1 掛籃結(jié)構(gòu)示意圖

      3.2.2 掛籃拼裝

      掛籃在墩上正式拼裝前,必須在加工廠內(nèi)試拼,目的是檢查掛籃各部構(gòu)件及連接件幾何尺寸加工精度及焊接質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求,以確保掛籃的整體結(jié)構(gòu)性能滿足設(shè)計(jì)使用要求。

      3.2.3 加載試驗(yàn)

      掛籃加載試驗(yàn)的目的是為了檢驗(yàn)實(shí)際承載能力和安全可靠性,并獲得相應(yīng)荷載下的彈性和非彈性變形,為箱梁懸澆施工控制提供參考數(shù)據(jù)。試驗(yàn)方法是模擬1#箱梁(重量最大梁段)的施工實(shí)際荷載,采用配重法加載。加載分預(yù)加載和正式加載。預(yù)加載為一級加載一級卸載,目的是消除主桁結(jié)構(gòu)的非彈性變形,并測得相應(yīng)的撓度值。觀測點(diǎn)設(shè)置在掛籃前橫梁桁片各下結(jié)點(diǎn)(8點(diǎn))及底籃前橫梁上對應(yīng)箱梁底板的中心線及兩外側(cè)(3點(diǎn)),共11點(diǎn)。

      3.2.4 掛籃前移

      掛籃隨箱梁逐段澆筑成型向前移動。在其前方梁段完成預(yù)應(yīng)力張拉并放出軌道位置后即可開始前移。掛籃行走軌道工作步驟見圖2。

      圖2 掛籃行走軌道工作步驟示意圖

      3.2.5 模板安裝調(diào)整

      在現(xiàn)澆梁段預(yù)應(yīng)力張拉完后即可脫模。先松內(nèi)外模對拉桿,接著松內(nèi)外模前后吊桿,再松底籃前后吊(錨)桿,內(nèi)、外、底模均與箱梁分離。之后底籃、外模及內(nèi)?;弘S掛籃前移。待主梁就位后,即進(jìn)行底籃(底模)就位。

      3.2.6 混凝土澆筑

      混凝土在拌和站集中拌和,通過輸送泵送入模內(nèi)澆筑施工。在拌和機(jī)出料口設(shè)一輸送泵,對離0#塊較近的梁段,由一臺泵直接泵送到位;對離0#塊較遠(yuǎn)的梁段,即超出上述輸送泵的泵送能力范圍,在墩頂0#塊設(shè)一接力泵,將第一臺泵送到0#塊上的混凝土再轉(zhuǎn)送到澆筑梁段。為確保施工過程和結(jié)構(gòu)成形后的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及變形與設(shè)計(jì)相符,必須盡量保持對稱平衡施工,對稱梁段的混凝土澆筑過程中不對稱重量不得超過一個(gè)梁段的底板自重,每對梁段的混凝土最終澆筑量的誤差不超過規(guī)定噸位。

      3.3 合龍段施工

      箱梁合龍,即體系轉(zhuǎn)換,是控制全橋受力狀況和線形的關(guān)鍵工序,合龍的順序、溫度和工藝都必須嚴(yán)格控制。全橋合龍分兩個(gè)階段進(jìn)行,第一階段合龍邊跨,第二階段合龍中跨。邊跨合龍利用吊架施工,中跨合龍利用掛籃抬澆。施工時(shí)根據(jù)實(shí)際吊架和模板結(jié)構(gòu)重量調(diào)整配重,使其滿足設(shè)計(jì)的要求。

      3.3.1 中跨合龍段

      中跨合龍段施工時(shí),要先拆除一端掛籃,將配重水箱放置在指定位置,將臨時(shí)支座拆除后,測兩端梁頂?shù)南鄬Ω卟睿渲党^允許值時(shí),調(diào)整配重量和配重位置,使兩者標(biāo)高差值在允許范圍內(nèi),再進(jìn)行合龍段施工。

      為防止T構(gòu)的熱脹冷縮對合龍段產(chǎn)生不利影響,按設(shè)計(jì)的位置和數(shù)量焊接型鋼,將兩邊的結(jié)構(gòu)物連結(jié)成一個(gè)剛性整體。在灌注前,張拉布置在底板與頂板上的臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束。在一天溫度最低、溫差最小的時(shí)間澆筑合龍段混凝土。為保證合龍段質(zhì)量,將合龍段混凝土標(biāo)號提高一個(gè)等級,并摻放膨脹(鋁)粉,避免新舊混凝土間產(chǎn)生裂縫。待本段強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的85%后,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力束的張拉。

      3.3.2 邊跨合龍段

      邊跨直線段支架,采用碗扣式腳手架,現(xiàn)澆直線梁段。拆除掛籃底模,立合龍段支架,將掛籃外模移出作為合龍段外模,內(nèi)模采用木模,將直線段和邊跨梁段用型鋼鎖定,并張拉合龍段合龍束。澆筑合龍段混凝土,澆筑時(shí)間應(yīng)選在一天中溫度較低時(shí)間,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%時(shí),張拉合龍段預(yù)應(yīng)力筋,拆除邊跨直線段支架。

      邊跨合龍段在臨時(shí)支墩上進(jìn)行,臨時(shí)支墩采用腳手架搭設(shè),其施工程序如下:拆除掛籃→搭設(shè)臨時(shí)支墩→鋪設(shè)底模和內(nèi)?!壴摻睢⑼饽!鷿仓炷痢鷱埨㈠^固縱向預(yù)應(yīng)力筋→拆除臨時(shí)固結(jié)→安放永久支座→落梁。

      4 施工中的安全事項(xiàng)

      4.1 建立質(zhì)量保證體系,以工作質(zhì)量保證工序質(zhì)量,以工序質(zhì)量保證工程質(zhì)量。

      4.2 加強(qiáng)施工技術(shù)管理,堅(jiān)持技術(shù)復(fù)核制,工程技術(shù)人員做到施工圖紙繪制、技術(shù)交底、施工測量及時(shí)、準(zhǔn)確無誤,隱蔽工程檢查前,首先進(jìn)行嚴(yán)格的自檢。

      4.3 建立領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任工點(diǎn),強(qiáng)化以第一管理者為首的自檢、自控體系,完善內(nèi)部檢查制度,配齊、配強(qiáng)質(zhì)量管理人員。

      4.4 嚴(yán)把材料關(guān),堅(jiān)持做到不合格材料不進(jìn)場,編制施工組織計(jì)劃,根據(jù)施組配齊配足各類機(jī)械設(shè)備和檢驗(yàn)設(shè)備。

      5 結(jié)語

      與一般的剛構(gòu)橋相比,本橋跨度大、主墩高,因此結(jié)構(gòu)在施工階段以及成橋階段的穩(wěn)定性至關(guān)重要。本橋施工階段擬采取施加體外預(yù)應(yīng)力的方式改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。此外,混凝土原料的合理選用,通過試驗(yàn)確定適用的配合比以及提高上部結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)號,對改善結(jié)構(gòu)受力亦有一定的幫助。

      [1]詹輝,王桂玲.淺談連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制實(shí)踐[J].山西建筑,2009,(9):302-303.

      [2]相龍良.鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工的控制要點(diǎn)[J].城市建設(shè)理論研究,2012,(7):43-44.

      [3]吳濤.連續(xù)剛構(gòu)橋施工監(jiān)測與控制[J].山西建筑,2009,(35):44-47.

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