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      高速公路鋼構(gòu)特大橋施工技術(shù)淺析

      2013-12-15 05:02:16熊訓(xùn)飛
      黑龍江交通科技 2013年7期
      關(guān)鍵詞:底模托架掛籃

      熊訓(xùn)飛

      (貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

      1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工質(zhì)量控制

      1.1 工程概況

      某高速公路鋼構(gòu)特大橋主跨部分采用65 m+2 ×120 m+65 m 連續(xù)剛構(gòu),箱梁根部梁高7 m,跨中及邊跨梁端處梁高2.5 m,單箱單室結(jié)構(gòu),全梁長(zhǎng)370 m,共分99 段,主梁懸臂澆筑梁段劃分長(zhǎng)度共分3 m、4 m 二種,最大懸臂澆筑梁段重量為138.3 t。箱梁采用縱向、橫向及豎向三向預(yù)應(yīng)力?;炷翗?biāo)號(hào)C50級(jí),采用懸臂澆筑法施工。

      1.2 墩頂0#塊的施工技術(shù)

      利用墩頂扇形托架施工墩頂0 號(hào)段,完成墩梁連接,并為掛籃懸臂澆筑施工創(chuàng)造條件。

      (1)托架構(gòu)造

      托架由橋墩施工時(shí)預(yù)埋的工字鋼牛腿,M 型萬(wàn)能桿件組成,傳力于橋墩,上面輔設(shè)分配梁、墊梁,并設(shè)置工作平臺(tái)。托架設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮模板、混凝土重量及施工荷載,其強(qiáng)度、下沉量均滿足規(guī)范要求。

      托架結(jié)構(gòu)見(jiàn)連續(xù)剛構(gòu)0 號(hào)段托架結(jié)構(gòu)示意圖1。

      圖1 扇形托架結(jié)構(gòu)示意圖

      (2)托架安裝

      托架安裝采用地面分片拼組,分片吊裝方法。托架設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)梁底標(biāo)高、托架組成,精確計(jì)算出墩身預(yù)埋工字鋼位置,墩身施工時(shí),準(zhǔn)確埋置。

      (3)托架測(cè)試

      在工字鋼四周加鋼筋網(wǎng)片補(bǔ)強(qiáng)。安裝時(shí),工字鋼上焊接連接板,將萬(wàn)能桿件組與預(yù)埋件聯(lián)結(jié),最后安裝聯(lián)結(jié)系桿,安裝分配梁及墊梁。按要求對(duì)托架進(jìn)行加載,加載前計(jì)算出托架節(jié)點(diǎn)受力分配狀態(tài),確保加載等效性。

      加載采用懸掛水箱注水模擬托架承載方式,共加載二次,每次加載前后都預(yù)緊所有螺栓。測(cè)量托架變形采用N1005A 高精度水準(zhǔn)儀測(cè)量,通過(guò)測(cè)量,測(cè)定出托架各節(jié)點(diǎn)下沉量,確定托架的彈性變形,并消除其塑性變形,為0 號(hào)段施工預(yù)留拱度提供可靠依據(jù)。

      (4)支立0 號(hào)段模板及綁扎鋼筋

      底模分墩內(nèi)底模及托架上底模兩部分,墩內(nèi)底模支撐在墩內(nèi)預(yù)埋件上,采用木模板。墩內(nèi)預(yù)埋工字鋼,并做好橫縱梁,施工后不拆除。墩外托架底模采用大塊鋼模板,鋪設(shè)后調(diào)整托架上墊梁高度,保證底模立模標(biāo)高同設(shè)計(jì)要求相附,并預(yù)留下沉量。

      底模支立完畢后,綁扎底板及腹板鋼筋,安裝波紋管及豎向預(yù)應(yīng)力筋構(gòu)件,檢查無(wú)誤后,安裝木內(nèi)模,調(diào)整標(biāo)高及位置后固定,支立側(cè)模,綁扎頂板鋼筋,安裝波紋管后,澆筑混凝土。

      (5)澆筑0 號(hào)段混凝土

      墩頂0 號(hào)段混凝土分層澆筑,按先底板、腹板后頂板一次澆筑完畢,混凝土振搗底板及頂板采用插入式振搗器,底板灌滿后封閉。

      1.3 掛籃安裝施工技術(shù)

      剛構(gòu)橋的主要施工設(shè)備是掛籃,掛籃的安全性、強(qiáng)度、剛度、易操作性是施工成敗的關(guān)鍵,因此掛籃的設(shè)計(jì)應(yīng)合理,安裝方便,易操作。該工程在0 號(hào)段縱向鋼絞線張拉完成后,按以下步驟安裝掛籃。

      測(cè)量放樣,鋪設(shè)鋼枕,安裝滑軌并錨固在豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋上;掛籃主桁架在墩底拼裝,利用附墩塔吊分片吊裝主桁架穩(wěn)固支撐后,將后部錨固在豎向預(yù)應(yīng)力筋上,同時(shí)安裝掛籃其它桿件;安裝橫梁系及懸吊系;安裝底模、側(cè)模,并與懸吊系統(tǒng)連接,并校正底模、側(cè)模;裝內(nèi)?;兰皟?nèi)模架;掛籃校正、檢查。

      掛籃測(cè)試:為保證施工的安全,掛籃安裝完畢后,需對(duì)掛籃進(jìn)行荷載試驗(yàn),掛籃荷載試驗(yàn)?zāi)康闹饕?驗(yàn)證掛籃結(jié)構(gòu)的安全性;消除掛籃非彈性變形;為懸澆段立模標(biāo)高提供依據(jù)。

      掛籃安裝前根據(jù)主桁受力情況,在加工場(chǎng)地內(nèi)用張拉千斤頂進(jìn)行主桁強(qiáng)度、剛度測(cè)試,墩頂拼裝完畢后,利用懸掛水箱方式進(jìn)行加載試驗(yàn),通過(guò)三次加載、卸載,消除掛籃塑性變形,測(cè)定出前吊點(diǎn)受力變形曲線,為施工線型控制提供依據(jù),測(cè)量方法與托架相同。

      1.4 懸臂澆筑施工

      掛籃安裝測(cè)試完畢后,進(jìn)行懸臂灌筑施工,施工工藝見(jiàn)懸臂澆筑施工工藝流程。

      1.4.1 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道施工

      (1)鋼筋的下料、加工

      主筋的接頭以機(jī)械套筒連接為主,兩梁段之間的主筋連接設(shè)計(jì)為綁扎搭接,搭接長(zhǎng)度大于30 d,為加強(qiáng)鋼筋骨架的穩(wěn)固性和進(jìn)一步提高鋼筋施工質(zhì)量,在梁段鋼筋綁扎過(guò)程中將搭接頭焊接在一起。

      (2)鋼筋的綁扎、安裝鋼筋采用模內(nèi)綁扎。其綁扎順序如下。

      綁扎底板、腹板鋼筋(包括管道定位筋)——安裝底板、腹板縱向波紋管——安裝豎向預(yù)應(yīng)力筋及預(yù)埋件(錨墊板,泄水管,通氣孔掛籃預(yù)埋件等)——內(nèi)模前移就位并校正后開(kāi)始綁扎頂板底層筋——依次安裝頂板底層縱向波紋管、橫向波紋管、頂板頂層縱向波紋管——綁扎頂板頂層鋼筋——安裝預(yù)埋件。

      (3)預(yù)應(yīng)力管道安裝

      連續(xù)梁體預(yù)應(yīng)力筋為內(nèi)徑90 mm 的金屬波紋管成孔。施工過(guò)程中正確安裝,并在波紋管內(nèi)插入硬塑料管,保證預(yù)應(yīng)力管道的位置準(zhǔn)確和暢通。

      波紋管下料:根據(jù)每段施工長(zhǎng)度下料,波紋管的下料采用砂輪鋸切割;波紋管的存放;波紋管接頭,端頭的處理:波紋管及接頭(即連接器)被切割后,用三角銼一步修補(bǔ),直至波紋管直順,端頭齊平無(wú)毛刺。連續(xù)梁端模為木模,在拆端模、鑿毛端面時(shí),加強(qiáng)對(duì)其保護(hù);加密預(yù)應(yīng)力管道的定位筋,以保證管道的位置準(zhǔn)確;在灌筑梁段混凝土過(guò)程中,縱向波紋管內(nèi)插硬塑料管,防止堵管;在每一梁段混凝土強(qiáng)度達(dá)10 MPa 時(shí),抽出管內(nèi)膠棒,開(kāi)始用通孔器疏通全部管道,疏通過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

      1.4.2 預(yù)應(yīng)力施工

      當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%且混凝土齡期不小于7 d 后,開(kāi)始進(jìn)行張拉。

      該橋設(shè)計(jì)為雙向預(yù)應(yīng)力混凝土箱形連續(xù)梁。縱向和豎向預(yù)應(yīng)力筋分別為鋼絞線和精軋螺紋鋼筋,張拉千斤頂為YDC-500 型、YDC-150 型、YC-60A 型,管道均為金屬波紋管成孔。

      1.4.3 預(yù)施應(yīng)力張拉(數(shù)控智能張拉)

      (1)縱向鋼絞線張拉

      箱梁縱、橫、豎向預(yù)應(yīng)力鋼束(筋)采用滯后張拉工藝,即n 號(hào)梁段施工完畢,張拉,張拉(n-2)號(hào)箱梁梁段橫向、豎向預(yù)應(yīng)力鋼束(筋);全橋合攏后,張拉剩余節(jié)段的所有鋼束,張拉時(shí)先張拉長(zhǎng)束,再?gòu)埨淌?/p>

      縱向、橫向鋼絞線張拉程序如下。

      初張拉P0(張拉總噸位的10%)→持荷3 min(量測(cè)引伸量δ1)→張拉到總張拉噸位P→持荷3 min(量測(cè)引伸量δ2)→回油→量測(cè)引伸量δ3。

      (2)縱向鋼絞線張控質(zhì)量控制

      張拉采用張拉力與伸長(zhǎng)值雙控,以張拉力控制為主,伸長(zhǎng)值控制為輔。頂錨后量測(cè)兩端伸長(zhǎng)值,并根據(jù)設(shè)計(jì)要求檢查張拉結(jié)果是否設(shè)計(jì)要求,發(fā)現(xiàn)異常立即報(bào)告監(jiān)理,分析原因,進(jìn)行處理。張拉時(shí)兩端同步進(jìn)行,錨固時(shí)單端先后頂錨,錨固后錨具處鋼絞線切割時(shí),預(yù)留量大于3 cm。張拉千斤頂及油表要按規(guī)范要求及時(shí)鑒定,施工用錨具及夾片要逐一進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),合格后使用。

      2 結(jié)束語(yǔ)

      為了提高剛構(gòu)橋橋的施工質(zhì)量,必須認(rèn)真分析剛構(gòu)橋梁施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,結(jié)合工程的實(shí)際情況,選擇適宜的防治措施。同時(shí),應(yīng)編制有針對(duì)性、可行性和指導(dǎo)性專項(xiàng)施工方案,指導(dǎo)施工。

      [1] 高志勇.連續(xù)鋼構(gòu)特大橋懸臂施工三角掛籃仿真分析[J]. 公路交通科技,2009,(9):29-32.

      [2] 相龍良.剛結(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.

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