李 俊
(貴州路橋集團有限公司)
空腹式連續(xù)剛構斜腿施工工法
李 俊
(貴州路橋集團有限公司)
結合北盤江大橋斜腿施工的實際經(jīng)驗,簡要的介紹了雙線V型剛構連續(xù)梁斜腿的施工方法與施工工藝,以及施工質(zhì)量措施等內(nèi)容,可供類似工程借鑒與參考。
空腹式;剛構斜腿;施工工法
六盤水至盤縣高速公路北盤江特大橋主橋為82.5+220+290+220+82.5 m連續(xù)剛構橋,其主跨為290 m的預應力混凝土空腹(斜腿)式連續(xù)剛構,是世界上首次采用空腹式(斜腿)構造的預應力混凝土連續(xù)剛構橋,是國內(nèi)跨度最大的混凝土連續(xù)剛構,也是世界上跨度最大的空腹式連續(xù)剛構橋??崭故綐嬙煨问浇Y合了拱、梁受力特征,極大的增強了主梁的剛度,有效的提高了預應力混凝土橋梁的跨度,具有剛度大、撓度小、良好的穩(wěn)定性和安全性、造型美觀等特點。斜腿區(qū)箱梁分上下弦設置,施工過程受力復雜,施工工序復雜,不同的施工工序會使斜腿根部受力較大而導致開裂,其上下弦施工工序、工藝的控制是整個施工中的關鍵。
(1)用精軋螺紋鋼筋取代了預應力鋼絞線,減少了對結構的影響,避免了截斷結構主筋。
(2)由斜腿外部兩端張拉變?yōu)樵谛蓖葍?nèi)部利用可移動張拉錨箱進行單端張拉,施工工藝簡單,可操作性強。
(3)在臨時預應力索張拉時,安裝荷載傳感器,用以監(jiān)控臨時預應力索實際受力,保證了臨時索的拉力為設計值。
(4)充分利用內(nèi)部的系梁支架作張拉平臺,減少斜腿外部臨時墩和支架的鋼材用量,節(jié)約了成本。
空腹(斜腿)區(qū)箱梁分上下弦設置,各12個節(jié)段。采用掛籃懸澆、臨時扣索承載的方式進行下弦施工,再利用支撐在下弦上的支架并配合上弦掛籃進行上弦施工,上弦滯后下弦2個節(jié)段同步推進的總體施工工藝。
連續(xù)剛構箱梁施工是利用掛籃作為混凝土支撐平臺逐段對稱澆筑。澆筑梁段在達到一定強度后張拉縱向預應力,將澆筑梁段與前次澆注的梁段固結,澆筑梁段荷載由掛籃向剛構本身轉換,掛籃繼續(xù)前移,如此周期性反復施工使T構兩臂不斷延伸,最終完成結構主體。
斜腿三角區(qū)部分分上下弦設計,各懸臂11個節(jié)段,第12節(jié)段為上下弦匯合段,下弦箱梁在施工時,采用臨時扣索通過主墩墩柱作豎向支撐點將墩柱兩側懸臂箱梁相連,形成以墩柱中心線為軸線的對稱平衡體系,每澆筑一段扣掛一段,直至下弦懸臂節(jié)段施工完成,上弦節(jié)段是在已施工的下弦節(jié)段上搭設鋼管支架直接進行現(xiàn)澆,上弦掛籃作模板移動平臺以及操作平臺。施工時按照先下弦、后上弦的總體原則進行。
主跨斜腿部分梁段總體施工步驟:
(1)施工上、下弦0#段箱梁,在上弦0#塊拼裝上弦掛籃并加載試驗。
(2)施工上弦1#段箱梁,并在1#梁段上設置臨時預應力并張拉。
(3)降低上弦掛籃底模至下弦底面,施工下弦1#段箱梁。
(4)前移掛籃,施工下弦2#段箱梁,并安裝扣索。
(5)在下弦1#、2#節(jié)段上拼裝下弦掛籃,完成上下弦掛籃的底籃的交接。
(6)施工下弦3#段箱梁,同時在下弦1#梁段上安裝鋼管支架支撐上弦1#段,拆除上弦1#段得臨時預應力,待下弦3#段混凝土強度達到設計強度90%后且齡期不少于7 d,張拉下弦3#梁段的扣索。
(7)前移下弦掛籃,施工下弦第4節(jié)段,同時在下弦2#梁段上搭設支架作為上弦第2節(jié)段的現(xiàn)澆支架,澆筑上弦2#段,待下弦4#段混凝土強度達設計強度等級值的90%,齡期不小于7 d,且上弦2#段混凝土齡期不少于5 d,張拉下弦臨時扣索。
(8)前移下弦掛籃施工下弦第5#段,同時采用支架施工上弦第3#段箱梁;混凝土齡期及強度滿足⑦中所述,張拉臨時扣索。
(9)重復第⑧步,上弦滯后下弦2個節(jié)段同時向前推進施工余下的上下弦箱梁,直至完成上弦第9節(jié)段和下弦第11節(jié)段的澆筑,待上弦第9節(jié)段達到強度和齡期的要求后,張拉上弦第9節(jié)段鋼束,但下弦第11節(jié)段的臨時扣索暫不張拉。拆除下弦掛籃主珩及側模,此時下弦箱梁底模不拆除,待上弦箱梁施工完畢后與上弦掛籃重新組合進行后續(xù)箱梁施工。
(10)搭設上弦第10節(jié)段支架,完成上弦第10節(jié)段的混凝土澆筑,待上弦第10節(jié)段混凝土齡期不少于5 d,張拉下弦第11節(jié)段臨時扣索。待上弦第10節(jié)段混凝土強度混凝土設計強度等級值的90%,齡期不少于7 d,張拉上弦第10節(jié)段鋼束。
(11)搭設上弦第11節(jié)段支架,完成筑上弦第11節(jié)段混凝土澆筑,待上弦第11節(jié)段混凝土強度混凝土設計強度等級值的90%,齡期不少于7 d,張拉上弦第11節(jié)段鋼束。完成匯合前的全部施工。
(12)上下弦匯合段施工。匯合段分上弦兩層施工,將上弦掛籃與臨時懸掛于下弦11#梁段的底模組成整套掛籃體系進行一底層及下弦12#梁段施工,待混凝土強度與齡期均滿足要求后進行臨時扣索的張拉,然后再進行第二層及上弦12#段施工。
(1)施工中精扎螺紋鋼筋及鋼絞線的切斷不得使用割刀燒割,連接不得使用焊鉗焊割。
(2)檢查張拉操作平臺的承載安全性,張拉前檢查設備及油表看有無損壞,油表每月必須標定一次,且油表與千斤頂?shù)膶P系至關重要。
(3)張拉前必須認真的檢查每一顆螺母,若發(fā)現(xiàn)有損壞應立刻更換。
(4)在張拉時務必作好安全預防,千斤頂前方不得站人,操作人員僅能位于兩側操作,且在千斤頂?shù)恼胺綉O置一擋板,防止張拉過程中螺母彈出,產(chǎn)生意外事故。
(5)隨時觀察油泵車及千斤頂?shù)拿芊馇闆r,發(fā)現(xiàn)有滲油時立即停止張拉,待檢查處理完畢后方可繼續(xù)張拉。
(6)張拉時應有專職人員、技術質(zhì)檢人員、安全人員及監(jiān)理人員在場,張拉必須按雙控原則進行控制,張拉力必須按施工方案劃分各階段張拉力進行,不得違規(guī)操作。
(7)預應力張拉中若發(fā)生千頂漏油、油壓表指針不歸零、油泵壓力不夠等情況時立即停止張拉,安排人員對張拉設備重新進行校驗。
(8)擰緊螺母時,使壓力達到規(guī)定值,再擰緊螺母。
(9)千斤頂行程不足時,可做多次臨時錨固,重復第一次張拉操作,直到達到規(guī)定值,張拉操作。
(10)高壓油泵有不正常情況時,應立即停車檢查。
(11)張拉施工由專人負責指揮,專人記錄,在測量伸長值時,應停止開動千斤頂。
(12)千斤頂支架必須與錨墊板接觸良好,位置正直對稱,嚴禁多加墊塊,以防支架不穩(wěn)定或受力不均傾倒。
(13)千斤頂進油、回油操作應緩慢平穩(wěn)進行,特別要避免卸荷時回油過猛,產(chǎn)生較大的沖擊振動。
(14)在張拉過程中,應由專業(yè)的油泵司機按統(tǒng)一指揮送油或回油。
(15)電路、油路系統(tǒng)的檢修必須斷電操作。
(16)記錄及報告,每次預應力張拉以后,應詳細記錄下列數(shù)據(jù)。
①每個壓力表、油泵及千斤頂?shù)蔫b定號。
②測量預應力鋼筋延伸量時的初始拉力。
③在張拉完成時的最后張拉力及測得的延伸量。
④千斤頂放松以后的回縮量。
⑤在張拉中間階段測量的延伸量及相應的張拉力。
斜腿剛構施工工序不多,但每道工序的質(zhì)量控制點卻不少。為確保工程一次澆筑成功,質(zhì)量符合要求,充分考慮了施工中的各種風險因素,通過精心組織,精心施工,加強質(zhì)量控制,達到了預期的工程質(zhì)量目標。橋型整體線型順暢,混凝土表面密實平整,混凝土強度經(jīng)檢驗均符合設計要求。
[1]李健.斜腿剮構在跨線橋中的應用[J].公路,2009.
[2]康俊濤.無橋臺斜腿剛架橋的研究與應用[D].武漢:華中科技大學,2005.
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2013-12-17