張繩鋒
(中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司 廈門 361000)
玉園大橋連續(xù)剛構(gòu)橋邊跨現(xiàn)澆段施工方案分析
張繩鋒
(中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司 廈門 361000)
玉園大橋邊跨現(xiàn)澆段長度為5.42m,邊跨不設(shè)合攏段,箱梁中心高度為2m。由于本橋邊跨對應(yīng)的引橋橋墩臨近山體排水河渠。為解決邊跨現(xiàn)澆直線段的施工難題,對五種常用邊跨現(xiàn)澆段施工方法進(jìn)行了比選,針對玉園大橋連續(xù)剛構(gòu)橋邊跨現(xiàn)澆段,利用原有掛藍(lán)前移作為現(xiàn)澆段吊架。在掛藍(lán)端部與蓋梁之間用Φ60cm的鋼管樁支撐,減少澆筑過程中掛藍(lán)變形量,可為同類工程施工提供借鑒。
邊跨現(xiàn)澆段;連續(xù)剛構(gòu)橋;施工方案
廈門至沙縣高速公路三明段路線總長約 83公里,懸澆橋共三座,分別為:玉園大橋、坂面大橋及沙溪大橋。
本工程為玉園大橋,橋長326米,其中懸澆段42+75+42。玉園大橋梁體采用單箱單室變高度直腹板箱形截面,主墩墩頂處梁高 4.30m,箱梁在墩頂5m范圍內(nèi)梁高相等,跨中2.0m范圍內(nèi)及邊墩頂現(xiàn)澆段最小梁高 2.00m,梁底按拋物線性變化,拋物線方程為箱梁頂寬7.25m,箱梁底寬6.25m,單側(cè)懸臂長3.00m,懸臂端厚18cm,懸臂根部厚60cm。箱梁腹板厚度由箱梁梁體主墩墩頂根部80cm變至跨中及邊墩支點(diǎn)附近梁段45cm;底板在箱梁梁體主墩墩頂根部厚90cm變至跨中及邊跨直線段厚30cm;頂板厚28cm。頂板設(shè)150×35cm的倒角,底板設(shè)50×20cm的倒角。箱梁在墩頂支點(diǎn)、端支點(diǎn)設(shè)置橫隔梁,墩頂支點(diǎn)橫隔梁厚100cm;端支點(diǎn)橫隔梁厚70cm,隔板均設(shè)有孔洞,供檢查人員通過。
上部箱梁只有1個(gè)中跨合攏段,邊跨不設(shè)合攏段,先中跨合攏,再邊跨現(xiàn)澆施工。邊跨現(xiàn)澆段長度 5.42m,節(jié)段重量為 132.1t,除去蓋梁頂段(1.2m),吊架支撐節(jié)段重量為86.2t。
結(jié)合國內(nèi)以往的一些施工方案和經(jīng)驗(yàn),提出以下幾種可行施工方法:
方案一:落地式鋼支墩現(xiàn)澆法
落地式鋼支墩現(xiàn)澆法為連續(xù)剛構(gòu)橋邊跨直線段較為常用的施工方法。采用鋼支墩作為支架,鋼支墩上設(shè)置縱橫梁組成支架體系,進(jìn)行邊跨直線段的現(xiàn)澆施工。該方法適用于橋梁過渡墩高度較低,地基承載力較高,易于搭設(shè)落地式支架的鋼構(gòu)橋,常用于鐵路鋼構(gòu)橋。
方案二:吊架與托架組合支架法施工方案
當(dāng)剛構(gòu)橋邊跨直線段較短時(shí),常采用吊架法作為邊跨直線段和合攏段施工支架,但邊跨直線段較長,重量較大時(shí),采用吊架法難以滿足要求,可以采用托架與吊架結(jié)合的一種支架方法進(jìn)行邊跨直線段和合攏段的施工。具體方案主要是在過渡墩設(shè)置三角托架,吊架一端支撐于三角托架上,另一端在最大懸臂前端,吊帶可利用掛籃的鋼吊帶。利用三角托架和吊架組合的方式構(gòu)成邊跨直線段和合攏段現(xiàn)澆的施工方法。該方案施工較為復(fù)雜,操作難度較大,在工程應(yīng)用中較少。
方案三:中跨合攏,邊跨增加一節(jié)懸澆段,減短邊跨直線段長度,直線段采用托架法施工方案
該施工方案改變了剛構(gòu)橋合攏施工順序,要求先合攏中跨,主橋形成“π”形剛構(gòu),兩邊跨再懸澆一個(gè)4m長節(jié)段,以減小邊跨現(xiàn)澆段,邊跨直線段采用三角托架現(xiàn)澆施工,最后合攏邊跨。由于先合攏中跨的施工順序存在“π”形剛構(gòu)不平衡懸澆,對主墩產(chǎn)生永久的不平衡彎矩,對墩的受力不利,降低了橋梁運(yùn)營過程中的安全余度,需要對主墩墩身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行加強(qiáng)。因此,一般連續(xù)剛構(gòu)橋都是采用先合攏邊跨,再合攏中跨。該施工方案需在橋梁開工前,由設(shè)計(jì)單位調(diào)整剛構(gòu)橋的合攏順序,對箱梁和下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。
方案四:中跨配重,邊跨增加一節(jié)懸澆段,減短邊跨直線段長度,直線段采用托架法施工方案
該施工方案的施工順序?yàn)橄群蠑n邊跨再合攏中跨:先對稱懸澆至13#節(jié)段,在形成的T構(gòu)邊跨的一端再懸澆一個(gè)4m長節(jié)段,以減小邊跨現(xiàn)澆段,同時(shí)在T構(gòu)中跨的一端施加“不平衡懸澆配重”,以保證T構(gòu)受力平衡,然后張拉相應(yīng)的新增縱向頂板預(yù)應(yīng)力鋼束,接著采用三角托架施工邊跨現(xiàn)澆段并合攏邊跨,再合攏中跨,最后卸除“不平衡懸澆配重”。該施工方案的施工順序在合攏前基本對稱施工,對橋墩受力影響較小?!安黄胶鈶覞才渲亍笨衫枚丈礓撃8脑斐伤?,在水箱內(nèi)標(biāo)識(shí)刻度,在邊跨懸澆段施工過程中,對水箱進(jìn)行加水,控制T構(gòu)兩端的荷載平衡。該施工方案對橋梁整體影響較小,易于實(shí)施,只需增加箱梁縱向頂板預(yù)應(yīng)力鋼束。
方案五:混凝土臨時(shí)支墩施工法
鋼筋混凝土臨時(shí)支墩施工法是現(xiàn)澆段施工常見的方法,施工時(shí)在現(xiàn)澆段下部設(shè)置挖孔灌注樁,然后澆筑臨時(shí)鋼筋混凝土墩身,在臨時(shí)支墩頂部鋪設(shè)支架,然后鋪設(shè)現(xiàn)澆段的底模,并完成混凝土的澆筑。對于墩身高度低或現(xiàn)澆段長度小的情況,均可采用此方法施工。此施工法最大的優(yōu)點(diǎn)是通用性強(qiáng),缺點(diǎn)是成本較高,尤其立柱拆除費(fèi)用高。
根據(jù)上述連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段施工方法比較,結(jié)合實(shí)際情況,玉園大橋邊跨現(xiàn)澆段長度為5.42m,邊跨不設(shè)合攏段,箱梁中心高度為2m。待中跨合攏段澆筑完成及相應(yīng)中跨頂板鋼束張拉壓漿完成后,開始進(jìn)行邊跨現(xiàn)澆段施工,具體施工步驟為;
1)兩側(cè)邊跨掛藍(lán)同步前移到位,用鋼管支撐掛藍(lán)大梁端部,加固掛藍(lán);
2)安裝邊墩墩頂支座,并安裝墩頂?shù)啄?,底模面板與支座頂保持水平;
3)安裝邊跨現(xiàn)澆段箱梁外側(cè)模,綁扎底、腹板鋼筋并安裝相應(yīng)預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)應(yīng)力筋。
4)安裝箱梁內(nèi)膜,綁扎頂板鋼筋,并安裝預(yù)應(yīng)力管道,內(nèi)膜采用木模組成;
5)澆筑9’#節(jié)段,澆筑過程中,逐漸放空6’#及7’#節(jié)段的水箱。邊跨澆筑完成后,撤去邊跨水箱;
6)待混凝土強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)值得90%后,且齡期不少于7天,張拉邊跨現(xiàn)澆段縱向預(yù)應(yīng)力束,并進(jìn)行孔道壓漿;
7)拆除蓋梁頂箱梁底模板,鋪設(shè)掛藍(lán)軌道,將兩側(cè)掛藍(lán)同步回退至0#塊后拆除掛藍(lán)。
為解決邊跨現(xiàn)澆直線段的施工難題,對五種常用邊跨現(xiàn)澆段施工方法進(jìn)行了比選,針對玉園大橋連續(xù)剛構(gòu)橋邊跨現(xiàn)澆段,利用原有掛藍(lán)前移作為現(xiàn)澆段吊架。在掛藍(lán)端部與蓋梁之間用Φ60cm的鋼管樁支撐,減少澆筑過程中掛藍(lán)變形量。
玉園大橋連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段采用鋼管支架法順利施工完成,提高了經(jīng)濟(jì)效益,減少了施工工期,對類似連續(xù)剛構(gòu)橋梁現(xiàn)澆段的施工技術(shù)具有一定的參考價(jià)值。
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