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主梁悬臂法浇注施工质量监控要点

2011-08-15王双飞

科学之友 2011年9期
关键词:挂篮悬臂主梁

王双飞

(山西长兴路桥工程有限公司,山西 长治 046000)

悬臂施工方法建造预应力混凝土桥梁时,不需要在河中搭设支架,直接从已建成的墩台顶逐段向跨径方向延伸施工,每延伸一段就施加预应力使其与已成部分连接成整体,如果将悬伸的桥梁与墩柱做成刚性固结,这样就构成了最大限度发挥悬臂施工优越性的预应力混凝土T型钢架桥。鉴于悬臂施工时梁体的受力状态,与桥梁建成后使用荷载下的受力状态基本一致,即施工中所施加的预应力,也是使用荷载下所需预应力的一部分,这就既节省了施工中的额外耗费,又简化了工序,使得这类桥型在设计与施工上达到完满的协调和统一。

用悬臂施工方法来建造悬臂梁桥,要比建造T型钢架桥复杂得多,因此,在施工中需要采用临时措施使桥梁与墩柱保持固结,待梁体达到自身稳定状态时,又要恢复梁体与墩柱的铰接性能,因此需要调整所施加的预应力以适应这种体系的转换。

鉴于悬臂施工法不受桥高、河深等条件的影响,目前不仅用于悬臂体系桥梁的施工,而且还广泛用于大跨径预应力连续梁桥、混凝土斜拉桥及钢筋混凝土拱桥的施工中。

主梁悬臂浇注施工时,桥梁属于高层次内部超静定结构,施工与设计关联非常紧密,有互补和互反馈的关系,施工单位要全面了解设计的要求和意图,吃透设计文件和施工建议、工艺要求和施工程序,在此基础上结合实际编制单独可行性的施工组织计划和质量监控方案,在施工过程中要不断采集检测数据,反馈给设计单位,使之及时调整设计参数,修正并完善后续施工方案等措施,循环往复,以达到成桥后线性和内力状态符合设计要求的最终目的。

主梁悬臂法浇注施工质量监控要点是:基础及下部工程、主梁悬臂法浇注以及施工监控等方面。

基础及下部施工的监控要点:基础的施工工艺与一般桥梁施工工艺基本相同,施工监控要点也相似。

2 施工特点

(1)完全不需要设置地面支架,施工不受河流、道路、桥下净空和地基条件的影响。

(2)机械化程度高、劳动力少、质量好、施工速度快,而且安全可靠。

(3)只有下部结构稍提前施工,之后上下结构可同时平行施工,不但可以缩短工期,而且施工时可以从两端同时进行施工。模板支架周转率高,工程规模越大经济效益越好。

3 主梁施工的监控要点

主梁悬臂法浇注施工质量监控要点如下:

(1)桥墩两旁0号、1号段一般采用在墩旁托架上浇注的方法。在托架上浇注主梁的长度,要满足后续拼接装挂篮所必须的安装场地要求及设计的要求。

(2)挂篮的悬臂梁及挂篮全部受力构件(包括焊缝)制作后均要进行无破损检验和试拼装,挂篮总重应控制在设计要求内,合格后再在现场进行整体组装检验,按设计荷载及技术要求要进行荷载试验,同时测定悬臂梁和挂篮的弹性挠度、调整高程的性能及其他技术性能。

(3)浇注悬臂混凝土前,要根据挂篮前端的弹性挠度及各阶段梁的弹、塑性变形设置预留高度,以确定挂篮底模立模高程,预留值可通过几次实测调整使之与实际下降值基本一致。

(4)按照设计要求的浇注顺序进行主梁混凝土施工。当采用两次浇注时,各阶段施工缝应错开。

(5)桥墩两侧梁段悬臂施工进行应兑成、平衡,实际不平衡偏差不超过设计规定值。

(6)测定已完成节段端梁高程,定出梁体纵轴线。挂篮桁架尾端安装平衡压重,将所有获得部件尽量移到主桁架后端;然后解除后端锚固,挂篮桁架沿纵轴线对称向梁端推进。行走的同时要进行同步观察,防止挂篮转角、偏位、受扭。

(7)当梁端混凝土达到设计要求强度后,立即进行预应力束的张拉和压浆。完成主梁预应力束张拉、压浆后,可进行拉索安装和张拉。拉索张拉时应对称同步进行,以减少对塔与梁的位移和内力的影响。

(8)合拢段施工时,为防止日后在接缝处出现裂缝,采取以下方法改善其受力和施工状况:①严格按设计提供的顺序进行。②观测合拢前连日的昼夜温度变化与梁端合拢高程及合拢口长度变化的关系,按照设计提供的合拢温度,选择适当的合拢时间,一般在一天中气温最低时进行。③复查、调整两悬臂端合拢施工荷载,使其对称相等;如不相等时,应采用压重调整。④检查主梁内预应力束张拉、压浆是否完整。⑤复测调整中跨、边跨悬臂端的挠度及合拢口两端高差。⑥使用千斤顶调整合拢段长度,用型钢顶紧两悬臂端锁定长度。合拢段锁定及钢筋焊接要在一天中气温最低时进行。⑦合拢前应在两端悬臂预加压重,并于浇注混凝土过程中逐步搬除,使悬臂梁挠度保持稳定。⑧合拢段混凝土达到设计强度要求后,张拉通过合拢段的纵向预应力钢束。张拉完毕后,先拆除中跨挂篮和合拢段模板,再拆除边跨挂篮。⑨合拢段混凝土浇注后至纵向预应力钢束张拉完成前要禁止施工荷载的超平衡变化。主梁施工前必须事先拟定施工监控方案,在施工过程中进行严格的施工监测,对梁体每一施工段的监测结果进行详细的分析和验算,以确定下一个施工段挂篮立模高程从而保证梁体线形,周而复始,直到合拢成桥。⑩主梁支座安装应符合有关规定。盆式橡胶支座位置及四角高程偏差均不得大于2mm,支座上下面的钢板与支座间要平整密贴,支座四周不得有0.3 mm以上的缝隙。滑动支座的聚氯乙烯板和不锈钢板不得有刮伤、撞伤;氯丁橡胶板密封在钢盆内,要排除空气,保持紧密。支座上板中心与下板中心纵向安装偏移值,应考虑梁体内施加预应力后混凝土的弹性压缩、收缩、徐变和温度变化引起的位移量。

4 施工监控要点

施工监控是连续刚构桥施工过程中的一项关键工作。其目的是通过施工过程中不断采集检测数据,及时反馈,采取相应控制措施,使成桥后的线性和内应力符合设计要求。根据设计要求的不同,施工监控一般以主梁应力、线形控制为主。施工监控的主要检测项目为主梁施工时挂篮底模立模高程、主梁轴线偏位、梁顶高程及施工阶段主要内应力变化情况等。

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