浅谈厦深客专韩江双线特大桥悬臂梁挂篮施工
2013-05-14王古
王古
摘要:本文结合厦深铁路韩江双线特大桥施工,就客运专线特大桥悬臂梁挂篮施工的关键工序和技术控制进行了简要阐述。
关键词:深水特大桥;悬灌连续梁;关键工序;技术控制
中铁十九局集团二公司承建的厦深铁路韩江双线特大桥全长3.0238Km,275#~356#墩共有三联现浇连续梁:第一联为48+3*80+48m,第二联为40+2*64+40m,第三联为出岔连续梁48+2*80+88+48m,以下就挂篮施工进行阐述。
1.挂篮结构
施工连续梁共有11个“T”构,按设计要求采用22套挂篮同时施工。施工挂篮采用专业生产厂家设计制作的轻型菱形挂篮,主要由主桁架、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统、模板系统五大部分组成。该挂篮承载能力和刚度大,机械化程度高,操作方便快捷、安全可靠。
2.挂篮拼装
挂篮结构构件运达现场后,利用吊机吊至已浇梁段顶面,在已浇好的0#梁段桥面拼装,拼装完成后,对挂篮施加梁段荷载进行预压,充分消除挂篮产生的非弹性变形,并测定弹性变形,悬臂施工过程中,将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算。
挂篮拼装一般程序是: 轨道处找平及铺设钢枕→铺设滑轨→安放前后支座→吊装主桁架→安装主桁架间的连结系→后锚及前支座固定→安装前上横梁→安装后吊带→安装底模架及底模板→安装外侧模→调整立模标高。
3.挂篮静载试验
挂篮拼装完毕后,进行荷载试验以测定挂篮的实际承载能力和梁段荷载作用下的变形情况,荷载试验时,加载按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载,测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力,根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮和荷载-挠度曲线,为悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。
因挂篮在使用前已进行模拟压重试验,试验结果表明:挂篮的加工、安装质量以及弹性、非弹性变形值均满足设计要求,且已成功应用于武广铁路工程中,故在本工程现场只作拼装后的预压工作,以消除非弹性变形值,并测得弹性变形值,为各块段箱梁立模抛高量提供依据。
为保证挂篮承载能力满足使用要求,并有一定的安全储备,荷载拟加至最大块重的1.25倍。加载方法采取通过千斤顶和锚固于承台内的锚定对拉反压加载。在加载完成后每12小时测试一次,直至48小时的累计沉降量不大于2mm进行卸载,卸载后,按测得的沉降量及设计标高,重新调整模板标高。
4.挂篮的使用及调整
挂篮每个块段施工程序为:底模及外模调整就位→绑扎底板钢筋→绑扎腹板钢筋→安放腹板预应力管道→内模前移、调整就位→绑扎顶板钢筋、安放顶板预应力管道→混凝土浇筑→养生及预应力穿束→预应力张拉→移挂篮。以下阐述混凝土浇筑及挂篮前移程序的操作。
4.1混凝土浇筑时
在混凝土浇筑前,应对挂篮进行全面检查,重点是后锚系及各吊杆,混凝土浇筑应注意保持T形悬臂两端平衡,偏载的大小不能超出设计允许值。混凝土的浇筑应连续进行,尽量在混凝土初凝前完成整个块段的浇筑。
4.2挂篮前移时
待1#块梁段施工完毕,挂篮即可行走,施工2#块梁段。按照设计图纸要求,每阶段混凝土强度及弹性模量达到设计的90%且龄期不小于5天后,可进行预应力张拉,当三向预应力张拉完毕,并在压浆强度达到90%后方可移动挂篮。
4.3移动挂篮按以下几个步骤进行。
a:第一次移动时先要进行后支点压重及挂篮解体,然后再进行轨道安装。
b:放松底模架吊带。
c:底模架后横梁两侧的吊耳与外侧模走行梁之间安装10t倒链,即底模架悬挂在走行梁上。
d:拆除后吊带与底模架的连结。
e:解除后端锚固螺杆。
f:轨道顶面安装2个5t倒链(每套挂篮)并标计好前支座的位置(支座中心距梁端80cm)。
g:倒链牵引后支座使挂篮主桁架前移,移动时挂篮后部应设10t保险倒链。到位后主桁锚固,后底模架、外侧模一起向前移动。
h:安装后吊带,将底模架吊起。
i:在1#块梁段上安装外侧模走行梁后吊架,先解除一个0#块上的后吊架,移至1#块,再解除另一个后吊杆移至1#块。
j:安装后吊带,将底模架吊起。
k:拉出内模,挂篮走行完毕。
L:调整2#梁段的立模标高
1#块施工完成以后,挂篮的非弹性变形值已基本消除,在确定2#块立模标高时,应根椐挂篮的弹性变形值、2#块的立模标高及1#块在挂篮走行后的实际标高情况进行综合考虑。
m:重复上述施工步骤进行3#块梁段施工,直至i#块梁段。
5.挂篮的拆除
在浇筑悬臂梁的最后一块段混凝土并完成张拉压浆等工序后,便可拆除挂篮。挂篮的拆除应根据具体情况,在合适的位置进行,箱梁顶面以下的各个部分可直接由桥上下到桥下船只上,其他部分可按拼接时的逆顺序进行,拆除顺序如下:
a:在梁顶面安装卷扬机,吊着外侧模前后吊杆徐徐下放,落至船上;或先放底模架,后放外侧模。
b:合拢段不用的内模、走行梁,在合拢段施工前拆除,余者可从两端梁的出口拆除。
c:拆除前上横梁。
d:主构架用吊车分片拆卸,并移至塔吊可吊范围内,然后由塔吊吊到船上。
e:拆除轨道及钢(木)枕。
6.挂篮施工安全、质量注意事项
挂篮的安装、行走、使用及拆除过程均系高空作业,要按规定采取安全措施,并在施工中随时进行检查。
使用的机械设备,应随时检查、维修保养,特别是起重用的千斤顶、倒链、钢丝绳等应有足够的安全系数,如有不符合规定者立即更换;所有动力、照明电路,须按规定铺设,定时检查。
现场技术人员必须经常检查挂篮位置、前后吊带,吊架及后锚杆等关键受力部位的情况,发现问题及时解决,重要情况及时报告。
检查竖向预应力钢束的位置、数量是否符合设计要求,特别注意后吊带、外模后吊架预留孔洞位置是否正确及孔洞是否垂直。
施工中应加强观测标高、轴线及挠度等,每段箱梁施工后,要整理出挠度曲线。
灌注前后吊带一定要用千斤顶张紧,且两处要均匀,以防承重后和已成梁段产生错台。
为能正确合理地控制梁体挠度,应采取如下措施:
①实际施工中,及时观测:a、挂篮走行前, b、挂篮走行后,c、灌注前,d、灌注后,e、张拉前, f、张拉后六个状态的挠度变化。
②在灌注砼过程中,要及时测量底板的挠度变化情况,发现实际沉落与预留量不符时,应及时调整吊带顶端的千斤顶。
③合拢前,相接的两个T构最后2~3块段,在立模时必须进行全T构联测,以便互相协调,保证合拢精度。
④T构两边要注意均衡作业,砼灌注对称进行;挂篮移动时两边距墩中心的距离差不要大于20cm,移动速度缓慢,不大于10cm/min。
7.结语
通过对以上关键环节进行了严格的技术控制,厦深铁路韩江双线特大桥275#~356#墩三联现浇连续梁挂篮施工合格率100%,完全满足设计要求。