混凝土箱型拱桥平面转体施工技术
2013-09-06贵州通力达公路工程监理咨询有限公司
王 周(贵州通力达公路工程监理咨询有限公司)
1 工程概况
小兴浪大桥桥位位于贵州省安顺市三岔河河谷地带,并在梭筛水电站水库的回水区内,地貌上为典型的“V”型河谷地貌。鉴于该处特殊的地质、水文条件,大桥结构形式设计为:2×13 m(空心板)+122 m(箱拱)+2×13 m(空心板),桥梁起讫桩号为 K0+432.58 ~ K0+632.22,全长 200.8 m,主跨为122 m钢筋混凝土箱型拱。大桥主拱圈采用有平衡重平面转体施工,转体重量4 100 t,为贵州省首座有平衡重箱型薄壁转体施工拱桥。
平面转体体系采用双向预应力,竖向预应力预埋于背墙后半部,水平预应力连接转体拱圈前端和背墙上端,双向预应力均采用 φs15.2 钢绞线束,fPK=1 860 MPa,EP=1.95 ×105MPa,其中竖向共设置11束,每束7根钢绞线,水平向设置56根,分4束锚固,锚下控制应力1 395 MPa,每束钢铰线张拉力取1 367.1 kN,无缝钢管制孔,群锚锚固。箱拱混凝土强度设计等级C40。
2 施工方案
首先进行拱座基坑开挖、浇筑磨心、磨盖、上盘及背墙,同时利用地形,在两岸开挖土牛拱胎,搭设钢管支架,经预压后安装拱圈底模板,在两岸分别浇筑半跨开口薄壁箱型拱圈,背索钢绞线是施工,然后张拉拉索使拱圈脱离支架,通过牵引体系实现开口薄壁箱织金岸顺时针方向平转140°,普定岸逆时针方向平转140°后合龙成拱,逐段加厚底板、腹板,完成顶板混凝土浇筑,形成封闭断面的单箱三室主拱圈。
3 转体施工
3.1 连续牵引力系统加载
各ZTD千斤顶先同步加载至60 t,再逐级加载,每次10 t,直至转动开始,但总的张拉力不超过140 t,如开始起动,则ZTD系统进入自动连续工作状态。
3.2 助推系统逐级加载起动
如ZTD千斤顶加载至140 t仍未起动,则系统暂停。安放助推千斤顶,将助推千斤顶加载至20 t,重新启动ZTD系统,千斤顶加载至140 t,然后助推系统每个千斤顶按10 t逐级加载,最高至每个千斤顶50 t,直至转动体起动,ZTD系统进入自动连续工作状态,之后立即迅速拆除助推系统千斤顶。
3.3 转体合龙
主拱圈转体施工要求对称连续进行,转体过程随时进行测量监控。在拱圈接近合龙位置3 m之后,应调整千斤顶进油量,使拱圈放缓转动速度。当拱圈接近轴线位置10 cm时,转动速度应控制小于10 cm/min,同时加强对观测点的测量,仔细校正桥梁轴线,缓慢两拱圈使其中线重合。如发生超转,则利用限位千斤顶(预先调整好行程)助推反力座缓慢回顶,通过反复微调直至满足设计精度。两岸主拱圈平转到位后,如若出现两拱圈前端竖直标高错位情况出现,为满足合龙精度,保证合龙的顺利,采用大吨位千斤顶调整上盘,确保转动两拱肋呈水平状态;若两岸拱圈有扭转情况则通过张拉两拱肋间上下交叉拉钢丝绳,调整拱圈扭转错位。经高程、轴线复核满足设计规范要求后,进行拱顶钢架焊接,进行封盘混凝土浇筑和合龙段混凝土浇筑。
4 转动体系结构偏心计算
表1 各部分对转动体系理论重心产生的力矩值
表2 转动体系重心距磨心的距离(正值表明重心偏向背墙) 单位:m
6 结束语
小兴浪大桥的主拱圈时采用有平衡重的转体施工,避免了施工期间长期阻断夜郎湖的通航,大桥成桥状态的线形和内力均满足设计要求,说明了大桥施工技术控制是比较成功的,为同类桥梁的施工提供借鉴依据
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[1]顾安邦.桥梁工程(下册)[M].北京:人民交通出版社,2005.
[2]实施手册.公路桥涵施工技术规范[M].北京:人民交通出版社,2011.
[3]杨文渊.新编桥梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,2011.