有小河口特大桥主桥上部构造预应力混凝土刚构施工要点分析
2014-08-15邱贵林
邱贵林
(贵州桥梁建设集团有限责任公司)
1 工程概况
标段为一级公路,整体路基宽20 m,设计时速60 km/h。起讫桩号为K0+000~K5+000,路线全长5.000 km。本标段共设置大桥1 669.6.5m/5座;本标段挖方合计67万m3,填方合计40万m3。本标段施工的重点、关键和难点工程为小河口特大桥工程施工。小河口特大桥主桥上部构造采用107 m+200 m+107 m预应力混凝土刚构形式。
对于小河口特大桥主桥上部采用挂篮对称悬臂浇筑。在进行悬臂浇筑施工时,需要对挂篮进行拼装,拼装的地点为墩顶上。根据本工程实际情况,主要采用四个挂篮进行施工。边跨现浇段两岸由于过渡墩较高,采用在过渡墩顶拼装托架现浇。中跨合拢段利吊架抬浇的施工工艺。在进行合拢段施工时,需要根据工程设计要求进行,并且为了保证工程的顺利完成,需要以工程实际情况为依据,对模板的配重进行调整。主墩施工采用翻模施工工艺。
2 预应力混凝土钢构施工要点
2.1 0#块施工
2.1.1 支架及模板
在进行0#块施工时,首先第一步就是对牛腿进行预先埋设,主要埋设地点为薄壁墩,为 为了保证其稳定性,因而使用必须设置支撑梁,根据工程特点,本工程支撑梁主要采用贝雷片,另外工程中分配量主要采用的是工字型钢,这样就可以形成一个工程施工满堂支架的平台,然后在支架上进行模板的安装,并浇筑混凝土。在进行模板安装的过程中,工程的底板以及翼板底模以及侧墙的外膜主要采用的是大型钢模。而工程中顶板的底模以及侧墙的内部主要采用的是组合型钢模。
2.1.2 钢筋
在进行钢筋加工时,需要对钢筋的质量进行检查,保证钢筋的质量以及外观符合工程设计要求,并且对工程中需要的钢筋的长度进行准确的计算,如果在施工中发现钢筋产生弯曲或者是工拱起的现象,那么需要对钢筋的长度进行增加,使得钢筋长度满足设计要求。在钢筋加工配料之前,需要对钢筋进行编号和填写配料表,相同直径相同型号的钢筋填写的主要顺序是钢筋序号的前后来排序。钢筋加工完成之后,需要根据序号对其进行存放,并且要组号标识,以防产生误用或者乱用的现象。
2.1.3 混凝土浇筑方案
工程主要采用的混凝土的浇筑方案是先浇筑底板,再浇筑腹板,最后浇筑顶板。0#块混凝土浇筑主要分三次进行浇筑,两次混凝土浇筑之间的时间间隔应该在20 d以内。在进行墩身浇筑时,需要对墩身的浇筑高度进行降低,本工程降低的高速为20 cm,这样做的目的是为了使得0#块与墩身的结合面避免发生截面突出的现象。
2.2 悬浇梁段施工
2.2.1 挂篮结构
在工程挂篮结构中,主要系统为主梁承重和模板两大系统。承重部分外型成菱型。主要由工字钢和钢板焊接成桁架受力杆件,杆件的连接采用30CrMnTi销子销接、节点板与H型钢两侧各贴一块钢板组成。悬挂模板与浇筑箱梁阶段重量由主桁前后两片横梁承担,横梁采用桁架结构,杆件采用薄壁方钢管,主桁设上下平联以提高主桁的稳定性和刚度。为了平衡浇筑混凝土时所引起的倾覆力矩,在挂篮后结点通过液压千斤顶与一组箱梁锚杆进行锚固,安装锚杆处需在箱梁顶上预埋孔道,穿锚杆与主桁后结点锚固。前后横梁桁片下方悬吊分配梁上设置液压提升装置来调整模板系统的标高,挂篮行走用倒链葫芦在轨道上牵引,主桁前支点采用滑船支承。
模板系统包括底篮、外模、内模、工作平台四部分。根据高强轻型原则,主要结构构件以轻型高强材质为主。模板外侧为大块钢模,内模采用组合钢模。挂篮前移时滑梁随同前移,内模则通过滚动轮沿滑梁移动,内模顶板宽度、腹板厚的变化通过调整骨架(模肋)的活动销实现。面腹板高度采用增减板块方式,骨架的竖肋与模肋连接处设铰以方便拆模,内外模板采用对拉螺杆固定;工作平台包括底篮两侧、前端、后端平台,内外模悬吊平台,箱梁前端悬吊平台及横向工作平台。
2.2.2 挂篮拼装
在进行挂篮拼装时,主要拼装顺序是先拼装主梁,再拼装模板系统。在进行主梁拼装时,主要是利用塔吊将构件吊放至0#箱梁上,然后对单片主梁进行拼接,接着就可以进行安装到位。在进行模板以及挂篮的安装时,需要在墩下组装好之后再由塔吊吊放至其具体位置。
2.2.3 加载试验
加载试验的方法是模拟1#箱梁(重量最大梁段)的施工实际荷载,采用配重法加载。加载分预加载和正式加载。预加载为一级加载一级卸载,目的是消除主桁结构的非弹性变形,并测得相应的挠度值。观测点的设置为挂篮前横梁桁片各下结点(8点)及底篮前横梁上对应箱梁底板中心线及两外侧(3点),共11点。
2.2.4 挂篮前移
挂篮随箱梁逐段浇注成型向前移动。在其前方梁段完成预应力张拉并放出轨道位置后即可开始前移。具体操作步骤为:首先松内外模吊杆,然后在底篮后锚点用千斤顶顶起锚杆,松锚杆螺帽,千斤顶落下,此时底篮后模梁上的全部重量由两外侧吊杆承担,将锚杆与吊点连接器分离并从箱梁底板锚孔拔出。接着将底篮吊杆前后分配梁上的千斤顶同时顶起,各吊村螺帽旋起一定距离,随着各千斤顶同时落下,整个底篮亦落下一定距离,此时整个底篮和外模均与箱梁分离。之后用倒链葫芦对称平行的前移两个挂篮直到设计位置,再重新将底篮后锚杆锚紧,模板提升贴紧在已浇梁段上。
2.2.5 混凝土浇筑
混凝土浇筑时一项非常重要的施工工序,在进行混凝土的拌合时,需要在拌合站对混凝土进行集中拌合,然后由输送泵将混凝土运输到模板之中进行浇筑施工。在混凝土输送施工中,主要施工方法是在混凝土拌合机械的出料口设置一个混凝土输送泵,如果需要输送的施工地点较近,那么就可以利用输送泵将混凝土直接输送到位,如果施工地点较远,输送泵无法将混凝土直接输送到位,那么就可以在输送泵的顶端再设置一台输送泵,将混凝土转送到这一个后添的输送泵,就可以使得混凝土输送到施工地点。
在混凝土浇筑施工中,必须保证工程施工的对称以及平衡,只有保证对称平衡施工,才能够使得结构内力的变形与设计要求相符合。在混凝土浇筑施工中,必须保证混凝土浇筑一次成型,并且必须对浇筑过程中产生的工作缝进行有效的处理。在混凝土振捣过程中主要采用的振捣机械是插入型振捣,并且在振捣的过程中要求对混凝土的倾落高度进行严格的控制,本工程要求告诉控制在2 m以下,并且在振捣过程中,必须注意振捣的部位正确,并且严格控制振捣时间,严禁发生漏振的现象。在混凝土浇筑过程中,主要采用分层浇筑的方法,就浇筑底板以及顶板的顶端,然后按顺序浇筑到根部。等到混凝土的强度达到设计强度的85%后,就可以开始进行预应力施工,张拉施工结束之后,就可以进行压浆施工。
2.3 合拢段施工
在本桥梁工程中,合拢段是桥梁施工的一个非常关键的工序。合拢段也被称为转换体系,该段施工对于整个桥梁线性以及受力状况的控制是非常重要的,因而在合拢段施工中,为了保证施工质量,必须对工程施工的工艺、施工温度以及施工的顺序进行严格的控制。在本工程合拢段施工中,主要分为两个阶段进行施工,第一个阶段是合拢段的边跨,第二个阶段是合拢段的中跨。在合拢段中跨进行施工的过程中,主要是对吊架施工进行利用,进行挂篮浇筑施工。
2.4 边跨现浇段施工
根据工地现场施工条件,支架采用吊架现浇。为控制混凝土浇筑过程中支架的下沉量,支架搭好后需作预压试验,预压重量与所浇混凝土等重。预压不仅将支架各结构层的缝隙消除,还能够通过预压的结果并且根据预压中产生的弹性变形,并且结合规范推荐的相应结构部位经验非弹性变形值对工程中施工预拱度进行确定。
3 结语
预应力混凝土钢构桥梁施工是一项工序综合性比较强的系统工程,每道工序的施工都会直接影响钢构桥梁的整体质量;在桥梁施工中,挂篮悬臂浇筑施工可以说是它的关键,对整个桥梁工程的质量具有非常大的影响。因此在施工过程中,要充分做好各项施工前的准备工作,严密组织各工序衔接,严格按技术规范操作,各施工环节层层把关,确保T梁工程质量。
[1]陈倩颖.浅谈悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技,2011,(4):67-68.
[2]周敉,宋一凡,赵小星.预应力混凝土桥梁悬臂浇筑的施工控制[J].长安大学学报(自然科学版),2005,(6):34-35.
[3]舒赣平,吕志涛.预应力钢结构与组合结构的应用和发展[J].工业建筑,1997,(7):69-70.