贝雷梁法在高墩大跨径连续刚构长边跨现浇段施工的研究和应用
2015-08-15李因富
李因富
(中交第一公路工程局有限公司,北京100024)
高墩连续刚构桥属于多次超静定结构,具备超越连续梁桥跨径的能力,因其施工成本较低、技术方案完备、后期维护简单等获得广泛的工程应用。然而,大跨度连续刚构桥具有重荷载、高墩柱、大跨度等特点,对于安全、高效、经济施工造成较大挑战。
1 工程概况与施工方案
1.1 工程概况
铜西河大桥是重庆酉阳至贵州沿河高速公路上跨越酉阳境内铜西河的一座特大桥,大桥分为左右两幅桥全长712.00 m。大桥主桥为三跨(98 +180+98)m 预应力混凝土连续刚构桥。箱梁为三向预应力混凝土结构,单幅桥采用单箱单室截面,箱顶板宽度为12 m,底板宽6.6 m,箱悬臂长2.7 m。箱梁跨中及边跨现浇梁段高为4 m,墩顶0 号梁段高为11.5 m,长12 m,其中两边各外伸2 m。箱梁高以箱梁中心线为准,箱梁高度和底板厚度从中跨合龙段端部到悬臂根部按1.8 次抛物线变化,边跨现浇段底板厚从合龙段到支承端按直线变化。
1.2 施工方案
由于主梁顶面设有2%的单向横坡,为使贝雷梁处在同一高程位置,需要用钢板调平,垫板钢板平面尺寸不小于1.8 ×0.5 m,支架搭设完成后,应对支架进行预压,浇筑混凝土时,尽可能减小混凝土对模板等冲击;在浇筑边跨现浇混凝土时,会引起T构悬臂梁段的下挠,应根据下挠值做好梁段预抬,同时做好跨中悬臂端配重。
2 贝雷梁在边跨现浇段中的应用
2.1 贝雷梁概述
贝雷梁是用贝雷架(3 ×1.5 m)组装成的桁梁,广泛应用于木桩基础、卧木基础、混凝土基础以及在残存墩身上抢修临时性的铁路及公路桥墩。在高速公路跨河施工中,可以为施工中提供便道,增加施工的快捷与方便[2]。
2.2 边跨现浇段贝雷梁支架设计
边跨合龙段采用321 型加强型贝雷梁(上下弦杆处栓接加强弦杆)作为现浇支架。贝雷梁一端支承在3 号墩引桥T 梁支座中心处,另一端布置在已浇筑完成的悬臂梁21#节段上,支承处安放钢板(1.8 ×0.5 ×0.01 m),设置I40c 和I30c 双拼工字钢。
2.3 支架预压
预压时间预计3 天,预压过程随时测量和记录,根据预压测量确定施工预拱度。超负荷的预压测试旨在观测支架沉降量,测出型钢的弹性变形值及非弹性变形值,验证支架体系的可靠性,确保在浇筑过程中支架的非弹性变形不超出设计要求。
2.4 现浇段模板与钢筋
现浇段钢筋混凝土建筑结构的施工主要由支模板、绑扎钢筋和浇筑混凝土3 个施工过程组成。现浇段预应力钢筋分布较密,施工前对所有预应力管道位置进行准确定位放样,所有预应力波纹管安装时应避免水平和竖直急弯。
2.5 混凝土的浇筑
(1)在模板与钢筋网上开设进人孔、捣固孔。灌注混凝土前,钢筋已全部绑扎完毕,且模板就位,施工人员无法进入模板内进行捣固操作。
(2)增加多个混凝土入模点,为保证混凝土人模时和振捣后不发生离析,在顶板、腹板上共布设混凝土人模点24 处。
(3)在混凝土灌注过程中各工种协调配合。混凝土灌注顺序按“底板-横隔板-腹板-顶板”的顺序循环进行。
3 贝雷梁式支架安装问题及防治措施
3.1 贝雷梁式支架安装问题
贝雷梁式支架安装时出现的问题一般包括:贝雷桁架横向弯曲失稳、桁架弦杆变形、梁挠度较大、支座滑移。
3.2 贝雷梁式支架安装问题原因
贝雷梁构造具有横向连接较为薄弱和复杂的缺陷,因此可能发生横向弯曲失稳的风险;弦杆受到较大局部集中力导致变形;桁架的支点选择不当,使桁架受力不合理或导致支座滑移。
3.3 贝雷梁式支架安装质量保证措施
对跨度大、高度大的贝雷桁架结构必须进行稳定性计算,按贝雷梁的要求布置力的作用点和大小,根据桁梁结构设置合理的支点并预备防滑措施。
4 结 语
在深谷、河流等复杂地理环境下,需要采用高墩连续刚构桥搭建路桥工程,采用贝雷梁法具有施工安全、高效与经济等优点,值得借鉴并推广。
[1]周力毅,黄赣萍,周鑫.采用加强型贝雷梁基础的桥梁支架施工工艺[J].公路工程,2012,(5):152-155.
[2]毕永清.钢管支墩与贝雷梁支架在现浇梁施工中的应用[J].施工技术,2011,(13):84-86.