北盘江特大桥斜腿连续刚构三角区施工技术应用
2016-03-11范金友
范金友
(贵州路桥集团有限公司,贵州贵阳 550000)
北盘江特大桥斜腿连续刚构三角区施工技术应用
范金友
(贵州路桥集团有限公司,贵州贵阳 550000)
水城至盘县高速公路北盘江特大桥,主桥为290 m预应力混凝土空腹式斜腿连续刚构,是国内首次建造该类型桥梁。本文结合工程实例,介绍空腹斜腿式刚构三角区施工方法,供类似工程参考借鉴。
斜腿刚构;三角区;施工技术
1 工程概述
北盘江特大桥主桥布置为(82.5+220+290+ 220+82.5)m预应力混凝土连续刚构,其0~12节段为空腹(斜腿)式箱梁,分上下弦设置。三角区箱梁浇筑节段划分为:18 m0号块+11×4 m上弦区段+11×4 m下弦区段+3 m汇合段,其中上下弦节段互相对应。
2 三角区箱梁施工工艺
2.1三角区箱梁施工顺序
施工中上下弦应控制不同区段的箱梁,保证加载试验可以顺利进行。施工上弦1号段箱梁,采用张拉预应力,进行纵向拉伸。在上弦挂篮降低和下弦相接触的底面中,要安装扣索保证整体平衡。挂篮逐渐前移,施工下弦2号段箱梁产生联系,并安装扣索。
在下弦1号段和2号段,分别拼装挂篮,然后利用下弦挂篮主桁与上弦挂篮底篮组合成下弦挂篮。施工下弦3号段,为箱梁并张拉扣索,前移下弦挂篮。针对施工下弦4号段,要在下弦1号线的基础上,设置钢管支撑架,保证下弦2号段上搭设支架作为上弦2号段的现浇支架。
前移下弦挂篮施工下弦5号段,要同时使用支架进行施工流程,实现上弦2号线的有效配置,在上弦的滞后推进中,施工完下弦11号段后拆除下弦挂篮主桁,底篮留在下弦11号段底板上,以施工后续节段。
施工完上弦11号节段箱梁,采用上弦挂篮主桁与11号节段上的底篮组合成一套挂篮施工12号及后续节段。
2.2施工方法及控制要点
(1)下弦1、2号节段施工
在上弦浇筑完成1号节段后,采用加长吊杆的方式(钢板吊带)将挂篮底篮下放至下弦,到达下弦底模标高位置后,进行下弦第一节段的施工。当施工完下弦第一节段并达到脱模条件后拆除模板并前移挂篮,进行第二节段的施工。
由于底篮吊带过长、下弦箱梁倾斜角度较大,混凝土浇筑时产生的水平推力基本全部由底篮后锚(Φ32精轧螺纹)进行抵抗。后锚刚度过小,无法有效抵抗水平推力,需采用型钢将挂篮底篮拉结在上一节段混凝土上,防止底篮前移发生质量安全事故。
(2)上弦2~11号节段施工
在结构手里的影响下,上弦2-11号段施工区域,都要使用支架进行现浇准备,主要设置位置为已浇筑的下弦箱梁顶面。支架采用的钢管比较固定,需要结合其他钢材联合使用。等到下弦3号段,已经完成施工后,再进行4号段的施工。下弦上要搭建钢管支架,然后配合1上弦1号段,拆除临时的体外预应力所,最后保证下弦2号梁段,没有课设置的承重支架,并与挂篮配合使用。上弦箱梁底部,主要运用钢管进行支撑,采用挂篮支撑内模和侧模,同时推进下弦滞后的3个区段。
上弦箱梁底模直接作用在钢管支架上,在钢管支架设置时,需在顶部设置底模托架,以支撑底模及相应混凝土等荷载。由于底模未支撑在挂篮上,需单独进行拆除并向前移动,所以需要在支架顶部设置钢牛腿,牛腿上设置千斤顶用作脱模和模板高度调整,并在千斤顶上设置滑槽以满足整个底模的前移。
(3)下弦箱梁临时扣索施工
下弦2~11号节段均设置有临时扣索,临时扣索在下弦梁段施工时,每浇筑一个节段均进行扣索的扣挂施工。临时扣索扣挂在墩身上,墩身与下弦箱梁之间的扣索须设置防护套;期并达到90%设计强度后进行扣索张拉;下弦11号节段施工完成后暂不张拉扣索,待上弦10号节段浇筑完成后进行张拉;临时扣索在全桥合拢完成后进行拆除,拆除顺序按12~1#的顺序逐个拆除。
(4)12号节段施工
12号节段为三角区合拢段,待下弦施工完11号节段后,拆除下弦挂篮,留下底篮作为后续节段的底篮,并将底篮临时锚固在下弦底板上。当上弦施工完11号节段后,将下弦底篮与上弦挂篮组合为一整体,作为后续节段施工的挂篮。
12号节段为三角区合拢段,主要分为上下两层区域浇筑,在实际划分中,要明确三个方向的水平中心。整体回合处,有一些外包钢板设置,要在上下弦梁段设置中,控制箱梁腹板外包位置,针对存在的钢板情况,在有效范围进行合理的展示,从而增加混凝土浇筑的施工可行性。第一次进行混凝土浇筑,要有效控制高度,主要是三角区域的交汇处,要进行倒角中心水平放置;第二次浇筑主要是余下的箱梁和隔板。整个浇筑过程中,要注意交汇处的混凝土密实程度,能否影响箱梁的施工情况,施工结束后要进行扣索张拉,最后进行上弦区段的施工。
(5)下弦挂篮施工
由于下弦箱梁斜向角度大,且倾角每模均在变化。本工程采用上置斜爬式挂篮,能满足在斜向箱梁顶面行走及箱梁斜率变化需求两个要求。斜爬挂篮的移动和上弦挂篮的移动相近。下弦挂篮主桁倾角随箱梁倾角变化而变化,每节段后锚点与滑船支点间水平间距均在变化,锚孔预埋时须精确计算出相应位置。
(6)箱梁立模标高确定
施工过程中箱梁纵向线形受结构体系、施工荷载、施工工艺、基础沉降、主墩弹性压缩变形、混凝土收缩徐变、环境温度和气候等诸多因素的影响会不断变化。如箱梁高程控制不好,线形出现偏差,将影响箱梁合龙的精度。必须精确测量出箱梁施工过程中各种工况下挠度变化,实际反馈给监控单位,由监控单位根据桥梁各种参数精确计算立模标高,指导箱梁后续节段施工。
3 结 语
贵州水盘高速北盘江特大桥空腹斜腿式结构结合了拱、梁受力特征,作为世界上首创的空腹式连续刚构桥,主跨290m居亚洲第一、世界第三。作为国内建造首例,其三角区结构成功的施工工艺,将为以后此类型桥梁修建提供宝贵的施工经验。
[1] 中交第二公路勘察设计研究院有限公司.贵州省六盘水至盘县高速公路北盘江大桥初步设计[Z].武汉,2009.
[2] 张继尧.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,2014.
U442
C
1008-3383(2016)09-0121-02
2016-06-08
范金友(1982-),吕,工程师。