摘要:在高速公路施工中,施工环境复杂,因此需制定严密周全的施工方案。本文结合某高速公路实例,详细介绍拼宽桥梁上部结构拼接的施工。
关键词:高速;拼宽;结构拼接;施工方案
一、工程概况
(一)工程简介
本枢纽原为连接福银高速公路与泰宁县城的一般落地互通,原名为泰宁互通。由于新建高速公路,两高速公路的连接枢纽的位置选择了泰宁互通,原互通改为枢纽互通,原互通的连接通过K6+100处新建互通解决。
朱口枢纽互通式立交为建泰高速公路与福银高速公路连接枢纽,采用半直连T型,对原泰宁互通进行优化改造为现枢纽互通。A、B、C匝道为新建,D匝道基本利用原已建工程,仅在与C匝道衔接处局部改造。
(二)主线拼宽桥设计概况
本桥位于福银高速主线与C匝道衔接部,为单线双幅桥,为原双溪口Ⅱ号桥左右幅拼宽,位于平曲线内,原桥上部结构为35m连续、刚构T梁。墩台基础均为径向布置。桥台处各设置一道D-80型伸缩缝,6号交接墩处设D-160伸缩缝。
二、主线拼宽桥拼接设计方案
新旧桥拼接采用上连下不连方案进行拼接,新旧桥上部结构拼接形成整体共同受力,下部结构分离,独立受力。
旧桥先拆除外边梁翼缘50cm,仅凿除砼,保留原桥面铺装钢筋及T梁翼缘板外伸钢筋。
新旧桥T梁之间,翼缘板处采用旧桥植入钢筋和外伸钢筋与新桥T梁翼缘板钢筋连接后、现浇湿接缝连接;梁肋处每片T梁设5道现浇横隔板连接,每道现浇横隔板处设6根JL25预应力精轧螺纹钢、两端分别锚固于新旧T梁上张拉连接。
三、拼宽桥上部结构施工步骤
(一)施工顺序
1、旧桥拆除
按施工图设计要求,拆除防撞护栏,拆除旧梁翼缘板50cm砼,保留外伸钢筋。
2、预制T梁安装
预制安装加宽桥拼接中梁,并将拼接部分横隔板内精轧螺纹钢筋穿过原桥外边梁和加宽桥拼接中梁腹板孔道,并浇筑加宽部分T梁间横隔板,待横隔板砼强度达到设计强度的85%后,安装下一孔T梁,以此类推。
3、新T梁湿接缝及连续段砼浇筑
现浇加宽桥各T梁间纵向湿接缝砼,浇筑连续段砼。
4、新T梁由简支转换为连续
待接头砼强度达到设计强度的90%后,张拉支点连续负弯矩。
待负弯矩区封锚砼达到设计强度的90%后,采用隔墩拆除的方法拆除临时支座。
5、拼接施工
旧桥植筋、焊接拼接横隔板普通钢筋及拼接湿接缝钢筋,张拉拼接横隔板的高强度轧螺纹钢,浇筑拼接横隔板、拼接湿接缝补偿收缩砼。
6、桥面系施工
焊接或安装桥面连续钢筋、防撞护栏钢筋和桥面铺装钢筋,浇筑防撞护栏砼、桥面铺装砼。
(二)采用方案
本桥为正在通行中的高速公路,处于纵坡为2.8%的段落上,下坡车速较快。按照既定的施工程序,先拆除原旧桥的防撞护栏,在交通管制下进行施工。由于施工期间较长,施工安全隐患极大,通过设计图变更,在不改变原有结构受力条件下,对上述施工顺序予以调整。
T梁安装→新T梁湿接缝及连续段砼浇筑→新T梁由简支转换为连续→拼装部分防撞护栏施工→拆除旧桥防撞护栏→拼接部分施工。
拼宽部分防撞护栏砼达到设计强度后再拆除旧桥的防撞护栏,提高了施工期间的安全性。
四、T梁吊装施工方案
采用两台全液压汽车起重机进行吊装作业,T梁运输至与架设位置平行的旧梁上后,起重机在旧桥T梁两端就位,两台起重机同步起吊、移送梁片至设计位置后落梁就位。
起重机置于旧梁T梁腹板上方,左右两侧支腿分别置于两侧T梁腹板侧上方。T梁吊点为支座中心线的位置。
1、吊重计算
梁片应取吊车作业半径最大梁片,为拼宽3片梁时的最重外边梁,砼用量为39.09m3,重量为:Q=39.09×6kN/m3=101.63t。
2、起重机额定起重量计算
根据《建筑施工计算手册》13-68公式进行计算:2K Q1≥Q ,K=0.8,单台起重机作业半径12.995m时的额定起重量Q1≥63.52t。
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3、起重机选择
为确保两台起重机的升降速度、旋转速度一致,选择两台徐工产QAY300型全地面起重机。
4、旧桥承载能力验算
(1)荷载计算
1)T梁重,Q1=39.09×26kN/m3=1016.34kN=101.63t。
2)吊车重,Q2=机械自重+配重=80+98.2=178.2t。
3)吊具、吊索,取Q3=1t。
4)总荷载,QZ=280.83t。
5)支腿下垫路基箱,每个3t。
6)支腿承受荷载,Q= QZ/4+3=73.21t。
(2)局部抗压强度验算
支腿下垫2.5m×2.5m路基箱。
按路基箱分散应力进行计算。
受力面积为2.5×2.5=6.25m2。
T梁所受压应力为:73.21×103kg×9.8N/kg/6.25m2=0.115MPa。
小于其设计强度C50。
五、吊装作业
(一)吊装施工工序
梁片运输→吊车定位→吊车就位→吊具安装→仰起吊臂→核实工作半径→试吊→吊装→梁片就位→吊车脱钩收车
(二)预制梁就位
预制梁吊装至设计位置后,将梁体上标识的支座中心线与支座对齐,落梁,梁体就位后,复核支座中心线与支座是否吻合,合格后将T梁临时支撑牢固,然后方可脱钩。
六、T梁拼接施工
(一)翼缘板拼接
1、植筋施工顺序
(1)钻孔,钻孔直径16mm,钻孔位置必须避开原结构钢筋。
(2)清孔,用GA18钢丝刷刷出孔内灰尘,再用吹气泵吹出孔内残余灰尘。
(3)从孔底部开始向外用粘合剂填孔;插入钢筋,插入深度为14cm,待1.5h后,植入筋拔出力不小于37.9KN,方可进行下一步施工。
2、植筋施工要求
(1)植筋须在常温-5℃~40℃区间施工。
(2)钻孔采用尽量小的振动施工工艺,保证不损伤旧桥边板,并严格按照设计要求的埋深和钻孔直径控制。
(3)为防止钻孔碰到端部预应力钢束管道,钻孔前应采用探测仪器探测定位原孔道,并边钻边查看,如碰到管道,允许该钻孔位置适当偏移避开预应力管道、旧桥普通钢筋,避免原有T梁结构损伤,偏移量不大于5cm。
(4)植筋焊接时,采用冰水浸渍的湿毛巾包裹植筋外露部分的根部,防止植入的钢筋过热,影响植筋效果。
(二)横隔板拼接
1、在每孔拼接中梁和旧桥边梁之间设置5道现浇横隔板,在拼接横隔板内安装预应力精轧螺纹钢筋张拉连接。
2、拼宽T梁负弯矩施工完成后,先张拉精轧螺纹钢,然后浇筑补偿收缩横隔板砼。
3、精轧螺纹钢张拉前,应在横隔板纵向两侧设置支撑槽钢并楔紧,以防止梁体受力变形,槽钢高度应靠近精轧螺纹钢,张拉过程中应监测梁体的变形,张拉控制应力为216MP,每根精轧螺纹钢锚下控制张拉力为106.0kN。
4、向旧桥、拼宽桥腹板精轧螺纹钢孔道内注入喜利得HY-150化学胶封孔,再立模浇筑UEA补偿收缩砼,现浇砼强度达到80%后方可拆除槽钢,并在锚具上涂刷环氧树脂封锚。
(三)拼接砼
用于拼接部分的湿接缝、横隔板浇筑的UEA补偿收缩砼,施工前应做好配比试验,控制UEA掺量及膨胀率,以保证桥梁在施工、运营状态下结合面不出现收缩裂缝。
七、结束语
拼接施工作为高速公路扩宽施工的重要组成部分,其技术水平的高低将直接影响到高速公路工程的整体质量,为防止安全事故出现在拼接施工中,施工企业必须重视拼接技术的应用,根据施工现场的具体情况及当地自然、地质等条件,提高其技术水平。
参考文献:
[1] 刘志明.沈大高速公路改扩建工程技术论文集.北京,人民交通出版社.
[2] 孙文智,金爱国,肖质江,严健强.高速公路拓宽施工中有关技术问题的探讨[J].辽宁交通科技,2005,(08).
论文作者:张跃辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/10
标签:横隔论文; 钢筋论文; 钻孔论文; 螺纹钢论文; 高速公路论文; 起重机论文; 泰宁论文; 《基层建设》2017年1期论文;