黄固特大桥连续梁悬臂浇筑法施工论文_陶赛阳

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摘要:本文主要以京霸铁路黄固特大桥(40+56+40)m连续梁悬臂浇筑施工为例,根据京霸铁路黄固特大桥的施工特点及重难点,介绍了特大桥中连续梁的悬臂浇筑法施工工艺。

关键词:特大桥;连续悬臂浇筑;施工工艺

1、工程概况

黄固特大桥(40+56+40)m连续梁的中心里程为DK39+790.16,位于北京市大兴区境内,全长137.7m。全桥设计为承台基础、钻孔桩、简支架设梁、简支现浇梁、顶推梁、悬灌梁与转体梁。整座大桥的基础采用的是钻孔桩基础,桩基按照行列式进行布置,桥墩为圆端形实心桥墩,连续梁的概图见图1所示。

图1 连续梁概图

2、特大桥连续梁悬臂浇筑法施工的难点

图2 悬臂浇筑段施工工艺框图

线型控制即在预应力混凝土连续刚构梁悬臂法施工阶段,对桥跨结构所发生的几何变形运用控制软件进行矫正,使其达到设计的理想状态。桥梁结构设计时,参数的选取(如材料特性、密度、截面特性等)、施工状况的确定(施工荷载、混凝土收缩徐变、预应力损失、温度、湿度、时间等参数)和结构分析模型等诸多因素的影响,以及混凝土材料的非均匀性和不稳定性,连续梁施工过程中结构的实际状态与设计状态很难完全吻合。因此在桥梁施工过程中,必须对施工预拱度、主梁梁体内的应力等进行严格的施工控制。

3、特大桥连续梁悬臂浇筑法施工的流程及方案

该连续梁悬臂浇筑梁段为1#~6#段,梁段长度分别为3.5m、4 m,最大梁段重量为 131.9 t,最小梁段重量为 106.5t。梁体底板厚度由74cm变化至40cm,腹板厚度有80cm变化至48cm,顶板厚度38.5cm,梁高由3.976m变化至3.035m,梁高按2次方抛物线变化。

3.1挂篮悬臂浇筑施工工艺流程

在0#、1#段顶面对称拼装好挂篮后,即进行2#段的悬臂浇筑施工。挂篮施工时,底模、外侧模随三角形桁架向前移动就位后,先安装底板、腹板钢筋网和预应力管道,再将内模架就位并调整好标高,其次安装顶板钢筋和预应力管道,之后再进行混凝土的浇筑、养护与穿束、张拉、压浆,最后脱模。

当所浇梁段张拉后,挂篮再往前移动进行下一节段施工,如此循环推移,直至完成最后一节悬臂梁段施工。

悬臂浇筑段施工工艺框图见图2。

3.2挂篮行走

每个T构从2号段开始悬臂灌注,在对称拼装好挂篮之后,即进行2号段的悬臂灌注施工,施工完2号段后,挂篮前再移至到3号梁段,其行走程序如下:按照设计的要求进行2号梁段轨道处的梁顶面的找平,并在其上面进行轨道钢枕的铺设工作。要注意将轨道的锚固螺栓上好。其次,进行底模架上前后吊带的放松与内外模上前后吊杆的放松。接下来再进行内外模后吊杆中与梁段距离较近的吊杆的拆除,并将吊架放置在内外模的走形梁上面。

在拆除完底模架与后吊带的连结之后,要利用重量为十吨的倒链使底模的重量都作用在外模的走形梁上面,并将处于挂篮后部位置上的锚固螺杆进行解除。另外,要在每侧轨道顶面安装两个重为五吨的导链(一套挂篮)并标识好前支座的位置。

在完成了上述工序之后,需在挂篮的后端设一条重十吨的保险导链,利用导链对前支座的牵引作用,使外侧模、底模架与挂篮一起向前移动,这时, 需注意的是,在挂篮进行移动的过程中要保持T构的前端与后端同时移动,前后端最大偏差应保证在半米以内。

在将挂篮移动到指定位置之后,要进行的就是外侧模走形梁上的前后吊架的安装。在安装后吊带时,首先要将底模架吊起到一定高度,然后再调整立模的标高。

重复上述施工步骤进行3号梁段施工,直至最后一个梁段。

悬灌浇筑梁段的接缝处为梁体薄弱处,因此下一个梁段浇筑混凝土前必须严格按照相关规范对梁端混凝土面凿毛,洗净。凿毛标准为:首先必须将混凝土表面的浮浆凿掉,露出石子,凿深1cm~2cm,凿完后用风枪先吹掉混凝土残渣,再用高压水冲洗干净。保证凿毛的混凝土面清洁。

3.3钢筋及预应力管道施工

3.3.1钢筋安装

(1)钢筋的安装顺序

在进行钢筋安装的过程当中,首先要做的是底板下层钢筋网的绑扎,绑扎完毕之后再进行底板管道上定位网片的安装。其次,再进行底板上层的钢筋网的绑扎工序,锚垫板螺旋筋,以及波纹管的安装,这时要注意采用II型钢筋将上下层的钢筋网垫起并悍牢,以避免由于人踩而发生变形。然后再进行腹板钢筋的绑扎,以及预应力钢筋、竖向预应力管道与锚具的安装工序,安装完毕之后采用定位钢筋网将其进行固定,固定完之后再进行腹板下倒角斜筋的绑扎。接下来需要绑扎的钢筋为翼缘板以及顶板的下层钢筋,以及拱脚钢管骨架与拱脚段管的安装,在安装时要注意控制好钢管的倾斜角度与所处平面位置。最后,再进行顶板上层钢筋的绑扎,并将其用连接筋焊在上下网片之间,并按要求保持好上下网片间的距离。

(2)钢筋安装时的注意事项

在安装钢筋时,首先要注意各节段之间的钢筋连接要按设计要求办理,管道定位钢筋网间距设置为50cm(30cm),并与相邻钢筋绑扎牢固,要确保管道位置正确。其次,钢筋伸出梁段端头的搭接长度要满足设计的要求,节段钢筋的接头连接要按设计要求进行搭接。另外,钢筋的保护层用与梁体同标号的混凝土垫块支垫,数量为4个/m2。当钢筋位置与预应力管道的位置发生了矛盾时,要按照先普通钢筋、后精轧螺纹钢筋、然后是横向预应力筋的改变,必须要保证纵向预应力筋管道位置不动。

3.3.2预应力管道安装

连续梁采用的是双向预应力体系,预应力管道采用的都是金属波纹管。其中,管道安装时要顺穿束方向套接,要使波纹的方向与穿束方向保持一致,波纹管接长采用大一号的波纹管套接,套接长度约20cm,梁段内按设计要求每隔50cm(或30cm)设一“井”形定位钢筋网片,并固定好管道的位置,管道定位误差应小于6mm。

3.4混凝土的施工

悬灌部分混凝土施工采用的是分层法浇筑工艺施工,水平分层对称一次性连续浇筑成型。在进行浇注的过程中,首先浇筑的是腹板根部,再浇筑底板、上部腹板,最后浇筑顶板。在施工中保证层与层浇筑间隔不超过混凝土初凝的时间。

3.4.1 施工工艺及方法

(1)浇筑前准备

在混凝土浇筑前,要先将挂篮后吊带松开5cm,安排专人对模板内的杂物进行清理,然后用空压机风管将模板上的灰尘吹干净,用高压水泵冲洗模板内表面,冲洗之后的水及杂物通过底模与已完成梁段底板之间的缝隙流出,在自检合格之后报请监理工程师进行检验。

混凝土浇筑前要对挂篮体系进行全面的检查,要对挂篮后锚点精扎螺纹钢筋进行重点检查,看其是否拧紧并受力均匀,前支点是否支垫稳固,后吊带是否在冲洗完成之后重新张紧,底模、侧模与已成梁段搭接处是否密贴,拉杆螺栓是否上紧、内模顶托是否旋紧、端模是否加固牢固等,以确保挂篮的安全。以上情况逐项检查、验收合格之后,才能够进行混凝土的浇筑工序。

(2)混凝土拌合、运输

混凝土在拌合站进行集中拌合,再由混凝土罐车运送至施工现场。在施工的过程当中,为了确保混凝土的连续浇筑,混凝土供应每小时应不低于30m3。在进行拌合时,要严格控制混凝土施工配合比和搅拌的时间,时间应不低于120s,以确保混凝土质量。另外,混凝土的坍落度要控制在180~220mm间,并满足运输和现场泵送的要求;在混凝土运输罐车到达浇筑现场之后,首先要将罐车高速旋转20~30s,再将混凝土卸入输送泵料斗当中。

(3)混凝土浇筑

在进行混凝土的浇筑时,采用的是水平分层浇注法,由低向高一次性连续浇筑。混凝土浇筑过程中要横向坚持“对称、平衡、均匀、同步进行”的原则。纵桥向由梁体两端向中间对称进行,断面浇筑顺序为:底板与腹板连接处→底板→后腹板上部→翼缘板→顶板,混凝土浇筑顺序需严格遵守,安排专人负责协调。

另外,在挂篮悬臂施工混凝土浇筑过程中,梁体两端要保持对称进行,出现的最大不平衡重应不超过20t。在混凝土振捣的过程中,要注意新浇筑混凝土与已浇筑混凝土接缝处的振捣,确保振捣密实,连接紧密。在浇筑的过程中,要派专人对挂篮各部位变形情况以及模板变形情况进行及时的检查,以确保挂篮的结构安全。

4、结束语

连续梁悬臂浇注法施工对于整个工期来说有非常大的影响,所以,要妥善的安排施工计划,使连续梁悬臂浇筑法的节点工期得以完成。

参考文献

[1]万德林. 大跨度预应力混凝土连续梁桥施工关键技术研究[D].石家庄铁道大学,2016.

[2]田雨. 津秦客专沙河特大桥连续梁悬臂施工技术研究[D].兰州交通大学,2015.

[3]臧腾. (48+80+80+48)m连续梁桥悬臂施工控制关键技术研究[D].石家庄铁道大学,2017.

论文作者:陶赛阳

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/25

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