探究大跨径预应力连续刚构桥施工技术要点论文_桂晓华

陕西宝汉高速公路建设管理有限公司汉坪建设管理处 陕西省汉中市 724105

摘要:预应力连续刚构桥是在连续梁桥、T型刚构桥的基础上发展起来的,具有施工简单、结构可靠、受力性能良好等诸多优势,顺应了我国现代桥梁建设的发展需要。基于此,加强大跨径预应力连续刚构桥施工技术的相关研究分析,对于促进我国桥梁事业的稳步发展具有重要的现实意义。所以,本文对大跨径预应力连续刚构桥施工技术要点进行探究。

关键词:公路桥梁;大跨径预应力;连续刚构桥

一、大跨径预应力连续刚构桥特点

大跨径预应力连续刚构桥的特点具体可以归纳为以下几点:①桥墩与桥梁采取刚性连接的方式,便于开展悬臂浇筑作业,施工中可不设置支座。②在桥梁施工中,混凝土的收缩、徐变以及桥墩受力改变等均会使得桥梁产生一定的变形,影响桥梁结构稳定性;桥墩柔度较大、底部弯矩内力较小,桥墩与桥梁刚性连接位置的弯矩为结构主要内力。③桥梁主梁、桥墩型式多为变截面箱梁与(薄壁)矩形墩、箱型墩。

二、大跨径预应力连续刚构桥施工技术

悬臂施工法是我国大跨径预应力连续刚构中的主要施工技术。其以桥墩为中心、朝着两岸进行逐节悬臂接长施工,分有两种工艺方法。

1、悬臂浇筑施工技术

悬臂浇筑主要是以移动式挂篮为施工机械,在墩顶两侧对称、逐段地开展混凝土浇筑、预应力张拉等工作。完成一个梁段施工后,继续移动挂篮展开下一节段的施工,直至跨中合龙。各梁段悬臂浇筑施工流程如下:安装底模→安装底板、腹板钢筋→安装侧模、顶模、腹板内预留管道→安装顶板内钢筋、预留管道→浇筑混凝土→拆模→清理预留管道→穿束与张拉→管道压浆。悬臂浇筑施工要点如下:(1)在墩顶处利用预埋构件设置临时支架,搭建好0#块施工平台;(2)按规范开展挂篮制作、拼装等工作,保证悬臂浇筑作业的顺利实施;(3)边跨合龙施工时,主要是在支架上浇筑边跨现浇段,同时利用挂篮浇筑至边跨合龙段的前一节段,上述工序均完成后进行边跨合龙;(4)在确保混凝土强度达标后,方可开展预应力张拉施工,做好实时监测工作,保证施工作业符合要求。

2、悬臂拼装施工技术

悬臂拼装施工的基本工序如下:梁段预制成型→位移、存放→梁段运输→梁段拼装→体系转换→合龙段施工。与悬臂现浇相比,悬臂拼装施工的优势主要体现在施工方便、速度快、气化后条件影响小、制节段质量易控制等方面。但是,其也存在不足之处,如对起重、运输设备要求高、对节段尺寸精度要求高等等。悬臂拼装施工要点如下:(1)由于需要使用吊机吊装梁体,故而对地形有一定要求;(2)预制各节段主梁,必须做到尺寸精确、预留预应力孔道定位准确,从而保证后续施工的顺利开展;(3)在拼装施工时,做到吊装定位精确,按规范开展环氧胶粘贴、穿束张拉等工作,保证桥梁整体质量满足要求。

3、混凝土浇筑施工

3.1浇筑振捣

混凝土浇筑、振捣施工时,必须做好规范操作,在振捣时要根据混凝土的实际情况控制好振捣的时间,避免因为振捣时间过长造成过振,也要避免因为时间过短而造成漏振。在振捣时选用合适的振捣器进行振捣,对于一些钢筋分布较为密集的区域要尽量选择比较小的振捣棒进行振捣。在振捣的过程中,应当根据试验确定具体的振捣作用半径进行振捣。

3.2混凝土养护

混凝土浇筑完成后,根据具体的环境来选择合适的养护方法,控制好混凝土的内部温度以及整体湿度。

4、预应力施工

4.1竖向预应力

①竖向预应力钢筋材料为Φ32精轧螺纹钢,竖向张力设计要求600.74kN,腹板上每侧单支设置,相邻竖向预应力钢筋距离均控制在50cm。②竖向波纹管材料为48mm金属波纹管,压浆管连接,确保一个阶段一侧竖向管道联通,便于后期压浆作业,以8U闭合筋进行加固,相邻闭合筋距离均控制在50m。

4.2纵向预应力筋下料

在进行纵向的预应力筋下料时,施工人员应当确保预应力筋的平顺,不能够存在任何的弯曲变形,并且要确保预应力筋表层的洁净,不能够留有任何的油污或者是锈蚀,更不能存在裂缝或者是损伤。在进行预应力筋下料的过程中,施工人员应当根据工程的设计来准确的确定钢筋的长度,具体的下料长度控制要求按照以下标准进行控制:

4.3预应力张拉

对凝土的强度以及弹性模量测进行试混,其性能达到要求后才能进行预应力的张拉。预应力张拉完成后,一定要在第一时间进行压浆,对于竖向以及横向的预应力张拉,其一般要滞后纵向的预应力筋张拉,通常情况下滞后的节段要控制在3节以内。

5、挂篮行走

在完成张拉作业后,即可开始挂篮行走,步骤如下:①选用2根φ24.0钢绳,将后下、上横梁连接起来,并以索卡卡紧。②放松内、外模的后锚点,令内、外模重量落在滑梁行走小车上,以前、后横梁悬吊底篮。③通过千斤顶顶起挂篮的前支点,前移、调平行走轨道,钢板、四氟滑板均需清理干净,确保无杂物并涂抹好硅脂,放下千斤顶,前支点落在轨道中。④挂篮保持匀速行走,左、右桩号需保持一致。

表1 预应力下料长度允许偏差(单位:mm)

6、连续梁合龙控制要点

连续梁合龙应遵循先边跨后中跨的施工顺序,边跨现浇段及最后一个悬浇段施工完成安装临时锁定支撑及钢筋、预应力管道;浇筑边跨合龙段及张拉 拆除主墩临时固结及边跨临时锁定支撑(第一次体系转换,双悬臂结构转换为单悬臂简支梁结构),中跨合龙临时锁定;浇筑中跨合龙砼 中跨砼合龙后,砼达到50%强度时,解除一个中墩(另一个主墩本身为固定支座)多余水平约束,即永久支座锁定(变为单向铰接,第二次体系转换),中跨合龙段张拉,拆除中跨合龙临时锁定支撑、纵向管道压浆、剩余竖向、纵向张拉及压浆,成桥清理。

7、监控量测

7.1监控量测的主要内容

在线形控制过程中,要特别注意制订详细的施工工期计划,严格按照施工计划建立施工过程计算模型。计算模型中用到的弹性模量、容重、挂篮重量刚度等等都要进行现场实验测量得到。

7.2监控量测的主要方法

7.2.1现场测试参数

(1)材料的物理力学性能参数主要是混凝土的容重、弹性模量、预应力钢绞线弹性模量、摩阻系数、偏差系数;

(2)恒载:主梁自重应根据设计资料进行统计,再依据现场提供的材料容重进行计算,并考虑实际测量出的构件几何尺寸与设计尺寸的偏差,二期恒载也是根据设计资料与现场调查相结合;

(3)施工荷载:根据施工单位提供的资料,经现场核对,确定在主梁施工过程中施工机具荷载的大小及作用位置。

(4)截面几何参数:在施工的相应阶段,对主梁断面的几何尺寸进行测定,主要是主梁恒载的影响及与标高有关的参数转换;

(5)挂篮刚度:在制造挂篮时,应对挂篮进行静力加载试验以确定其刚度,在施工监控工作中,还应根据挂篮的实际使用情况,通过一定的方法来校核分析挂篮的刚度。

7.2.2监测点布置

(1)高程观测

连续梁桥挂篮悬臂浇筑每一个箱梁节段可分为三个阶段,在挂篮前移后、浇筑混凝土后和张拉预应力后,均需对已施工箱梁上的监测点进行观测,每一阶段由测量队量测后,由技术部复核,总工程师审核后确定下一阶段的立模标高,以使悬臂的施工状态最大限度地接近设计状态。

(2)温度观测

日照温差观测,应在每施工3~5个节段后和合龙前,各做一次全天温度检测,记录时间间隔不大于2小时,记录箱梁日照温变的情况,分析其挠度变化规律。

结束语

在大跨径预应力连续刚构桥工程作业中,应根据实际情况合理确定施工方案,规范操作,确保桥梁结构稳定,受力满足规范要求,后期运行安全可靠,为区域经济发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]叶瑞玉.大跨径高墩预应力连续刚构桥施工关键技术研究[D].重庆:重庆交通大学,2014.

[2]杨政武.大跨径预应力连续刚构桥施工技术要点[J].交通世界,2017,(30):88-89.

论文作者:桂晓华

论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期

论文发表时间:2018/8/9

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