高速公路连续刚构合拢段施工工艺研究论文_陈凤

高速公路连续刚构合拢段施工工艺研究论文_陈凤

中铁大桥局集团第六工程有限公司 湖北武汉 430000

摘要:高速公路连续刚构合拢段施工工艺在整个工程施工中都发挥着至关重要的作用,所以在施工中必须要严格控制施工工艺,因此在本文中我们以实际案例为例对高速公路连续刚构合拢段施工工艺进行了详细的分析与探讨。

关键词:高速公路;连续刚构;合拢段施工工艺

1工程结构概述

平塘特大桥主桥为(55+2x100+55)m预应力砼现浇连续刚构,主桥桥墩为空心薄壁墩,墩身宽6.5m,顺桥向厚为6.0m,薄壁厚0.8m。主墩采用整体式承台,横向长25.45m,纵向宽16.2m,高4.4m,承台配12根φ230cm的钻孔灌注桩基础。过渡墩采用空心薄壁墩,墩身宽6.0m,顺桥向厚3.4m。采用分离式承台,承台尺寸为10.1x10.1x3.5m,承台配4根φ220cm的钻孔灌注桩基础。

上部结构箱梁采用悬臂浇筑法施工,按全预应力结构设计。箱梁梁高和底板厚度按2次抛物线设计。采用单箱单室预应力砼结构,梁高从跨中(边跨端部)2.7m变化到主墩根部6.2m。两侧悬臂部分为2x3.0m,悬臂根部厚度为80cm,底板宽6.5m,顶板宽12.5m(含防撞栏后浇段)。箱梁底板厚度从32cm变化到根部85cm(根部0#梁段采用直线变化加厚到105cm)。腹板厚度采用45cm、60cm、75cm三种厚度,中间设臵过渡段。

2合拢段施工

边跨合拢段长度为2m,中跨合拢段长度为2m,梁高均为2.7m,底板宽6.5m,顶板宽12.5m,利用挂篮的底模及侧模进行施工,一次浇筑成型。

合拢段施工遵循“先边跨、后中跨”的原则,边孔12’号节段施工完成后开始先边跨合拢,待完成后再进行中跨合拢段的施工。

2.1边跨合拢段施工

(1)待挂篮悬浇段和边跨直线段(任意一组)施工完毕后,清除箱顶、箱内的施工材料、机具,用于合拢段施工的材料、设备有序放至墩顶;

(2)边跨挂篮前移;在“T构”跨中悬臂端配重P1+P2,悬臂端配重P1,(P2为边跨现浇段重量的1/2,P1为吊架重量)

(3)安装合拢段模板及钢筋,浇筑合拢段混凝土,同步卸载平衡配重P2’;

(4)待合拢段混凝土强度及弹性模量达到设计要求的90%,且混凝土龄期不少于5天后;

(5)张拉边跨顶、底板预应力钢束,张拉时,先长束后短束;

(6)拆除边跨合拢段底模;

(7)拆除边跨现浇直线段支架。

2.2中跨合拢段施工

中跨合拢节段采用吊架施工,模板采用挂篮底模及模板系统,合拢段应选择日差变化较小的天气,且在当日温度较低时浇筑混凝土,合拢段施工温度不超过20±2℃。

(1)边跨合拢段施工完成后,将挂篮的底篮整体前移至合拢段;

(2)在悬臂端预留孔内穿入钢丝绳,用滑车吊起底篮前横梁;拆除挂篮前吊杆;用卷扬机调整所有钢丝绳,使底篮及外滑梁移到相应位置,安装吊杆和联接器将吊架及模板系统锚固稳定;

(3)钢筋、预应力管道安装;

(4)安装平衡配重P3(P3为中跨合拢段混凝土重量的1/2),合拢段两端施加顶推力F(1200KN);

(5)安装合拢口刚性支撑;

(6)选择日温差变化较小的天气,宜控制在20±2℃范围内,保证风速小于19m/s,浇筑中跨合拢段混凝土,同步卸载平衡配重P3’;

(7)待合拢段混凝土强度及弹性模量均达到设计要求的90%,且混凝土龄期不少于5天后;

(8)张拉中跨顶、底板预应力钢束;张拉顺序为先长束再短束;张拉竖向、横向钢束预应力;

(9)拆除中跨合拢段刚性支撑及底模;

(10)拆除吊架,主桥竖向预应力钢束复拉。

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主要施工要点

(1)合拢口锁定

12块施工时,现场技术人员及质检人员须对刚性支撑的预埋钢板进行仔细检查,确保预埋位置准确,满足设计要求。

合拢口锁定前可通过压重等措施调整两端高程至允许偏差范围之内,高程偏差及中轴线偏差分别为±10mm、15mm。

合拢口的锁定,须迅速对称地进行;先将体外刚性支撑一端与梁端部预埋钢板焊接,然后再焊接另外一端。

(2)钢筋制安及预应力管道安装

普通钢筋在地面集中加工成型,运至合拢段绑扎安装,绑扎时将劲性骨架安装位置预留,等劲性骨架锁定后补充绑扎。底板束管道安装前,试穿所有底板束,发现问题及时处理。对长度大于40m的预应力束在合拢段位置加设排气孔。

(3)混凝土浇筑

合拢段混凝土施工选择在一天中温度最低的时间进行。混凝土的强度与梁体强度相同,同时在混凝土中加入膨胀剂。浇筑完成后,时值气温开始上升为宜。注意振捣和养生质量,以防裂缝发生。

合拢段混凝土灌注一次浇筑成型,时间尽量缩短,控制在2~3小时内完成,不得多于4小时。

(4)预应力施工

张拉按纵向→横向的顺序进行。先张拉部分预应力束,再拆除体外支撑。

纵向预应力束张拉:先长束、后短束;先底板束、后顶板束。

同一断面:先边束、后中束的顺序左右对称进行。

在遇到临时合拢束时,按设计要求补足到张拉控制应力。

3合拢段施工注意事项

1)接近合拢段的几个节段施工时加强节段的中线、标高控制,并进行联测。在各T构最后一节节段张拉完成后,对全桥的箱梁顶面标高变化和轴线偏移量进行检查,检查合拢段两端标高情况,如果标高与线型控制不符时,通过配重作相应调整。同时合拢段锁定前,需对悬臂断面进行48小时连续观测,一般间隔时间为气温变化幅度大时每1小时一次,气温变化幅度小的夜间每2小时一次。观测气温与悬臂端的标高变化、气温与合拢段长度的变化、气温与梁体温度的关系等,以确定合拢时间并为选择合拢口锁定方式作力学验算、锁定时机提供依据。

2)加强合拢前的监测和分析:为保证合拢精度,避免强迫合拢,使合拢后的结构状态满足设计精度的要求,合拢前对合拢方案仔细准备。监测和分析的内容有:温度监测分析、挠度计算分析、压重计算分析及合拢时机的掌握。通过评价合拢后的结构状态,优选出合理的合拢措施。

3)连续刚构体系多个单T型刚构必须同时均衡对称合拢。在各T型刚构架最后一节节段浇筑张拉完成后,清除T型刚架上不必要的施工荷载,一时无法清除的可以移至墩顶节段上,使各T型刚构架上的施工荷载处于相对平衡状态。合拢时卸载也必须对称同步进行,避免在合拢段端部造成相对变形,产生“剪力差”变位,影响合拢精度。

4)在孔道密集的部位,采用竹片插捣和插棒振捣相结合,慎重操作,不得漏振、欠振、过振;振捣时不得触碰钢支撑和波纹管。

5)合拢段混凝土加强养护,梁体受日照部分加以覆盖。

6)混凝土强度达到设计要求后方可张拉预应力钢束,合拢段预应力钢束张拉前,拆除刚性锁定。预应力束须严格按照设计要求的张拉顺序双向对称张拉。

7)在跨中合拢段混凝土合拢束未张拉之前,不得在跨中范围内堆放重物或行走施工工具。

总之,通过对该工程施工技术的深入研究,不仅进一步保障了施工的安全,更提高了施工效率,只有通过不断的研究改进,才能促进连续刚构合拢段施工技术的成熟、完善,进而促进生产实践。在现阶段对平塘特大桥的研究,对相关应用具有一定的指导价值。

参考文献

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[2]刘祥宇.重庆市高速公路连续刚构桥建设后评估研究[D].重庆交通大学,2015.

[3]何锦俊.连续刚构箱梁0、1号块施工技术应用[J].低碳世界,2018(05): 271-272.

[4]贺智.大跨度连续刚构箱梁防开裂施工技术研究[J].价值工程,2018,37 (05):129-130.

论文作者:陈凤

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/13

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高速公路连续刚构合拢段施工工艺研究论文_陈凤
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