摘要:引航道主桥采用下承式系杆拱桥体系,主粱采用混凝土箱梁,拱肋采用钢箱拱,跨径布置为55m+230m+55m=340m,箱梁底板厚度变按线性变化。顶板设双向2%的横坡,底板水平。吊杆横梁间距为9.5m。
关键词:引航道;下承式;拱桥;箱梁
1 工程概述
大藤峡水利枢纽坝下交通桥主线跨船闸下游引航道主桥采用下承式系杆拱桥体系,主粱采用混凝土箱梁,拱肋采用钢箱拱,跨径布置为55m+230m+55m=340m,汽车荷裁标准为公路—I级及厂矿道路汽-60荷载均满足A类构件的要求,标准横断面宽12m。
1.1 拱肋一般构造
主拱采用二次抛物线,矢跨比为1/5。主拱采用矩形钢箱截面,拱脚截面宽度1.8m,截面高度5.0m;跨引航道主桥为(55+230+55)m跨径布置的提篮系杆拱桥,拱座处梁高3.5m,长度为14m,中跨和边跨混凝土梁高均为3.0m,梁高从3.5m变化至3.0m,其下缘按线性渐变,梁高变化长度为8.25m。箱梁底板厚度变按线性变化。顶板设双向2%的横坡,底板水平。吊杆横梁间距为9.5m。
1.3 主梁预应力钢束布置
纵向预应力采用15-21、15-19两种类型,顶板束采用15-19,腹板束采用15-21,底板束均为15-19;横向预应力采用15-9、15-12两种类型,1#吊杆横梁采用15-12,其余吊杆横梁采用15-9。拱座处横梁采用15-12。
1.4 吊杆
全桥共设22吊杆,纵向间距为9.5m。采用双层热挤PE护套镀锌高强平行钢丝索,钢丝采用直径7mm镀锌高强钢丝,钢丝强度为1770Mpa。
2 施工方案
2.1 现浇箱梁底部满堂支架施工方法
引航道主桥上部现浇箱梁底高程距现有地面最大高度约为27.5m,支架设计自下而上结构为:一般地基采用条形钢筋混凝土基础,局部遇到软基的采用钢管桩、桩顶钢筋混凝土条形基础,地面以上竖向钢管立柱、横向型钢分配梁、纵向贝雷桁架梁、横向型钢铺装平台、方木调平层。支架完成并经过预压后,进行上部现浇箱梁施工。
2.1.1 现浇箱梁施工方法
上部现浇箱梁采用分段施工,结构总长340m。模板采用胶合板,背面采用木枋做加肋。预压考虑采用钢筋混凝土构件堆放的方法进行预压;混凝土采用搅拌站集中拌和,搅拌运输车运至现场,混凝土输送泵车输送入模。
2.2支架设计
坝下交通桥引航道主桥施工采用贝雷支架现浇的施工工艺,施工时首先进行支架基础、支架结构的设计与施工。
2.3 支架的施工
2.3.1 支架基础施工
根据地勘报告,结合现场情况,考虑最低荷载持力层(粘土层)和砂砾层的承载力。
立柱基础施工时首先平整场地,按设计要求进行测量放样,定位出每排钢管立柱的条形基础位置后,1m3挖掘机开挖,基底为无扰动原基,若局部地基承载力小于150KPa的,采用石渣换填处理并分层压实,遇有换填量较大的软基时,可采用插打Φ630mm钢管桩,DZ-90振动锤持续震动,当一分钟贯入度小5mm后停止,割除多余钢管桩,然后绑扎钢筋,进行现浇C25混凝土条形基础,顶面预埋钢板用以固定上部钢管立柱。
2.3.2 支架搭设施工
(1)支架采用Φ630×10㎜和Φ820×10㎜钢管作为支撑立柱。(2)钢管桩顶割平,钢管顶平放厚度为10mm,长×宽为80cm×80cm的钢板做桩帽,安装桩帽时测量严格控制顶标高,同一排架高差控制在2mm以内。(3)分配梁在现场制作并安装。(4)贝雷架在现场进行组拼,用吊车逐跨安装,安装时,保证贝雷立杆与支架支点对应。
(5)贝雷桁片沿纵桥向布设好后,横桥向安装I25a工字钢,然后铺设底模系统。
2.4 支架预压
支架安装完成后在箱梁施工前为确保支架施工使用安全需对支架进行压载试验:第一方案:采用砂袋预压的方法。第二方案:采用预制混凝土构件法。两种方案根据实际地形及需要选择。
3 模板工程
为保证现浇箱梁的外观质量光洁度、表面平整度和线形,本工程投入的模板根据曲线半径制作相应的形式,箱梁底模铺设高强胶合板,外侧模、内模初步考虑采用木框胶合板。底模、侧模及内模结构见附图。
4 箱梁钢筋工程
4.1 钢筋施工顺序
钢筋在加工场集中加工成型并编号堆放,汽车运至现场,塔吊垂直运输到工作面进行绑扎。钢筋的绑扎顺序为:底板钢筋→腹板竖向、水平钢筋和横梁钢筋→顶板钢筋。
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4.2 钢筋制安方法
钢筋安装应按设计图纸和规范要求进行施工,钢筋品种、规格、数量、形状、位置、接头等均应符合设计图纸和施工规范的要求。
4.3 预应力钢筋及波纹管安装
纵向预应力钢绞线均采用后穿的方法,波纹管按设计图纸要求安装,与普通钢筋相碰处,普通钢筋可适当避让,保证波纹管顺直。
预应力孔道按设计图纸进行安装,锚垫板要与竖向筋相垂直。
4.4 钢筋施工注意事项
施工时注意为下道工序预埋钢筋、埋件和支架拆除下放的预留孔以及护栏、伸缩缝、支座、泄水管、通讯电缆等预埋件,并确保位置准确。
5 箱梁混凝土工程
5.1 箱梁混凝土配合比设计
引航道主桥浇箱梁混凝土设计为C55。
5.2 箱梁混凝土浇筑
5.2.1 混凝土供应
混凝土生产设置2台拌合能力不小于30m3/h混凝土搅拌系统在拌合站集中拌制,混凝土熟料经过搅拌运输车运到施工现场,通过混凝土汽车泵输送混凝土到浇筑仓面入仓。
5.2.2 混凝土浇注
(1)钢筋、模板、预应力管道、预留孔口、预埋件均按设计及施工规范的要求施工完毕,并经监理工程师验收。
(2)混凝土浇注时必须利用架立钢筋设浇注平台,上铺脚手板以便于施工人员振捣抹面及覆盖,避免人踩钢筋及混凝土表面。
(3)混凝土搅拌、运输设备状态良好,预备易损件。
(4)混凝土原材料充足,根据施工强度备料。
(5)收听天气预报,预报自开盘至混凝土浇注完毕时间段内无雨雪和大风。
5.2.3 混凝土浇注顺序
混凝土分段浇筑,分段数按上述已经分段的要求进行,利用泵车纵桥向以两端向跨中、横桥向由边向轴线对称布料,避免支架两侧承受不均等荷载。
5.2.4 混凝土浇注注意事项
(1)混凝土浇筑前应对支架、模板和预埋件进行认真检查,清除模板内的杂物,并用清水对模板进行认真冲洗。(2)浇筑过程用插入式振捣器振捣,注意不要损伤预应力束波纹管道,以防水泥浆堵塞波纹管以及压浆嘴。(3)混凝土浇筑完成后,根据季节采取措施进行养护。(4)箱梁每一孔的混凝土在支架上一次性浇筑完毕,为避免支架变形而对箱梁产生裂缝,严格控制混凝土初凝时间。(5)混凝土初凝后覆盖苫布洒水养护14天以上,夏季高温时增加洒水频率。
5.2.5 箱梁施工缝处理
施工缝处理采用人工方法凿毛,凿毛清理至露出粗骨料后用高压气冲洗。下一次浇注前先对混凝土接缝面进行湿润、保湿。
6 箱梁预应力工程
6.1 主梁预应力钢束布置
纵向预应力采用15-21、15-19两种类型,顶板束采用15-9,腹板束采用15-21,底板束均为15-19;横向预应力采用15-9、15-12两种类型,1#吊杆横梁采用15-12,其余吊杆横梁采用15-9,拱座处横梁采用15-12;所有预应力波纹管均采用塑料波纹管。钢束均为两端张拉锚固。锚下张拉控制应力为K=1350Mpa。
6.3 施工方法
6.3.1 波纹管埋设
箱梁预应力管道通过埋设塑料波纹管的方法进行预留,波纹管使用前必须进行外观质量检查,检查合格后方可使用。
6.3.2 锚垫板安装
预应力锚垫板通过槽口模板进行定位,槽口模板用5㎜钢板在加工厂按设计尺寸制作,锚垫板用螺栓固定在槽口模板上然后通过测量定位将槽口模板和锚垫板一并固定在箱梁端头模板上。
6.3.3 钢绞线下料、人工配合机械穿束
本项目预应力钢绞线设计较长且单束钢绞线数量多,最长的计算长度有339.89m,每束21根,全部通长穿束,只能在桥面上进行编好成束,采用卷扬机牵引通过,故只能先浇注混凝土后再穿钢绞钱束。
6.3.4 上锚垫板及夹片
浇完混凝土后,清除锚具与锚垫板接触处的砂浆,以保证锚具与锚垫板接触面平整,受力均匀,然后才可以上锚垫板。
6.3.5 钢绞线的张拉
在施加预应力前应做好钢绞线进场后的报验、千斤顶和油表以及配套油泵的校验工作。并且仔细检查锚具下面混凝土是否密实,如不密实,应用环氧树脂进行补强,再进行张拉作业。
论文作者:孟北方,席云华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签:混凝土论文; 预应力论文; 支架论文; 钢筋论文; 垫板论文; 吊杆论文; 横梁论文; 《基层建设》2019年第17期论文;