某橋梁懸澆連續(xù)箱梁施工技術(shù)研究
2017-07-17
本文以工程項目實踐為依托,描述了三角形掛籃用于無豎向預(yù)應(yīng)力懸澆箱梁的設(shè)計及連續(xù)箱梁的施工流程與工藝,對類似結(jié)構(gòu)橋梁施工技術(shù)的研究具有較為現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。
1 工程概況
全橋左右幅分離設(shè)計,孔跨布置為左幅14×30+23.5+(39.5+63+46)+4×30m,右幅14×30+23.5+(46+63+39.5)+4×30m,全橋長712m。上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁及節(jié)段懸澆預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁。懸澆段跨暨有城市道路,其孔跨布置為左幅(39.5+63+46)m,右幅(46+63+39.5)m,共計掛籃懸澆6孔。懸澆段上部結(jié)構(gòu)設(shè)計為直腹板變高度連續(xù)箱梁,單箱雙室斷面,單幅橋?qū)?9.85m,0#塊長9m,懸臂澆筑節(jié)段長度有3m、3.5m兩種,中跨合攏段長2m,邊跨合攏段分別長9m、15m。單墩每側(cè)共計8個節(jié)段,1#～8#節(jié)段采用掛籃懸臂施工,節(jié)段重量111.3t～140.5t。箱梁設(shè)計為雙向預(yù)應(yīng)力體系,C50砼,無豎向預(yù)應(yīng)力筋,箱梁底板寬12.85m,翼板寬3.5m,梁高采用2次拋物線變化,支點位置最大高度3.5m,跨中最小梁高2m,腹板厚度為45cm～65cm。箱梁底板橫向保持水平,頂板斜置設(shè)置單向2％橫坡。
2 臨時固結(jié)及0#塊施工
2.1 設(shè)計基本情況
0#塊長9m,橋?qū)?9.85m,中橫梁寬2.2m,箱形梁段長3.4m,腹板厚65cm,頂板厚28cm,底板厚28cm～56cm,支點位置梁高3.5m,截面處梁高3.1m,橫坡2%,為單箱雙室箱梁斷面。
箱梁臨時固結(jié)采用在墩身順橋向兩側(cè)設(shè)8根Φ60cm(壁厚6mm)的鋼管砼柱(管內(nèi)灌C40砼),鋼管砼頂面與箱梁結(jié)合部位設(shè)15cm厚40號硫磺砂漿隔離層,以便施工完成后拆除臨時支撐墩,臨時固結(jié)頂部設(shè)預(yù)埋鋼筋伸入箱梁底板40cm,并在箱梁底部增設(shè)三層Φ12加強鋼筋網(wǎng),為增強鋼管砼結(jié)構(gòu)橫向穩(wěn)定性,單排鋼管之間采用2-[25b型槽鋼壓桿作為縱橫向聯(lián)系。
2.2 施工方案
0#塊施工方案利用臨時固結(jié)鋼管砼柱及定制的落地鋼管托架分別作為梁體支撐系統(tǒng),設(shè)置橫橋向貝雷桁架主梁,箱梁底板以下各部分構(gòu)件分別為:8cm厚鋼模板、三角形槽鋼底模托架、I25b工字鋼分配梁、7cm厚鐵尖脫模楔塊、橫向單層雙排貝雷主梁(與墩柱頂面平齊)、支點位置槽鋼支墊、縱向貝雷梁支點、托架橫梁、托架立柱。箱梁翼板以下則為:整體鋼模板、[10槽鋼縱梁、支架頂托、鋼管腳手架、4mm厚鋼板平臺、2-[14b槽鋼分配梁、單層雙排貝雷主梁、支點位置槽鋼支墊、縱向貝雷梁支點、托架橫梁、托架斜立柱。箱梁0#塊砼分兩次完成澆筑,首次澆至腹板外下倒角以下2cm,第二次澆筑頂板余下部分。
3 掛籃設(shè)計及懸澆箱梁節(jié)段施工
3.1 掛籃設(shè)計
根據(jù)施工圖設(shè)計對掛籃及模板設(shè)計重量不大于60t的要求,考慮單箱雙室的結(jié)構(gòu)特點,擬定采用三塔式三角形結(jié)構(gòu)掛籃,全橋雙幅共有4個主墩,相應(yīng)有4個T,根據(jù)總體工期要求,計劃投入兩對(4只)掛籃對稱施工,按懸澆段最重節(jié)段140.5t、最大長度3.5m、0號塊最大長度9m進(jìn)行控制設(shè)計。
3.2 臨時錨固設(shè)計
為解決連續(xù)箱梁無永久豎向預(yù)應(yīng)力無法利用豎向筋直接設(shè)置臨時后錨及軌道錨的問題,掛籃的錨固系統(tǒng)采用在腹板兩側(cè)預(yù)埋孔道穿入錨桿與扁擔(dān)梁壓主桁架及軌道的方式錨固,腹板的倒角部位接觸面采用穿孔后的枕木楔塊與砼面貼合,保證錨桿豎直,錨桿使用完成后從預(yù)留孔道中拆出循環(huán)使用。
3.3 節(jié)段懸澆施工方案
懸澆節(jié)段為1#～8#塊,施工時分為兩種工況,1#塊施工時由于已澆0#節(jié)段箱梁長度受限,掛籃主桁預(yù)留尾節(jié),直接對稱拼裝,兩只掛籃共用后錨。2#～8#塊施工時,兩只掛籃解體,安裝尾節(jié),在尾節(jié)部位單獨配備后錨逐節(jié)前移懸臂澆筑施工。懸澆節(jié)段箱梁砼的施工采用全斷面一次性澆筑成型。
4 合攏段施工
(1)掛籃就位。
根據(jù)設(shè)計要求,懸澆段采用先中跨合攏,再進(jìn)行邊跨合攏的方式。中跨合攏段利用掛籃作為模板及支撐,在所有懸澆節(jié)塊均完成施工后,將其中一套掛籃前移至另一端懸澆節(jié)段8#塊上,另一套掛籃退出合攏段施工區(qū)域,將內(nèi)模導(dǎo)梁通過吊桿掛在已澆8#塊箱梁頂板上,外側(cè)模導(dǎo)梁掛在已澆梁體翼板上,底板下橫梁利用手拉葫蘆調(diào)整水平位置并通過已澆梁體底板吊桿掛住并張緊。
(2)標(biāo)高就位。
8#塊梁體施工前,在8#塊箱梁每個箱室的頂板及底板靠梁肋部位對臨時固結(jié)預(yù)埋鋼板進(jìn)行預(yù)埋,中跨合攏段模板安裝前,在已澆梁體的合適節(jié)段利用水箱配重,將兩側(cè)已澆節(jié)段的頂、底板標(biāo)高程調(diào)至設(shè)計標(biāo)高(規(guī)范允許范圍內(nèi))。
(3)臨時固結(jié)。
采用雙排I40a型工字鋼與兩側(cè)已澆梁體每個箱室角點上的預(yù)埋鋼板焊接作為臨時固結(jié),每個中跨合攏段共8道。
(4)張拉部分合攏束。
復(fù)測、模板安裝完成后,可進(jìn)行鋼筋綁扎及管道埋設(shè)施工。在砼澆筑前,根據(jù)設(shè)計要求,對稱選擇4對合攏束事先穿入管道,張拉至設(shè)計應(yīng)力。
(5)砼澆筑施工。
合攏段砼澆筑施工時間選在當(dāng)天氣溫較低的凌晨,以保證合攏溫度17℃～21℃。梁體砼采用砼天泵車泵送入模、全斷面一次澆筑成型,砼經(jīng)養(yǎng)生達(dá)到要求后,解除臨時固結(jié)剛性連接,張拉余下合攏束,其余鋼束隨后張拉(張拉順序以先下后上,由內(nèi)向外對稱進(jìn)行)。節(jié)段鋼束張拉完成后,卸除水箱配重物,拆除中跨位置一對掛籃,完成體系第一次轉(zhuǎn)換。
5 臨時固結(jié)拆除
依據(jù)設(shè)計要求完成邊跨合攏段施工后,逐套拆除掛籃,可進(jìn)行臨時固結(jié)鋼管的拆除,首先搭設(shè)腳手架工作平臺,采用氧割對鋼管與箱梁接合部位進(jìn)行切除后,接通電源使結(jié)合面硫磺砂漿熔解,并使用風(fēng)鎬人工鑿除接合面未熔解的殘余砼,錨固鋼筋采用手動砂輪機切割,逐根吊除鋼管砼柱,完成箱梁第三次體系轉(zhuǎn)換后達(dá)到成橋狀態(tài)。
參考文獻(xiàn)
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