浅析连续梁桥施工要点及监测控制

2012-08-15 00:47王鹏
商品混凝土 2012年9期
关键词:挂篮现浇挠度

王鹏

(漯河市城市建设投资有限公司,河南 漯河 462000)

连续梁桥是一种简约化的中跨度桥梁形式,一般采用对称悬浇方法施工,小用支架自平衡作业,具有不占用桥下车道或航道,设备简单,是一种较先进的工法,以下就以某工程为例,试析连续梁桥施工要点、过程监测控制方法及其对质量的影响。

1 概况及施工要点

某大桥主桥上部结构为主跨 90m 的 3 跨预应力混凝土连续箱梁,箱梁顶宽 16.25m,底宽 8m。总体施工程序为:安除现浇支架→依次悬悬臂浇筑箱梁砼,至最大悬臂梁段→搭设支架,浇筑边跨现浇段砼→拆边跨支架、中墩临时锚固→挂篮前移,合拢中跨→张拉剩余底板束→拆挂篮完成。

1.1 0#1#块施工要点

在承台和墩身中埋置现浇支架的预埋件,墩身施工完毕后,搭设现浇支架支撑在承台上,在支架上浇筑箱梁0号块及1号块。在墩身及承台适当位置预埋钢板,支架采用型钢焊接成三角形托架,与墩身和承台连成整体。底模采用大块钢模板,箱梁内模及横隔板模板采用组合钢模组拼,倒角部分用钢模与之配合。

外侧模、内模及翼缘板模板支立完成后,安装顶板钢筋及应力筋,施工时须注意预埋留孔。浇注砼要求平衡对称施工,禁止出现超过允许范围的偏载现象。

1.2 临时固结

临时固结由临时支墩和 φ32 精轧螺纹粗钢筋组成。将临时固结钢筋埋入墩身,墩身完成后按图纸要求浇筑临时支座砼和硫磺砂浆。硫磺砂浆用砂浴锅或导热油锅间接加热,加热温度控制在 150~160℃左右,最高不超过 170℃,并最终在不低于 140℃ 的温度下浇筑成形。临时支座浇筑完成后,进行 0#1# 段施工,待 0# 段砼浇筑后形成固结。

1.3 挂篮设计、安装和压载试验

挂篮在确保承载能力和刚度的情况下,尽可能轻型化,其自重系数控制在 0.4 以下,拟采用斜拉式轻型挂篮。

挂篮主要由主梁系、底篮系、侧横系、锚固系及支行系组成。主梁采用抗扭性能良好的箱形截面,受力明确;内、外模板系按全断面一次浇筑砼考虑,外模采用钢桁架整体钢模。挂篮前吊杆采用 4 根板带式分段吊带,以适应梁体高度的变化。底篮后托梁采用2根锚杆锚固在前一已成梁段的底板上,主梁后锚利用已成梁段的竖向高强预应力钢筋来平衡倾覆力矩,取消常规的尾部配重,有效地减轻挂篮自重。浇筑砼和挂篮前移时的抗倾覆稳定系数要不小于 1.5。

挂篮采用吊机安装,首先在已浇筑梁段顶板安放枕木及滑块,然后吊装主梁系,并做好锚固;再吊装主梁系的前横梁。最后吊装底蓝及模板系统。

在挂篮安装完成后,对其进行水箱加载模拟梁体自重的压载试验,以检验挂篮加工质量,验证设计荷载下挂篮的设计参数及承载能力,测算挂篮的弹性变形值和非弹性变形值,为箱梁悬浇施工高程控制提供挂篮变形数据。

挂篮前移采用先主梁系前移后底篮系与侧模系前移的方案。前移时按以下程序进行:

1)前移前准备,底篮前托梁受力转换。

2)拆除前吊带的连结及内、外滑梁的后吊杆。

3)松动主梁后锚系的螺母,借助行走轮由手拉葫芦牵引主梁系与内、外滑梁前移就位。

4)撤走行走轮,支垫好主梁后将主梁锚紧、锚实,调整斜拉带受力均匀,同进安装内、外滑梁的后吊杆及保险钢丝绳。

5)将底篮的前、后托梁挂在主梁上并拉紧。

6)拆除外侧模的拉杆,完成外模脱模,使内、外模支承于内、外滑梁上。

7)利用已挂在主梁上的葫芦拉住底篮前、后托梁缓慢下落,完成底篮脱模。

8)将底篮的前、后托梁挂于外侧模上,利用手动葫芦拉动外侧模、底篮共同滑移到位。

9)提升底篮,连结前吊带,锚固后托梁,使底篮后端紧贴已成梁段。

10)提升外侧模到位,装好外侧模牛腿,使外侧模支承于底篮前、后托梁上,外侧模顶部挂在主梁上。

11)进行模板轴线及标高调整,绑扎底腹板钢筋、波纹管。

12)利用手动葫芦拉动内侧模沿内滑梁滑移到位。

13)提升内模到位,使内模前顶横梁支承于前主梁上,内模后顶横梁用预应力精轧螺纹钢锚固在已浇筑的梁段砼上。

1.4 箱梁悬浇施工

测量调整好底板轴线和模板标高后,箱梁块体同时进行对称悬浇施工。砼强度达到设计要求后,按纵向→竖向→横向的顺序进行预应力张拉,张拉完成符合要求后进行压浆作业。梁体砼一次浇筑完成,并保湿养护不少于7天。

1.5 边跨现浇段施工

边跨现浇段长度较大,不能利用挂篮浇筑,施工时采用扣件式钢管满堂支架现浇。

边跨现浇段采用钢管支架现浇的方法施工,支架搭设完成后,采用砂包堆载预压以消除支架的非弹性变形。边跨现浇段施工工艺流程为:搭设支架 →加载预压→安底、板模板→浇底、板砼→搭设顶板支架→浇筑顶板砼→张拉、压浆。边跨现浇段的支架等到边跨合拢段完成,底板预应力钢束张拉、压浆后,方可拆除。

1.6 合拢段施工要点

本桥中、边均设有合拢段,各合拢段一般长 2m,利用挂篮前移现浇。施工时先合拢边跨,再合拢中跨。

合拢段施工程序为:

1)边跨现浇段完成后,对节点断面进行一次昼夜观测。观测内容:温度与悬臂端标高;温度与合拢段长度;空气温度与梁体温度。

2)挂篮前移,并用压平水箱调整两侧标高。

3)绑扎钢筋骨架,预埋波纹管和安装横向、竖向预应力筋,穿入边跨底板预应力钢束。

焊接劲性骨架,张拉临时预应力筋,使梁端临时“锁住”。劲性骨架在绑扎腹板钢筋时按设计位置就位,并焊接固定好其中的一端。另外一端在平衡重施加稳定后于当天午夜温度最低时由多个专业焊工同时焊接,尽快完成固接锁定。梁端锁定后,即安装腹板内、外侧模,在 1 小时内完成。

4)浇筑合拢段砼。

5)合拢段梁体砼强度达到设计强度后按照纵、横、竖向的顺序张拉,采用应力与延伸量双控,并尽快进行压浆作业。

6)拆除边跨现浇段支架,进行中跨合拢段施工。

2 施工监测与挠度控制方法

主梁悬浇施工过程中,挠度控制极为重要,要及时测量悬浇施工过程中悬臂梁的平面位置和挠度大小,保证两端施工悬臂的顺利合拢和施工安全。

为快速准确控制悬浇节段的空间位置,将桥梁轴线引测0# 块顶面上作为放样测站,以此放样测站点作为悬浇各节段的中线、标高和挠度变化观测的基准。每悬浇一节梁段,需全面分析主梁在整个施工过程中的挠度变形,并在下一节梁段施工时进行调整,分四个状态进行挠度观测:①前一段浇筑砼后;②张拉后;③前移挂篮后;④后一段浇筑砼前。以得到整个施工过程中挠度变形的观测资料,并与设计对照调整,确定梁段立模标高:

Hn=hn+n+b+hn-1。式中:

n——第 n 截面计算挠度(调整值);

b——实测挂篮弹性挠度;

hn-1——第 n-1 截面实测标高与设计标高加调整值之和的差;

hn——第 n 截面设计标高。

为减少引测的放样测量站点对观测结果的影响,除以引测的放样测量站点为基准及时测定主梁在施工过程中的空间位置,还须采用极坐标法,以控制网点为绝对基准校核主梁在施工过程中的空间位置和引测的放样测量站点。

3 小结

连续梁桥采用对称悬浇方法施工,施工过程在自平衡状态下作业,对施工管理要求高,必须按施工要点和规范要求实施与监测控制,一旦出现大的不平衡载荷会造成重大安全事故。本文对连续梁桥的施工要点、监测控制方法进行综合归纳,并对主设备--挂蓝进行了较详细说明,有助于提高连续梁桥的施工管理水平。

[1] 大桥挂蓝设计与施工技术分析《科技创新导报》2011年12期

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