连续梁合龙段施工工艺分析

2013-04-04 09:02梅文君
科学之友 2013年1期
关键词:合龙挂篮悬臂

梅文君

(中铁三局集团第二工程有限公司,河北 石家庄 050031)

1 合龙段设计概况

萧山特大桥跨远瞻公路连续梁范围位于浙江省绍兴县境内,为双线跨公路立交桥,杭甬客专正线线间距5m,结构形式为(40+56+40)m的预应力混凝土连续梁,连续梁共有3个合龙段:其中两个为边跨合龙段,一个为中跨合龙段,按照先合龙边跨、后合龙中跨的顺序施工,合龙段长度均为2.0m,合龙段利用挂篮施工。合龙温度在当天温度最低时进行,并在混凝土浇筑完成后温度开始缓慢上升,合龙段两端悬臂标高及轴线符合设计要求。合龙顺序图如下。

第一步:悬灌6#及6'#段,支架现浇边跨现浇段8#段完成后,将贝雷梁接长到6#段,在6#段底板预留孔洞,将贝雷梁锚固,完成边跨合龙段底模板铺设。

第二步:安装临时劲性骨架,将双悬臂T构与边跨现浇段连接;进行合龙段梁部侧模板及钢筋、钢绞线等施工;浇注混凝土;养护并张拉预应力束,拆除中墩固结体系,落梁。

第三步:中跨合龙段可利用既有挂篮,首先挂篮移至到位,拼装底模板及侧模板;安装临时劲性骨架,将两个单悬臂T构连接;进行合龙段梁部钢筋、钢绞线等施工;浇注混凝土,养护并张拉预应力束。

2 边跨合龙段施工

2.1 模板定位及安装

待悬浇6#段和边跨现浇段完成后,准备进行边跨合龙段的施工。合龙段模板利用边跨现浇段8#段侧模板,7#段和8#段外部尺寸相同,因此,边跨现浇段施工完成达到混凝土龄期后,可直接将模板滑移至7#合龙段出进行拼装。

由于边跨现浇段纵梁采用贝雷梁,并且顺桥向延伸至合龙段范围内约0.5m,因此,合龙段支架无法利用挂蓝模板,可利用边跨现浇段既有支架的贝雷梁接长,并在6#悬灌段底板上预留孔洞,通过精轧螺纹钢吊住托梁来托住贝雷梁。

底板的支架结构如下:18mm厚竹胶板+方木(10 cm×10 cm)+工25a工字钢(高度25 cm)+贝雷梁(高1.5m)+底托梁(可利用挂篮的前托梁)。

所有吊杆均采用Φ25精轧螺纹钢。侧模板翼缘板下及内模板顶板采用挂内外滑梁支撑。内外滑梁的吊杆预留孔顺桥向位置可根据现场实际可走行到的位置进行合理设置,在此不作强调;其余预留孔顺桥向尺寸原则上从6#段端头向5#段进尺0.5m的断面位置。预留孔可预埋声测管即可。

合龙段长度2.0m,使用2m长和1.75m的边跨现浇段模板拼装即可。

2.2 临时刚性支撑施工

合龙前采取可靠的临时刚性支撑将悬臂端与边跨现浇段进行“锁定”,“锁定”必须能够保持相对固定,以防止合龙段混凝土在浇筑及早期硬化过程中发生明显的体积改变。临时“锁定”是合龙的关键,合龙“锁定”遵循又拉又撑的原则,即“锁定”包括焊接劲性骨架和张拉预应力束。

支撑劲性骨架采用“预埋工字钢牛腿+支撑型钢(工32a工字钢)+预埋工字钢牛腿”结构。拉索采用张拉预应力钢索,本合龙段共张拉4束,分别为:顶板、张拉外侧的各两束。

底板:张拉外侧的共两束;张拉力按设计控制应力的30%进行。

注意:劲性骨架顶紧后进行张拉,临时束张拉锚固后不压浆,合龙完毕后将其补拉到设计控制应力,再进行压降封锚处理。

2.3 混凝土施工

在施工边跨现浇段及6#悬灌段时注意按照施工方案内容埋设测温管,并在施工合龙段之前,坚持每天进行测温管内温度和外界温度进行比较,找出1 d中温度变化的最高点和最低点,作好记录,在浇筑混凝土前以此数据为依据对浇筑时间进行安排,需保证混凝土浇筑在1 d中外界温度最低时进行。混凝土选定专门合龙段混凝土配合比,采用微膨胀混凝土,在保证混凝土设计强度的前提下,加强养护,合龙段新浇筑混凝土在气温较低且温差变化较小的时间内完成,混凝土浇筑完成后气温开始上升,在受压的状态下达到终凝,防止发生收缩裂纹。

在混凝土浇筑完成后,混凝土强度达到设计95%、弹性模量达到设计100%和龄期大于7 d后,按照设计要求的张拉吨位及顺序进行张拉。张拉前拆除合龙段锁定支撑劲性骨架进行张拉,张拉完成锚固后拆除临时固结,落梁。

3 中跨合龙段施工

3.1 模板定位及安装

中跨合龙梁段采用吊架法施工,合龙吊架和模板采用施工挂篮的底模系及侧模系。

安装步骤为:①将挂篮底模系整体前移至合龙段另一悬臂端,进尺不小于0.5m,在此过程中可先保持内外滑梁及侧模固定。底模系前移过程中为避免与对面悬臂端冲突,须将前托梁主吊带拆除,并增加两束钢丝绳对前托梁进行保险锚固。②按设计要求在悬臂端预留孔内穿丝杠和精轧螺纹钢将前托梁锚固,用手拉葫芦将内外滑梁滑移至对面悬臂端内,并且在相应位置预留孔内用Φ25精轧螺纹钢将其锚固。③安装挂篮模板。④将主桁系统退至0#梁段后拆除。

3.2 临时刚性支撑施工

可安边跨刚性支撑施工内容进行。

3.3 混凝土施工

同边跨合龙段施工。

4 合龙段施工注意事项

4.1 合龙锁定

①合龙前使合龙段悬臂端临时连接,必须保持相对固定,以防止合龙段混凝土在浇筑及早期硬化过程中发生明显的体积改变。②临时锁定必须达到要求的拉力和支撑力。

合龙前除“T构”悬臂端按平衡要求设置平衡重外,如施工控制有要求时还将对合龙段处采取调整措施。合龙段支撑劲性钢骨架施工同边跨合龙段施工。合龙段张拉钢束并锚固后,安装支撑劲性骨架,完成锁定。

4.2 平衡设计

合龙段暂不考虑平衡重问题,施工过程中加强对合龙段两端既有梁段标高的观测,若出现变化,在此种情况下需在相对应的悬臂端加设配重,来平衡由合龙段吊架、模板及混凝土产生的荷载。施工以弯矩平衡为原则,配重重量以(边跨合龙段混凝土重量+边跨合龙段吊架重量)/2为标准,确保每个单“T构”的平衡,可采用砂袋配重,以箱梁轴线对称均匀布设。浇筑混凝土时,每级卸下相应配重的重量移到零号段处,再卸到桥下。

4.3 合龙锁定设计

合龙锁定中采用又拉又撑的方法,即用劲性骨架承受压力,用临时预应力束承受拉力。

劲性骨架根据温度荷载计算其所需截面积,同时验算其压杆稳定性;临时预应力确保降温时劲性骨架中既不出现拉应力,又要满足升温时骨架不致受压过大而失稳,具体张拉吨位根据合龙期间可能出现的温度范围计算,合龙锁定温度选择在设计要求的合龙最佳温度范围内。

4.4 结构体系的转换

连续束张拉的顺序是先顶板、底板再腹板,先短束后长束,并要对称张拉;在正弯矩束张拉过程中,要有专人观察记录锯齿板后端梁断面的变化,检查是否出现裂纹;在解除临时支座后,注意观察永久支座的下沉量,并作好记录。

5 结束语

连续梁合龙段各个工序的施工严格从梁体的内力和线性进行了控制,很好地保证了施工的安全和质量,值得相关工程借鉴。

[1]中华人民共和铁道部.TB10203—2002 铁路桥涵施工规范[S].2002.

[2]向中富,邹毅松,杨寿忠.新编桥梁施工工程师手册[M].第1版.北京:人民交通出版社,2011.

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