李 俊
(贵州路桥集团有限公司)
空腹式连续刚构斜腿施工工法
李 俊
(贵州路桥集团有限公司)
结合北盘江大桥斜腿施工的实际经验,简要的介绍了双线V型刚构连续梁斜腿的施工方法与施工工艺,以及施工质量措施等内容,可供类似工程借鉴与参考。
空腹式;刚构斜腿;施工工法
六盘水至盘县高速公路北盘江特大桥主桥为82.5+220+290+220+82.5 m连续刚构桥,其主跨为290 m的预应力混凝土空腹(斜腿)式连续刚构,是世界上首次采用空腹式(斜腿)构造的预应力混凝土连续刚构桥,是国内跨度最大的混凝土连续刚构,也是世界上跨度最大的空腹式连续刚构桥。空腹式构造形式结合了拱、梁受力特征,极大的增强了主梁的刚度,有效的提高了预应力混凝土桥梁的跨度,具有刚度大、挠度小、良好的稳定性和安全性、造型美观等特点。斜腿区箱梁分上下弦设置,施工过程受力复杂,施工工序复杂,不同的施工工序会使斜腿根部受力较大而导致开裂,其上下弦施工工序、工艺的控制是整个施工中的关键。
(1)用精轧螺纹钢筋取代了预应力钢绞线,减少了对结构的影响,避免了截断结构主筋。
(2)由斜腿外部两端张拉变为在斜腿内部利用可移动张拉锚箱进行单端张拉,施工工艺简单,可操作性强。
(3)在临时预应力索张拉时,安装荷载传感器,用以监控临时预应力索实际受力,保证了临时索的拉力为设计值。
(4)充分利用内部的系梁支架作张拉平台,减少斜腿外部临时墩和支架的钢材用量,节约了成本。
空腹(斜腿)区箱梁分上下弦设置,各12个节段。采用挂篮悬浇、临时扣索承载的方式进行下弦施工,再利用支撑在下弦上的支架并配合上弦挂篮进行上弦施工,上弦滞后下弦2个节段同步推进的总体施工工艺。
连续刚构箱梁施工是利用挂篮作为混凝土支撑平台逐段对称浇筑。浇筑梁段在达到一定强度后张拉纵向预应力,将浇筑梁段与前次浇注的梁段固结,浇筑梁段荷载由挂篮向刚构本身转换,挂篮继续前移,如此周期性反复施工使T构两臂不断延伸,最终完成结构主体。
斜腿三角区部分分上下弦设计,各悬臂11个节段,第12节段为上下弦汇合段,下弦箱梁在施工时,采用临时扣索通过主墩墩柱作竖向支撑点将墩柱两侧悬臂箱梁相连,形成以墩柱中心线为轴线的对称平衡体系,每浇筑一段扣挂一段,直至下弦悬臂节段施工完成,上弦节段是在已施工的下弦节段上搭设钢管支架直接进行现浇,上弦挂篮作模板移动平台以及操作平台。施工时按照先下弦、后上弦的总体原则进行。
主跨斜腿部分梁段总体施工步骤:
(1)施工上、下弦0#段箱梁,在上弦0#块拼装上弦挂篮并加载试验。
(2)施工上弦1#段箱梁,并在1#梁段上设置临时预应力并张拉。
(3)降低上弦挂篮底模至下弦底面,施工下弦1#段箱梁。
(4)前移挂篮,施工下弦2#段箱梁,并安装扣索。
(5)在下弦1#、2#节段上拼装下弦挂篮,完成上下弦挂篮的底篮的交接。
(6)施工下弦3#段箱梁,同时在下弦1#梁段上安装钢管支架支撑上弦1#段,拆除上弦1#段得临时预应力,待下弦3#段混凝土强度达到设计强度90%后且龄期不少于7 d,张拉下弦3#梁段的扣索。
(7)前移下弦挂篮,施工下弦第4节段,同时在下弦2#梁段上搭设支架作为上弦第2节段的现浇支架,浇筑上弦2#段,待下弦4#段混凝土强度达设计强度等级值的90%,龄期不小于7 d,且上弦2#段混凝土龄期不少于5 d,张拉下弦临时扣索。
(8)前移下弦挂篮施工下弦第5#段,同时采用支架施工上弦第3#段箱梁;混凝土龄期及强度满足⑦中所述,张拉临时扣索。
(9)重复第⑧步,上弦滞后下弦2个节段同时向前推进施工余下的上下弦箱梁,直至完成上弦第9节段和下弦第11节段的浇筑,待上弦第9节段达到强度和龄期的要求后,张拉上弦第9节段钢束,但下弦第11节段的临时扣索暂不张拉。拆除下弦挂篮主珩及侧模,此时下弦箱梁底模不拆除,待上弦箱梁施工完毕后与上弦挂篮重新组合进行后续箱梁施工。
(10)搭设上弦第10节段支架,完成上弦第10节段的混凝土浇筑,待上弦第10节段混凝土龄期不少于5 d,张拉下弦第11节段临时扣索。待上弦第10节段混凝土强度混凝土设计强度等级值的90%,龄期不少于7 d,张拉上弦第10节段钢束。
(11)搭设上弦第11节段支架,完成筑上弦第11节段混凝土浇筑,待上弦第11节段混凝土强度混凝土设计强度等级值的90%,龄期不少于7 d,张拉上弦第11节段钢束。完成汇合前的全部施工。
(12)上下弦汇合段施工。汇合段分上弦两层施工,将上弦挂篮与临时悬挂于下弦11#梁段的底模组成整套挂篮体系进行一底层及下弦12#梁段施工,待混凝土强度与龄期均满足要求后进行临时扣索的张拉,然后再进行第二层及上弦12#段施工。
(1)施工中精扎螺纹钢筋及钢绞线的切断不得使用割刀烧割,连接不得使用焊钳焊割。
(2)检查张拉操作平台的承载安全性,张拉前检查设备及油表看有无损坏,油表每月必须标定一次,且油表与千斤顶的对应关系至关重要。
(3)张拉前必须认真的检查每一颗螺母,若发现有损坏应立刻更换。
(4)在张拉时务必作好安全预防,千斤顶前方不得站人,操作人员仅能位于两侧操作,且在千斤顶的正前方应设置一挡板,防止张拉过程中螺母弹出,产生意外事故。
(5)随时观察油泵车及千斤顶的密封情况,发现有渗油时立即停止张拉,待检查处理完毕后方可继续张拉。
(6)张拉时应有专职人员、技术质检人员、安全人员及监理人员在场,张拉必须按双控原则进行控制,张拉力必须按施工方案划分各阶段张拉力进行,不得违规操作。
(7)预应力张拉中若发生千顶漏油、油压表指针不归零、油泵压力不够等情况时立即停止张拉,安排人员对张拉设备重新进行校验。
(8)拧紧螺母时,使压力达到规定值,再拧紧螺母。
(9)千斤顶行程不足时,可做多次临时锚固,重复第一次张拉操作,直到达到规定值,张拉操作。
(10)高压油泵有不正常情况时,应立即停车检查。
(11)张拉施工由专人负责指挥,专人记录,在测量伸长值时,应停止开动千斤顶。
(12)千斤顶支架必须与锚垫板接触良好,位置正直对称,严禁多加垫块,以防支架不稳定或受力不均倾倒。
(13)千斤顶进油、回油操作应缓慢平稳进行,特别要避免卸荷时回油过猛,产生较大的冲击振动。
(14)在张拉过程中,应由专业的油泵司机按统一指挥送油或回油。
(15)电路、油路系统的检修必须断电操作。
(16)记录及报告,每次预应力张拉以后,应详细记录下列数据。
①每个压力表、油泵及千斤顶的鉴定号。
②测量预应力钢筋延伸量时的初始拉力。
③在张拉完成时的最后张拉力及测得的延伸量。
④千斤顶放松以后的回缩量。
⑤在张拉中间阶段测量的延伸量及相应的张拉力。
斜腿刚构施工工序不多,但每道工序的质量控制点却不少。为确保工程一次浇筑成功,质量符合要求,充分考虑了施工中的各种风险因素,通过精心组织,精心施工,加强质量控制,达到了预期的工程质量目标。桥型整体线型顺畅,混凝土表面密实平整,混凝土强度经检验均符合设计要求。
[1]李健.斜腿剐构在跨线桥中的应用[J].公路,2009.
[2]康俊涛.无桥台斜腿刚架桥的研究与应用[D].武汉:华中科技大学,2005.
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1008-3383(2014)04-0089-01
2013-12-17