解伟进
(中交三航局南京分公司)
高速铁路大跨度连续梁悬臂浇筑与线型控制技术研究
解伟进
(中交三航局南京分公司)
高速铁路大跨度连续桥梁结构在施工过程中,由于桥梁结构的空间位置是不固定的,随着施工过程进度不断的发生改变,以及它的结构的不对称性都会对桥梁建成的目标产生直接影响,为了确保建成的桥梁质量安全,以及桥梁线行和设计图纸的要求一致,提高施工的质量,以及桥梁合拢的精确度,文章对高速铁路大跨度连续桥梁的施工以及工程控制程序的内容进行研究阐述。提出了具体的监测数据,采集和处理的方法。确保桥梁施工后的线型与设计图纸的要求一致。
高速铁路 大跨度 连续桥梁 线型控制
南京市某特大桥跨高速连续梁梁部
跨类型为(34.9+60+34.9)m预应力混凝土双线连续梁,起止里程为:DK51+147.06~DK51+276.86。1、设计速度:正线设计最高速度为120km/h。
2、线路情况:无砟轨道,双线,正线线间距4.601m~4.745m,梁体位于曲线上,曲线半径R=1200m。变坡点为DK51+200,小里程侧位于11.074‰纵坡,大里程侧位于11.074‰纵坡。
3、环境类别及作用等级:一般大气条件下无防护措施的地面结构,环境类别为碳化环境,作用等级T2。
4、设计使用年限:正常使用条件下梁体结构设计使用寿命为100年。
5、施工方法:挂篮悬臂浇筑施工。
6、地震动参数:南京地区抗震设防烈度为7度,设计水平基本地震加速度值为0.114g。
(一)梁体构造:
梁体各控制截面梁高分别为:边跨直线段及中跨跨中截面特征点处为2.0m,中支点截面特征点处梁高为3.8m,变高梁段底板按圆曲线变化,圆曲线半径R=215.578m。全桥箱梁顶宽9.8m~10.2mm;箱梁底宽5.2m。箱梁横截面为单箱单室直腹板。顶板厚27cm,腹板厚分别为40cm、70cm,底板厚由跨中的28cm按圆曲线变化至中支点梁根部的50cm,中支点处加厚到80cm;全梁共设5道横隔梁,分别设于中支点、端支点和中间跨跨中截面。中支点处设置厚1.6m的横隔梁,边支点处设置厚1.0m的端隔梁。跨中合拢段设置厚0.6 m的中横隔梁。隔板设有孔洞,供检查人员通过。
(二)通风孔
在结构两侧腹板上设置直径为100mm的通风孔两层,通风孔距梁顶距离为0.6m,1.2m交错布置,纵向间距为2m。若通风孔与预应力筋相碰,应适当移动其位置,并保证与预应力钢筋的净保护层大于1倍预应力管道直径,在通风孔处应增设直径170mm的钢筋环,并在孔口处设PVC十字栅格网。
(三)梁底泄水孔
为保证箱内排水的需要,在中支点横隔板两侧及直线梁段倒角末端(底板薄处)设置直径100mm的泄水孔,在灌注梁底板混凝土时,应在底板上表面根据泄水孔位置设置一定的汇水坡,避免箱内积水。泄水孔处注意防水处理。
(四)封端
封端采用与梁体混凝土同强度等级的补偿收缩混凝土。封锚前应对锚槽进行凿毛处理,并利用焊在锚板上的钢筋与封锚钢筋网绑扎在一起,以保证封锚端混凝土与梁体混凝土连为一体,封锚后应进行防水处理,锚槽外侧涂刷防水材料。锚具应进行防锈处理。
(五)桥上防、排水系统
排水管采用离心球墨铸铁管,直径为150mm,产品应符合《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》(GB/T13295-2008)的相关要求。桥面防水采用聚氨脂防水涂料,防水层施工前,应对基层进行验收,基层应做到平整,无尖锐异物,不起砂,不起坡及无凹凸不平的现象,平整要求:用1米靠尺测量,空隙不大于3mm,空隙不能大于1处,桥面基层应无浮灰,油污等。桥面保护层纵向每隔4m设置横向断缝,在梁体中心处设置纵向断缝,断缝宽约10mm,深约20mm,当保护层混凝土强度达到设计强度50%时,用聚氨脂防水涂料将断缝填实,填满,填充断缝时不得污染保护层和梁体。防水层与承轨台及挡板连接混凝土等相接处用防水层封边,封边宽度不小于 8cm。其他未尽事宜详见《铁路混凝土桥面防水层技术条件》(TB2965-2011)。
线型控制的基本原理是通过计算得出的各个桥梁截面的,(竖向变形)最终扰度变化值,来确定施工预拱度的设置。根据这个来,确定和调整每块梁段模板,安装时的前缘标高。
在采用悬臂浇筑的,施工过程中,为了确保整个工程的施工质量水平,施工要注意做好线型控制工作。而梁体的线型变化和桥梁梁段的自身重量,预应力水平,挂篮变形情况,以及温度 和混凝土徐变,等因素有关。涉及到纵向线型控制和平面线型控制两个大的方面。在纵向线型控制阶段,每个桥梁梁段的立摸预拱度都需要通过精确的计算获得,根据前一个连段的测量值对预拱度值进行修改,调整下一个参数。平行线型控制,当完成各段的挂蓝走行之后,采用全站仪调整挂蓝中线,对模板进行加固处理之后,需要复核挂蓝的中线如:
1.梁部竖向静活载:边跨挠度4.3mm,分别为跨度的1/8116;中跨挠度16.2mm,分别为跨度的1/1500。根据《地铁设计规范》(GB50157-2003),30<L≤60m时,梁部竖向静活载挠度≤L/1500。设计满足规范。
2根据《地铁设计规范》(GB50157-2003)9.4.8,线路铺设后,拱度或挠度不大于L/5000或15mm。本设计二期恒载上桥时间按预加应力后90天计算。本梁预应力混凝土梁的后期徐变下挠值为-9.4mm,满足规范要求。
3支座纵向预偏量系指支座上座板纵向偏离支座理论中心线的位置,设△1为箱梁的弹性变形及收缩徐变引起的各支点处的偏移量,各支座的△1计算值见下表。设△2为各支点由于体系温差引起的偏移量,各支座处的纵向偏移量应根据施工时温度由△=-(△1+△2)求得。式中负号表示按计算所得的反方向设置偏移量。
全梁支点反力见下表(单位:kN)
主加附 主力 活载 不均匀沉降支座位置max min max min 恒载 max min max min 温度181号墩 4200 1421 3984 1421 2287 1371.7 -541 325 -325 216 182号墩24252 18681 24467 18895 19804 3965.2 -212 697 -697 -214 183号墩24278 18701 24500 18922 19833 3968.7 -213 698 -698 -221 184号墩 4237 1451 4018 1451 2320 1372.3 -543 326 -326 219
南京市某特大跨度连续梁梁部,从对材料的选定、施工工艺以及耐久性措施参照《铁路混凝土结构耐久性设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《铁路桥涵工程施工技术指南》、《铁路混凝土工程施工技术指南》进行,高质量高标准的完成施工项目,加快了施工进度,提高了工程质量。
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1007-6344(2015)02-0182-01