贾红兵 林吉明
(中交二公局第二工程有限公司,陕西 西安 710119)
福建厦漳跨海大桥移动模架现浇箱梁施工技术
贾红兵 林吉明
(中交二公局第二工程有限公司,陕西 西安 710119)
结合福建厦漳跨海大桥工程实例,介绍了移动模架的工作原理,阐述了其拼装施工流程,并探讨了箱梁标高与线形控制措施,总结了现浇箱梁的施工要点,保证了移动模架施工的顺利进行。
跨海大桥,移动模架,箱梁,拼装施工
福建厦漳跨海大桥Ⅲ标段线路全长3.26 km,主要工程内容有:北汊南引桥、海门岛立交及收费服务区、南汊北引桥。
南汊北引桥全长1 043.5 m,分为上、下行分离的两幅桥,共六联,跨径组成为4×(4×45)+(3×45)+(4×45)m,上部结构为预应力混凝土连续箱梁,单箱单室截面,箱梁顶宽15.9 m,梁高2.5 m,采用纵、横二向预应力体系。南汊北引桥现浇箱梁均采用移动模架进行施工,共投入1套移动模架,先施工右幅箱梁再施工左幅箱梁(见图1)。
北汊南引桥全长1 750 m,上、下行分离的两幅桥,分六联及一跨设置,跨径组成为5×(6×50)+(3×50+2×35)+20 m,其中50 m,35 m跨上部结构均为预应力混凝土连续箱梁,单箱单室截面,箱梁顶宽15.9 m,梁高2.8 m,采用纵、横二向预应力体系,北汊南引桥50 m,35 m跨现浇箱梁均采用移动模架进行施工,共投入2套移动模架,左右幅错开3跨,先施工左幅箱梁再施工右幅箱梁(见图2)。
2.1 移动模架主要技术参数
移动模架主要技术参数见表1。
2.2 移动模架构造介绍
牛腿自行式移动模架系统,施工过程中不需倒运牛腿,依靠系统自身液压系统将牛腿前移就位。移动模架系统主要由牛腿、主梁、前鼻(导)梁、横梁、后吊C型梁、中吊点横梁、前支撑横梁、外模及内模组成。每一部分都配有相应的液压或机械系统(见图3)。
表1 移动模架主要技术参数一览表
2.3 移动模架工作原理
1)移动模架施工状态。
福建厦漳跨海大桥采用移动模架现浇箱梁施工分为3种不同的施工状态:
第一种状态是施工起始跨,南汊北引桥起始跨浇筑长度为52 m=45 m+7 m,北汊南引桥第十二联起始跨浇筑长度为43 m=35 m+8 m,七联~十一联起始跨浇筑长度为58 m=50 m+8 m(见图4)。
第二种状态是施工标准跨,南汊北引桥标准跨每次浇筑长度为45 m,北汊南引桥第十二联标准跨浇筑长度为35 m和50 m,七联~十一联标准跨浇筑长度为50 m(见图5)。
第三种状态是施工结束孔,南汊北引桥结束跨浇筑长度为38 m,北汊南引桥结束跨浇筑长度为42 m(见图6)。
2)移动模架行走状态。
利用移动模架进行箱梁施工,可以减少模板安装的重复性操作,进行首次模架安装并完成一孔混凝土箱梁施工后,用液压驱动系统前移整个移动模架至下一孔,进行钢筋、预应力、模板、混凝土施工。
移动模架的横向和纵向行走主要依靠液压驱动系统完成,主要操作步骤如下:
a.支撑牛腿的转运与安装。一跨箱梁钢筋、预应力、混凝土工程施工完毕,并完成了箱梁预应力的张拉后,起用后吊C型梁、中吊点横梁和前支撑横梁,使模架主梁及模板等荷载全部由吊架承担。拆除支撑牛腿,在液压控制系统的推动下,沿着主梁轨道移至下一墩柱,并完成安装,如图7所示。
b.移动模架的横向开启。牛腿完成向前一跨的转移后,将模架下落至牛腿上,此时模架由后吊C型梁及两个墩上的牛腿(前支点和中支点)承受。
为保证移动模架能够顺利纵向行走,模架必须先完成横向移位。牛腿转运并安装完毕后,后支点利用后吊C型梁上的推进装置完成横向移位,前支点和中支点利用支撑牛腿上的横向推进装置完成横移,各支点横向移位要保证步调一致。
c.移动模架的纵向移位。纵向移位主要依靠后吊C型梁和两个牛腿上的纵移液压系统的推动下带动移动模架行走,前支点支撑在支腿滑移轨道上。
移动模架前鼻梁与主梁采用铰接形式,通过旋转前鼻梁的角度来实现箱梁平曲线的变化,该套移动模架前鼻梁允许旋转角度为0°~3°,适应箱梁最小平曲线半径为1 500 m。箱梁竖曲线是通过调整牛腿标高来实现的,该套移动模架适应箱梁的最大纵坡不大于4%。
d.移动模架的合模就位。当模架纵移到位后,锁定纵移液压缸,打开横移液压缸,开始向内横移带动外模合模,就位后再连接横梁连接螺栓,调整好标高,调好模板后,进行钢筋、预应力和混凝土的施工。依此类推,浇筑逐孔箱梁混凝土。
结合福建厦漳跨海大桥现场实际情况,3套移动模架均采用了搭设临时支墩和拼装平台分节拼装并顶推的拼装方案。实践证明该方案是科学合理的,节省了移动模架拼装时间,加快了施工进度。结合南汊北引桥移动模架拼装工程实例介绍移动模架的拼装施工。
移动模架拼装顺序为:场地平整→搭设拼装平台→浇筑临时支墩→拼装牛腿→小车→鼻梁→主梁→横梁→模板横梁→模板。下面重点介绍移动模架主梁的拼装施工。
主梁拼装具体施工步骤如下:
第一步:搭设临时支墩和拼装平台,安装1号墩位置处的牛腿及小车和临时支墩处的小车,将第一节鼻梁和第五节主梁在地面拼装好后整体吊装至1号墩牛腿及拼装平台上(见图8)。
第二步:利用50 t吊车直接在拼装平台和临时支墩上拼装第三、四节主梁(见图9)。
第三步:利用1号墩位置牛腿滑移小车上的液压系统向前顶推已拼装好的第一节前鼻梁和第五、四、三节主梁向前移动,分别拼装第二、一节主梁(见图10)。
第四步:完成最后一节主梁拼装后,待2号墩位置的牛腿安装好后,利用50 t吊车悬拼第二节、第三节前鼻梁,完成全部主梁及鼻梁拼装(见图11)。
为检验移动模架承载能力,消除结构非弹性变形,为箱梁标高及线形控制提供预拱度值,所以移动模架拼装完成后需进行预压荷载试验。
4.1 移动模架预压荷载试验
移动模架采用了超载预压,即预压荷载为设计箱梁荷载的1.1倍,堆载材料采用砂袋和钢筋,按照先底板,再腹板,最后堆载顶板和翼板的顺序进行。加载分四级,即50%,80%,100%,110%的箱梁设计荷载,每级加载后均静载2 h,再进行下一级加载。加载完成并持荷24 h后进行卸载。加载或卸载均做了相应的观测记录。为确保预压荷载的准确,采用电子挂钩称对砂袋进行了逐一称重,并做了详细的记录。
4.2 箱梁施工预拱度的设置
1)第一施工段预拱度设置。项目部及移动模架生产厂家相关人员对预压实测的数据进行详细分析后,确定了移动模架施工桥台起始跨箱梁的预拱度值。
2)第二施工段预拱度设置。桥台起始跨预压试验挠度测量值与理论计算值进行对比后发现其实测值与计算值偏差均小于1 cm,因此第二施工段箱梁预拱度设置为理论计算值加上首跨预压分析出的理论与实际的偏差值。
3)第三施工段预拱度设置。对第二施工段箱梁挠度值进行观测,根据观测结果对第二施工段箱梁预拱度进行修正,修正后的箱梁预拱度值作为第三施工段箱梁的预拱度。
4)第四施工段预拱度设置。根据前三跨实测的挠度值对第四施工段箱梁理论挠度计算值进行修正,修正后的箱梁预拱度值作为第四施工段箱梁的预拱度。
现浇箱梁施工作业内容主要包括:钢筋骨架制作与安装,模板支立,混凝土浇筑,混凝土养生,预应力施工等。该工艺均为常规施工工艺,在这里不再赘述。
在混凝土浇筑过程中指派专人对移动模架进行检查,重点检查部位为牛腿及其主梁支撑点等。
福建厦漳跨海大桥移动模架现浇箱梁施工为该项目的重要施工技术方案,在一个项目能同时使用3套移动模架施工在国内比较少见。在移动模架施工过程中,项目部高度重视,对移动模架现浇箱梁各道施工工序进行了严格把关,并制定了相应的管理办法,严格按照操作规程进行施工,确保了移动模架施工顺利的进行。
[1] JTG/T F50—2011,公路桥涵施工技术规范[S].
[2] 张之强,李道辅.公路施工手册桥涵下册[M].北京:人民交通出版社,2000.
Cast-in-situ box girder construction technology of movable formwork of Xia-Zhang sea-crossing bridge in Fujian
Jia Hongbing Lin Jiming
(ChinaCommunication2ndBureau2ndEngineeringCo.,Ltd,Xi’an710119,China)
Combining with Xia-Zhang sea-crossing bridge engineering example in Fujian, the paper introduces working principles of movable formwork, describes the assemble construction procedures, explores box girder elevation and linear control measures, and summarizes cast-in-situ box girder construction points. As a result, it guarantees the movable formwork construction smooth.
sea-crossing bridge, movable formwork, box girder, assemble construction
1009-6825(2017)10-0187-03
2017-01-20
贾红兵(1982- ),男,工程师
U445
A