淺談公路大橋合攏段合理施工
將以長河大橋為例,闡述合攏段施工要點。某大橋高速公路K104+242位置處,為左右分離式,全長424m,主橋上部結構為75m+130m+75m三跨變高度預應力混凝土連續(xù)剛構箱梁結構,屬大跨度橋梁。橋面寬12m,設有2%橫向排水坡,箱梁為三向預應力混凝上結構,梁體截面為單箱單室形式,梁高由9.0~3.2m按二次拋物線變化,底板寬6.5m,梁體腹板厚0.65～0.4m,底板厚為1.0～0.3m。對于該橋的主梁施工,主要采用掛籃懸臂澆筑法施工。
本項目謝斗標準為:計算行車速度120km/h,路基寬度24m,橋涵設計荷載汽車超-20級,掛車-120級,橋梁與路基同寬,雙向四車道,全封閉全立交高速公路。
1邊跨合攏段施工
邊跨合攏段施工時,保留合攏用的掛籃外側模后拆除掛籃的其他部分,安裝但不固定合攏段底模及外側模板,將其對稱支撐在懸臂端和邊跨現澆段上,然后將現澆段和剛構梁上的雜物清理干凈,接著將T構上的所有觀測點精確測量一遍;比較邊跨合攏段兩側兩個梁段的頂面高程,如果其高差△<15mm,則繼續(xù)下步施工,若高差△>15mm則根據計算軟件計算確定使△<15mm的辦法,按照計算使用配重,將水箱或砂袋放置在梁上的指定位置,再進行合攏施工。
1.1 加水配重由于邊跨合攏段吊籃在現澆段上錨固點距現澆段粱端50cm,而在場36#梁段上的錨固點距36#梁段端面200cm。合攏段混凝土數量為48m3,重量為48m3×25kN/m3=1200kN。所以在現澆段上配重為840kN,在兩墩的邊跨36#梁段上配重為360kN。
1.2 為防止箱梁頂面及底面溫差,使箱梁懸臂端在降溫時進行,升溫時下撓,在底板下懸掛壓重,使箱梁底板與支架緊密接觸,以限制箱梁懸臂端L下變形及扭曲。混凝土澆筑施工應在低溫時進行,使混凝土在氣溫增長的過程中強度增長,使混凝土保持受壓狀態(tài)。
1.3 固定合攏段底模板和外側模板、綁扎底腹板鋼筋、安裝底腹板波紋管,立合攏段內模,綁扎頂板鋼和波紋管等,做好澆筑混凝土前的一切準備工作。邊跨合攏段的混凝土澆筑時間選在一天中氣溫較低、溫差變化比較小的午夜前后。
1.4 混凝土養(yǎng)護混凝土的養(yǎng)護與懸臂施工相同,由專人負責養(yǎng)護,保持混凝土面24小時濕潤。當合攏段混凝土的強度達到85%以上時,即可按設計張拉順序進行張拉。先張拉縱向束,再張拉橫向束,豎向束待全橋合攏后再行張拉。縱向束張拉順序為:①先張拉TI組束,再張拉底板BB組束;②先張拉BBl2,BB9,BB6,BB3并及時注漿;③待漿體強度達到80%后張拉BBll,BB8,BBS,BB2并及時注漿;④待漿體強度達到80%后張拉BBl0.BB7.BB4,BBl并注漿。
2中跨合攏段施工
2.1剛梁合攏施工按照“臨時固結,低溫澆灌”的基本原則進行施工
合攏時選擇一天中氣溫最低、溫度變化幅度較小時鎖定合攏口并灌注混凝土,這樣可保證合攏段新澆注的混凝土處于氣溫上升的環(huán)境中,在受壓狀態(tài)下凝結。在大橋主跨合攏前,對懸臂共扼端兩側梁體溫度場及對應長度變化進行了實地測定。澆注混凝土前迅速、對稱地對合攏口進行鎖定。此時,合攏口兩側支座仍鎖定,則根據調查結果可計算升溫時梁體所受軸向力。
2.2施工順序
(1)懸臂頂推。(2)位移觀測。(3)臨時束的張拉。(4)當中跨合攏段混凝土的強度達到85%以上時,即可按設計張拉順序進行張拉。即先張拉縱向束,再張拉橫向束,最后張拉豎向束。
2.3 為保證合攏段砼的質量,采取的措施
(1)合攏狀態(tài)時的施工荷載及其他情況應符合設計要求,此時除加壓等物體外應將施工機具等全部清除,保證應力狀態(tài)與設計相符。(2)為防止砼澆筑前后,砼從初凝至達設計強度約80%期間,梁體受溫度反復變化和日照不均等因素影響,在結構中引起變形和次內力,為兩懸臂端在施工時即為設計時的應力及應變狀態(tài),應予以臨時固定。此時應設置固定懸臂端的內外剛性支撐。(3)為防止?jié)仓缰泻蠑n段砼時,箱梁兩懸臂端的錯動變形破壞新老砼的結合,采取在兩懸臂端分別臨時壓重的措施,在澆筑合攏段時根據混凝土施工速度分次卸除。(4)合攏段混凝土在處于年平均氣溫狀態(tài)下的日期中的較低溫度時澆筑,一般在凌晨進行,使混凝土在強度增長時剛好處于氣溫回升時為宜。同時該合攏段混凝土的標號應高于設計一個標號以便于及早張拉。(5)全橋合攏后,梁體從靜定結構轉變?yōu)槌o定結構,由于張拉鋼絞線張控和混凝土長期收縮、徐變等因索的影響,墩頂將發(fā)生縱向水平位移,從而產生對橋梁結構不利的附加內力。為減少和避免這種附加內力的影響,在活動支座處通過設置預偏量來平衡;在墩槳固結處,在合攏段鍘筋和合攏支架與模板鎖定前在合攏段梁端間施加水平推力使墩頂預偏,以抵消墩頂以后將要發(fā)生的縱向水平位移。
3合攏段施工中的注意事項
3.1 合攏段吊籃施工
全橋合攏采用三套吊籃,為方便施工減少投入,吊籃采用掛籃底籃和模板系統(tǒng),合攏時應拆除一套掛籃和三套掛籃三角析架,拆除時應將構件移動到0號塊處拆除,移動時應對稱平衡進行。
3.2 合攏段線形控制
對稱懸澆時必須嚴格控制箱梁前端澆注標高。合攏前應對梁體加強觀測,對控制梁段埋沒的應力傳感器測設的應力數鋸收集分析,同時應對T構箱梁頂面標高進行聯測,并連續(xù)觀察氣溫變化及梁體相磚標高變化及軸線偏移量。設計要求中跨合攏前與連接的兩端懸臂標高差為5.4cm。
3.3 每個合攏段都設若干體外支撐,一般用型鋼,其型號根據力計算確定
頂板支撐的布置要考慮避免與豎向預應力筋產生沖突。安裝支撐時,先將其一端焊牢,另一端加楔稍稍打緊,待合攏段的臨時鋼絞線束張披前再將楔子打緊,并在楔子與支撐、楔子與預埋鋼板間施以點焊。焊接支撐時,要采取溫控措施,避免燒傷混凝土。
參考文獻:
[1]楊嗣信.建筑工程模板施工手[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006.
[2]郝文化.ANSYS土木工程應用實例[M].北京:中國水利水電出版社,2005.
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