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        現(xiàn)澆箱梁懸臂長度與箱式寬度比例_懸臂現(xiàn)澆箱梁合攏段施工和技術(shù)要點

        發(fā)布時間:2020-02-15 來源: 感恩親情 點擊:

          文中結(jié)合工程實例從邊跨合攏、中跨合攏及施工注意事項等方面,探討了懸臂澆筑連續(xù)梁合攏工藝和施工技術(shù)。      懸臂施工法主要是針對橋梁上部結(jié)構(gòu)的施工,是從橋墩頂開始,對稱或者不對稱的分段懸臂澆注或懸臂拼裝施工。合攏段的施工就成為懸臂施工技術(shù)中非常重要的工序。它不僅是梁體體系轉(zhuǎn)換的必由之路 ,而且因為其混凝土從澆筑到張拉預(yù)應(yīng)力筋 ,實現(xiàn)真正“合攏”期間 ,晝夜溫差的影響、新澆混凝土的早期收縮、徐變等因素 ,都要在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生變形、引起內(nèi)力 ,所以必須采取合理的措施 ,確保合攏段混凝土不致因自身的長度的變化造成開裂和壓碎 ,使橋梁順利合攏。本文結(jié)合新市二橋大橋施工實例,論述懸臂施工中合攏段的施工方案和技術(shù)注意事項。
          
          1.工程介紹
          新市二橋位于申嘉湖杭高速公路練市至杭州段新市互通連接線,跨越京杭運河,橋梁全長495.64m。主橋為主跨(45+80+45)m變截面現(xiàn)澆連續(xù)箱梁,引橋兩側(cè)均為8孔跨徑20m的裝配式部分預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁。主橋箱梁采用變截面連續(xù)箱梁,梁底曲線采用二次拋物線。箱梁采用單箱室直腹板斷面。箱梁設(shè)三向預(yù)應(yīng)力,縱向采用高強度低松弛鋼絞線,大噸位群錨體系;豎向采用精軋螺紋鋼筋,橫向采用高強度低松弛鋼絞線扁錨體系。
          
          2.合攏段施工技術(shù)
          2.1主橋連續(xù)梁合攏段及體系轉(zhuǎn)換順序
          合攏段施工方案即可以逐孔合攏,也可以多孔一次合攏;即可以從一邊按順序合攏,也可以從兩岸向中間對稱進行合攏。本項目的合攏段的施工順序是按照施工圖設(shè)計進行,全橋兩個T構(gòu)的邊跨合攏段同時進行,合攏順序為先邊跨后中跨,在邊跨合攏完成后,結(jié)構(gòu)由剛構(gòu)狀態(tài)轉(zhuǎn)換成兩跨單懸臂梁,需按設(shè)計要求解除0#塊與墩身的臨時固結(jié),即拆除臨時支座墊塊,切斷臨時錨固鋼筋, 邊跨合攏施工結(jié)束并張拉了預(yù)應(yīng)力束后,再進行中跨合攏段的施工。
          2.2合攏段施工工藝流程
          邊跨合攏段吊架安裝→外側(cè)及底模板就位→綁扎底腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力→內(nèi)模安裝→頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力安裝→懸臂端壓配重→在溫度最低時刻鎖定勁性骨架并澆筑邊跨合攏段 (同時按澆筑速度卸載配重)→當(dāng)砼強度達(dá)100%時張拉邊跨合攏束→拆除邊跨合攏段臨時鎖定→拆除邊吊架及0#塊墩頂固結(jié),體系轉(zhuǎn)換為單懸臂結(jié)構(gòu)→安裝中跨合攏段吊架及模板→安裝底、腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力→內(nèi)模安裝→頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力安裝→懸臂端壓配重→在溫度最低時刻鎖定勁性骨架并澆筑中跨合攏段砼(同時按澆筑速度卸載配重)→當(dāng)砼強度達(dá)100%時張拉中跨合攏段→拆除中跨合攏段臨時鎖定→拆除中跨合攏吊架→體系轉(zhuǎn)換成三跨連續(xù)梁,并完成全橋合攏。
          
          3.技術(shù)關(guān)鍵的處理
          3.1墩頂?shù)呐R時固結(jié)及抗傾覆穩(wěn)定性措施
          連續(xù)梁橋合攏施工時,為保證合攏口鎖定前梁體不產(chǎn)生順橋向的位移,將墩頂活動支座的頂、底板在順橋向的兩側(cè)用鋼板臨時焊接,與橋墩聯(lián)為一體,形成一固結(jié)的剛構(gòu)。在各不對稱施工荷載的不利組合下,各主墩斷面的應(yīng)力均小于容許值,但混凝土易出現(xiàn)開裂,因此在施工中,應(yīng)嚴(yán)格控制合攏口兩懸臂端之間的施工荷載,使其兩端對稱相等。若不對稱相等,則應(yīng)在各懸臂端加與混凝土重量相等的配重,并在澆筑過程中根據(jù)灌注速度逐漸卸載,加、卸載均對稱梁軸線進行。
          3.2合攏原則及合攏口的臨時固結(jié)
          在連續(xù)梁合攏施工中,不同的合攏順序,其引起的結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力不同, 結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時由徐變引起的內(nèi)力重分布也不同,導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)最終恒載內(nèi)力也不同;而當(dāng)兩懸臂端合攏時梁、墩固結(jié)為一體,顯然靜定合攏比超靜定合攏所受剛架力要小。因此施工設(shè)計采用“先邊后中”與“先中后邊”的順序相比,可減少超靜定次數(shù),使結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、受力更對稱合理,降低了合攏支架的工程用量,經(jīng)濟效益好: 即邊跨先形成靜定小合攏,再中跨合攏形成超靜定大合攏結(jié)構(gòu)。
          
          4.合攏段施工注重事項
          4.1環(huán)境溫度
          合攏段在灌注混凝土前,對橋梁高程、軸線、橋長進行聯(lián)測并觀測一周時間的氣溫數(shù)據(jù),找出氣溫變化規(guī)律,以便在低溫及溫度變化幅度小的時間內(nèi)進行合攏段的勁性骨架鎖定焊接及砼澆筑施工。合攏段混凝土澆筑應(yīng)在監(jiān)理人員、設(shè)計院規(guī)定的氣溫較低且溫差變化較小的時間內(nèi)完成,混凝土澆筑完成后氣溫開始上升。
          4.2混凝土
          合攏段混凝土的配合比試驗應(yīng)該專項設(shè)計。合攏段的砼加入具有早強功能的補償性減水劑,使砼盡早達(dá)到設(shè)計強度,及時張拉合攏段的預(yù)應(yīng)力束,以防砼出現(xiàn)裂縫。
          4.3線型控制調(diào)整
          線型控制即在懸澆施工階段,根據(jù)箱梁結(jié)構(gòu)計算和掛籃試壓結(jié)果提供梁體各截面的最終撓度變化值,設(shè)置施工預(yù)拱度,據(jù)此調(diào)整每塊模板安裝時的前端標(biāo)高,以抵消梁段施工所產(chǎn)生的一系列撓度,施工完畢到達(dá)設(shè)計的位置。
          4.3.1 布設(shè)控制點 為了保證主橋懸澆節(jié)段施工中線、高程的準(zhǔn)確,確保全橋線形的平順,0號塊施工時在0號塊頂面中心預(yù)埋鋼板作為水平、中線控制點,并與兩岸既有中線、高程點進行聯(lián)測閉合。控制點要求穩(wěn)定可靠并全橋皆由此控制點控制以保證控制的一貫性,減少測量誤差。
          4.3.2 墩身變形監(jiān)測 主墩施工期間在墩身上預(yù)埋觀測點,在主橋箱梁懸澆施工期間要加強墩柱的觀測工作,委派專人利用高精度觀測儀器定期對主墩最不利斷面進行應(yīng)力監(jiān)測,同時觀測主墩墩頂?shù)奈灰谱兓瑖?yán)密注重墩身的變形,防止橋面兩懸澆節(jié)段施工荷載不均勻而造成事故。
          4.3.3 承臺沉降觀測 承臺澆筑時在四角埋設(shè)4個鋼筋作觀測點,懸澆施工中定期對四個點進行觀測,比較前后差值即為承臺沉降值。
          4.3.4 箱梁軸線控制 利用0號塊中心控制點和邊墩上控制點對各懸澆節(jié)段的中線進行控制,每個懸澆節(jié)段完成后復(fù)核前面幾個節(jié)段中心點的位移,復(fù)核無誤后再放出待澆節(jié)段的中線,嚴(yán)密監(jiān)測各節(jié)段中線變化情況。
          4.3.5 箱梁高程控制 利用0號塊中心處水準(zhǔn)點控制懸澆節(jié)段混凝土、模板高程,混凝土澆筑前在每節(jié)段端部中線和翼板邊緣設(shè)置高程控制鋼筋樁,鋼筋下部支撐于底模上,頂部露出混凝土面10cm,作為混凝土澆筑時對箱梁頂面高程的控制,并在混凝土澆筑后、張拉后對高程進行復(fù)核以驗證設(shè)計預(yù)拱度的設(shè)置。
          4.3.6 箱梁預(yù)拱度的設(shè)置 懸澆施工時梁體線形影響到合攏的精度,應(yīng)對每個節(jié)段設(shè)置預(yù)拱度。計算預(yù)拱度應(yīng)考慮以下因素:掛籃的變形、箱梁的自重、預(yù)應(yīng)力的大小、施工荷載、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、混凝土收縮與徐變、日照與溫度變化。箱梁懸澆各節(jié)段立模標(biāo)高公式:
          Hi=H0+Fi-fy+fg+fz
          Hi――待澆箱梁節(jié)段底板前端點處掛籃底板模板標(biāo)高。
          H0――該點設(shè)計標(biāo)高。
          Fi――本施工段及以后澆筑的各段對該點撓度影響值。
          fy――本施工段頂板縱向預(yù)應(yīng)力束張拉后對該點影響值。
          fg――掛籃變形對該施工段的影響值,掛籃設(shè)計和加載試壓后得到。
          fz――由徐變、收縮、溫度、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、二期荷載、活載等影響產(chǎn)生的撓度計算值。
          按計算出的模板標(biāo)高立模后,分別測出混凝土灌注前后及張拉后的實際標(biāo)高,若有不符,可適當(dāng)調(diào)整下一梁段立模標(biāo)高,直至滿足為止。
          
          5.結(jié)語
          新市二橋在該施工方案的指導(dǎo)下全橋順利合攏并完成體系轉(zhuǎn)變,最終橋梁線形平順,結(jié)構(gòu)合理,受力良好。新市二橋懸臂澆筑法合攏段的施工工藝為今后特大型預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋的懸臂澆筑法施工提供了借鑒和參考。
          
          (作者單位:杭州市交通工程集團有限公司浙江杭州310007)

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