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摘要:伴随着很多新事物新技术的发现与发展,桥梁施工技术也在持续地革新与发展,而在当前,预应力箱梁桥的问题愈来愈常见,怎样可以成功地完成预应力箱梁的施工工作也引起了有关单位的高度关注,这就需要我们项目技术人员在施工中严格控制过程,持续总结,才可以确保桥梁的安全和应用寿命。
关键词:桥梁工程;现浇预应力箱梁;施工技术
引言
随着科学技术的迅速发展,公路箱梁预应力施工技术日渐完善,桥梁变形比较小、行车舒适度高、结构刚度较好,但是,由于箱梁结构尺寸比较大,导致施工难度较大,因此,必须对箱梁施工工艺进行详细探究。
1桥梁工程中现浇预应力箱梁概述
预应力混凝土箱梁可采用整体现浇、预制拼装和悬臂浇筑,现浇工法作为一种成熟的施工技术,在桥梁体系应用广泛,包括跨线桥、立交桥、曲线桥以及大跨径连续梁桥、斜拉桥、悬索桥等引桥工程。
现阶段我国最为常见的现浇工法主要是悬臂浇筑法,正是伴随着此项技术的发展成熟,预应力混凝土连续梁桥得到广泛应用,无论是城市高架桥,还是跨河、跨江、跨海大桥均可采用此种桥型。根据国内外桥梁建设调查数据显示,预应力混凝土连续梁桥已经占据了桥梁工程的半壁江山,展现出了强大的生命力,如国内较典型预应力混凝土连续梁桥有南京长江二桥北汊桥、宿淮公路京杭运河特大桥、金沙洲大桥、车站北路浏阳河大桥等。
2桥梁工程中现浇预应力箱梁的施工技术
悬臂浇筑施工主要是从桥墩开始,沿着桥梁跨径方向开始对称浇筑施工,经由多年实践经验可知,悬臂浇筑施工具有以下优势:(1)施工较为简单,对于机械设备的要求不高;(2)无需使用支架,对于桥下交通等的影响相对较小;(3)有效地增强了桥梁跨越能力,有利于实现大跨度;(4)可同时开展多跨施工,有效加快桥梁的施工速度;(5)施工费用相对较低,经济性好。预应力混凝土连续梁桥的悬臂浇筑施工流程主要如下:挂篮安装、调试、静载试验→挂篮前移就位→安装底模→安装底板、腹板钢筋、预留管道→安装侧模、顶模、钢筋、预留管道→浇筑混凝土→检查、清理预留管道→混凝土养生、拆模及接缝处理→穿预应力钢筋→张拉预应力钢筋→管道压浆→节段检查、验收→挂篮前移、下节段施工。
在开展悬臂浇筑作业时,主要是采取对称施工的方法,完成各梁段浇筑后进行合拢施工,各个梁段均要做好预应力张拉,切实保证结构受力可靠,稳定推进各工序。在整个作业过程中,0#、1#梁段采用满堂支架/托架施工方法,其他各梁段均为悬臂浇筑,主要施工要点集中在挂篮拼装、悬臂浇筑、预应力施工以及合拢4个方面。
1)挂篮拼装:挂篮是悬臂段施工的主要结构,0#块浇注完达设计强度85%后,张拉压浆、组拼挂篮,安装时2个挂篮要对称拼装,各构件安装完毕后做好初步调试、检查,各部件安装符合设计要求方可交付工班。
2)悬臂浇筑:完成模板、钢筋、预应力孔道的安装布置,经监理验收合格后方可开展混凝土浇筑,混凝土浇筑采用对称浇筑、一次性成型施工工艺,梁体混凝土浇注时,随时观测桥墩偏移量。
3)预应力施工:预应力筋的张拉是预应力梁制造的关键工序,主梁有纵、横、竖三向预应力,确保梁体混凝土强度达设计要求后方可开展预应力筋张拉,做好张拉力和伸长量双控,张拉完成后尽早压浆,保证孔道内预应力筋不受锈蚀,并与混凝土结成整体。
4)合拢段施工:合龙段施工质量在一定程度上决定了整个施工的成败,包括逐跨顺序合龙、先边跨后中跨、先中跨后边跨合龙,在施工中必须合理选择合拢方法,规范操作,确保连续梁结构体系转换后梁体内力及变形符合设计要求。
3工程实例
3.1工程概况
某大桥主桥为(56+114+140+114+50)m的五跨预应力混凝土连续刚构桥,上、下行2座桥。本桥梁为单箱单室,箱宽6.5m,翼板悬臂2.65m,主、副T构分为17、12个节段(不包括0#块、合龙段),采用无压重自锚式挂篮法悬臂对称浇筑,见图1。
图1大桥悬灌箱梁横断面(单位:cm)
3.2悬浇箱梁施工方案
本桥梁上部结构采用挂篮悬臂法,0#、1#块为墩旁托架施工,在0#、1#块两侧进行挂篮拼装。
3.2.1挂篮制作、安装
本工程选用的是滚动式菱形桁架式挂篮,自重63.5t。
3.2.2挂篮静载试验
模拟梁段荷载,对挂篮应力、变形进行检测,消除非弹性变形。本工程静载试验,采用的是7#段质量,超载系数设为20%,采取4级加载的方式(50%、75%、100%、120%),每级均持荷5min,做好试验记录与分析;采用SAP84结构分析软件对挂篮构件进行验算,验算荷载选取的
是箱梁节段自重、施工荷载,根据表1可知,梁段最大质量为145.5t(主T构)、112.6t(副T构),施工荷载分别取值为23.9t、21.2t,经计算,最大应力为170MPa,结果显示安全。
3.2.3节段浇筑
(1)0#、1#块施工:悬臂施工重心是平衡灌注,此大桥主墩(B、C段)、副墩(A、D段)分别采用顺桥向布置双柱固结、墩顶顺桥向两侧布置临时固结支座的方式,减少不平衡重。除0#、1#块,其余梁段均采用悬臂浇筑工法。
(2)连续梁悬臂浇筑:具体流程如下:浇筑临时固结支座(如有)→搭设支架浇筑0#、1#块→加工、安装挂篮→悬臂浇筑BC2#~BC17#块(AD2#~AD12#块)→搭设支架浇筑边跨现浇块→浇筑次中跨合龙段→拆除锁定装置进行体系转换→浇筑边跨合龙段→浇筑中跨合龙段。在进行第一块箱梁浇筑前,需做好挂篮预压工作,后续梁段浇筑以此为准,做好模板标高的调整工作;混凝土从悬端朝着根端方向浇筑,防止根部出现裂缝;箱梁混凝土强度达设计90%后,即可进行预应力张拉。
(3)合拢段浇筑:本桥梁施工共计5个合龙块,次中跨、边跨合拢块分别为2个,中跨合龙块1个,合龙块均利用挂篮的模板系施工。在进行合拢施工前,悬臂端、边跨现浇段做好临时连接,严格按照合龙段锁定设计控制锁定时间。在进行合拢段的浇筑时,应选择一天中气温较低的时段进行作业,控制浇注速度在10m3/h左右,在3~4h内结束浇筑工作;混凝土的浇筑过程中,开展配重的分级拆除工作,具体根据混凝土浇筑量确定拆除的配重。在完成次中跨合龙段的施工后于,将副墩临时固结支座、永久支座锁定装置拆除,完成体系转换。
4)预应力张拉:本工程采用的是三向预应力体系,包括横、纵、竖向预应力,其中横向预应力筋只布置在0#块,施工完成后可直接张拉;纵、竖向预应力钢束张拉顺序如下:n节段纵向预应力钢束→(n-1)节段竖向预应力钢束。
结语
预应力箱梁施工必须要更加的合理科学,针对施工的工艺程序开展施工,保证施工过程质量获得控制,完善施工的效果,避免因为梁底开裂导致的梁体裂逢,要严格控制安装预应力管道与锚具,使混凝土和易性与浇筑质量得到确保,合理的张拉工艺,正确操作,才可以确保箱梁整体质量。
参考文献:
[1]孟咸春.桥梁现浇箱梁支架工程施工方案分析[J].城市道桥与防洪,2012(4):161-162.
[2]胡志红,王攀,邹红丹.某预应力混凝土箱梁桥悬臂施工中底板纵向裂缝成因分析及处理措施[J].世界桥梁,2015(3):86-90.
[3]戴公连,王伟民,刘柯.基于变形的铁路混凝土连续梁合龙方案比较[J].桥梁建设,2014(4):96-101.
[4]张子杰,高项忠.T形刚构大型悬臂箱梁转体桥转体过程精度控制技术[J].施工技术,2012(23):26-28.