跨高速公路连续梁悬臂浇筑合拢段施工技术
姜长清
(中铁十九局集团第七工程有限公司,广东 珠海 519020)
摘 要:随着交通建设的发展,跨线连续桥梁的修建日益增多。合拢段是连续梁悬臂浇筑施工的关键。本文结合某铁路特大桥连续梁悬臂浇筑合拢的成功实践,详细阐述了跨高速公路连续梁悬臂浇筑合拢段施工技术,以期为同类工程施工提供参考。 关键词:连续梁;悬臂浇筑;合拢段施工
DOI:10.3969/j.issn.1671-6396.2014.04.018
1 工程概况
某铁路特大桥全长2933.941m,于线路LXD2K2+970处跨越高速公路。桥梁孔跨为32×32+(40+64+40)连续梁+5×32+1×24+47×32)m预应力混凝土梁,桥梁于线路LXD2K2+970处采用(40+64+40)m连续梁横跨高速公路,线路交角分别为100°。高速公路单侧路面宽21.0m。连续梁为现浇T构梁,基础均为钻孔桩基础。箱梁有3个“T”构,墩顶的0#段长12m,每个“T”构沿梁纵向划为9个对称梁段,每个“T”构总长为78m,采用3套挂篮对称悬臂灌筑施工。全桥共有4个合拢段,分别是两个中跨合拢段和两个边跨合拢段,合拢段长均为2m。
2 悬臂浇筑合拢施工
本桥为四跨连续梁,有四个合拢段,根据设计要求合拢顺序是:先合拢两边跨,后合拢两个中跨。合拢段施工总体
劲性骨架锁定标高调整 吊架形成
预应力筋张拉压载水箱 折除一个挂篮平台 2.1 合拢吊架的安装
悬臂端9#梁段施工完毕且预应力张拉、压浆相继完成之后,将悬臂两端挂篮各移出1m,随即再将边跨端挂篮内顶模板系统完全拆卸,拆卸条件要求在直线现浇段砼浇筑的一系列施工之前。拆卸完成之后,等待直线现浇段进行砼浇筑施工,施工完成后,有待砼强度持续增长至设计张拉强度时,方可拆除直线现浇段端头以内1m的现浇满堂支架,以便挂篮就位及锚固。(悬臂端两侧挂篮同时移出至同一相对位置)直线现浇段在进行砼浇筑时,需将挂篮竖带预埋孔及临时劲性刚构预埋件准确地预埋到位。在预埋过程中若与箱梁普通钢筋相冲突时,可适当挪动普通钢筋,确保预埋的准确性(详见图2)。
2.2 合拢段模板的安装
挂篮就位及锚固完成后,分别对底模、外侧模及翼缘模板进行调整。在调整过程中,若因各模板两锚固端间距过大而与砼面产生不密合的情况时,就采用方木及竹胶板取而代之。内顶模及内侧模需待钢筋绑扎至一定程度之后方可进行安装并调整,由此以来才能保证操作的协调性。 2.3 钢筋绑扎及临时劲性刚构的安装
上遵循对称、平衡、同步的原则进行。浇筑合拢段混凝土是连续梁体系转换的关键,若施工程序考虑不完善,容易造成混凝土开裂,严重影响工程质量。因为当合拢段的混凝土浇筑以后到预应力钢束的张拉,需要有一段混凝土待强时间。在这段时间里,由于温度变化所造成的温差影响,在梁内会产生数以百吨计的轴向力。同时新浇混凝土的早期收缩,两侧T构箱梁的收缩和徐变及连续箱梁结构的变化等,将在结构中产生变形和内力。所以在浇筑合拢段时,需要在箱梁上增加一些临时构造措施和张拉一部分临时预应力钢束(张拉吨位低于设计吨位),以低抗这些附加的变形和内力,使混凝土不产生裂缝,从而保证工程质量。合拢技术指标:设计要求相对高差1cm,轴线偏差1cm。合拢段的施工顺序如图1所示。
钢筋、管道、模板养护砼浇筑 水箱同步放水 图1 合拢段的施工顺序
底模、外侧模及翼缘模板调整到位后,就可进行钢筋的安装及临时劲性刚构的安装。必须严格按照设计要求安装,焊接部位焊缝高度不得小于8mm。在合拢段的施工过程中,由于昼夜温度变化,新浇砼的早期收缩,已完成结构砼的收缩、徐变,新浇砼的水化热影响,结构体系的变化以及施工荷载等因素,对尚未达到强度的合拢段砼的质量均可能产生直接的影响。因此,必须重视合拢段的构造措施,使合拢段与两侧梁体保持协调变形,在施工过程中能传递内力,确保施工质量。当合拢段梁体模板就位及压重结束后,在一天中气温最低时(凌晨)迅速完成外刚性支撑的焊接,并在尽可能短的时间内完成合拢段混凝土的浇筑。组织四台焊机、四个电焊工同时作业,施焊前,应将焊接处梁体用土工布覆盖并洒水润湿,以防止焊接过程中灼伤梁体混凝土。在合拢段两侧箱梁悬臂端吊挂装水的水箱,两个水箱的容水重量应等于合拢段所浇砼重量。 2.4 压重
平衡法浇筑是为了消除梁体悬臂两侧的不平衡弯矩,在合拢段混凝土灌注过程中,安排专人用水泵不断向放置在相邻T构的另一悬臂端部的配重水箱中注水。作业结束时所注
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水的重量为所灌混凝土重量的一半。经过养护,当混凝土强度达到设计强度的50%时,一边拆除合拢段模板,一边将配重水箱中的水缓慢放掉。最后,解除临时预应力束和相邻T构永久支座的锁定,拆除各T构的临时支座,并精确测量临时支座拆除后梁面有观测点的标高。 2.5 合拢段砼的浇筑
由于受环境变化的影响,在合拢段混凝土浇筑完成,强度增长的过程中,要承受来自于两侧已成梁段的拉、压作用。为避免合拢段混凝土在强度增长期间被破坏,需从混凝土的选配、浇筑混凝土时的环境温度选择、混凝土浇筑过程的施工、混凝土的养护等方面采取有效措施,合理解决。①环境温度选择。根据天气预报情况,选择温度较低,昼夜温差比较小的天气完成混凝土浇筑。阴天当为首选,如不能如愿,可提前三天量测每天中最低温度时刻,取其中值时间做为混凝土浇筑完成的控制时间。②混凝土的浇筑。合拢段混凝土浇筑的时间应控制在1.5h以内,浇筑前应将合拢段两侧梁端混凝土润湿,以利于新旧混凝土的接合。浇筑顺序按底板、腹板、顶板的顺序,并应左右对称,在施工中加强与梁端混凝土接缝处的振捣,确保合拢段混凝土密实。在混凝土施工中,应严格控制混凝土的自由下落高度在1m以内,避免产生过大的梁体振动。同时控制桥面上机械设备、材料等的吊
工程技术
落或移动,以免影响合拢段梁体混凝土质量。③混凝土的养护。混凝土浇筑完毕,初凝后即应覆盖土工布,终凝后开始洒水,保持土工布湿润,防止混凝土在凝固过程中,产生收缩裂缝。在混凝土施工后,其强度增长期间,为减少由于气温的变化对合拢段混凝土造成的影响。当环境温度高于20℃时,在合拢段两侧全跨范围内对梁体全面洒水降温。 2.6 体系转换
(1)边跨合拢。待合拢两端节段砼强度及弹性模量达到设计值的90%,并满足不小于7天龄期要求后,利用吊架现浇合拢段砼。待砼强度及弹性模量达到设计值的90%,并满足不小于7天龄期要求后,对称张拉纵向预应力钢束。并于张拉前解除合拢段墩活动支座的临时锁定。拆除边跨支架完成边跨合拢段施工。
(2)中跨合拢。利用挂篮做合拢吊架,安装合拢段体外支撑并顺序张拉,每束张拉力为设计值的30%。选择一天内气温最低时段浇筑中跨合拢段砼。待砼强度及弹性模量达到设计值的90%,并满足不小于7天龄期要求后,张拉相应的纵向预应力钢束至设计值,完成中跨合拢段施工。
(3)成桥。拆除剩余挂篮及主墩临时支座,张拉剩余预应力钢束。
图2 合拢吊架安装图(单位:cm)
3 结语
(1)合拢段底、腹板纵向钢筋及纵向波纹管连接,应考虑混凝土受温度影响而收缩、膨胀对其的影响,纵向钢筋及波纹管应在浇筑合拢段混凝土前2到3个小时连接。
(2)边跨合拢段纵向预应力筋在外刚性支撑焊接前先穿束,为防止波纹管堵塞,接头处用连接管连接,并用胶带认真缠裹,并加密定位钢筋网片,使其间距不超过40cm。
(3)合拢前悬臂端不宜堆码重物如千斤顶,整盘钢绞线等,且装拆模板时不宜在悬臂端产生过大震动。(4)在张拉边跨正弯矩束和中跨临时吨位钢束的过程中,要注意观测悬臂端高程的变化,分析并采取相应措施。
参考文献
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[作者简介] 姜长清(1970—),男,吉林延吉籍,高级工程师,硕士,主要从事工程建设技术与管理工作。
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