大跨度连续梁桥挂篮设计与施工关键技术探析

来源 :中国新通信·理论版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kornnay
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  摘 要:本文主要以连镇铁路大港特大桥工程建设为例,对大跨度连续梁桥挂篮设计与施工关键技术进行分析,从大跨度连续梁桥悬臂施工中挂篮结构组成角度出发,对施工工艺流程、施工特点等进行阐述,希望能对类似工程施工起到一定启发作用。
  关键词:大跨度连续梁桥;挂篮;设计;施工
  连镇铁路大港特大桥跨兴港路连续梁全长为221.5m,计算跨度为(60+100+60)m,中支点处梁高7.0m,端支座处、跨中及边跨直线段梁高4.6m,梁底下缘采用半径为461.41m 的圆曲线变换,边支座中心线至梁端0.75m,支座中心距均为4.4m。连续梁顶板宽12.2m,底板宽度6.4m,中横梁大小里程侧各2.0m范围内,横桥向底板宽度为8.0m。顶板厚48cm,底板厚度46-100cm,中支点处加厚至140cm,腹板厚45-90-110cm,全桥共设置5 道横隔梁,分别位于中支点、端支点和跨中处,中支点处中横梁厚度为300cm,端支点处端横梁厚度为150cm;横隔梁设有孔洞,供检查人员通过[1]。
  二、挂篮设计
  (一)基本设计原则
  连镇铁路大港特大桥主桥跨度为100m,根据预应力混凝土连续结构浇筑的具体施工要求,同时结合挂篮结构施工过程中安装和拆卸便捷性,并达到重复使用和改造量最小化的要求,采取了三片主桁式菱形挂篮结构。以下为基本结构设计原则:① 首先要保障挂篮做到结构简单,受力情况明确,并保障结构阿暖可靠的要求,主桁架等桥梁主体结构也需要达到工程建设的刚度要求。② 综合各种因素后挂篮结构主要采取了型钢和钢板结构,这种结构形式能够让机械加工工作量得到最大程度缓解;③ 挂篮行走结构简单,主要采取了挂篮一次性整体前移方式;④ 挂篮结构具有较强的通用性,而且由于能实现重复使用,因此,后期改造也比较便捷;⑤ 该结构形式的安装以及后期拆卸都比较方便,在充分考虑主墩塔吊的起重能力后,在设计过程中保障单个构建最大质量不能超过3t[2]。
  (二)载荷设计
  混凝土容重取26.5kN/m3,施工人员、材料及施工机具设备荷载取2.5kN/m2,振捣混凝土时产生的荷载,对水平面模板取2.0 kN/m2,浇筑混凝土产生的冲击荷载取2.0kN/m2,挂篮结构本身以自重的1.2 倍来考虑。依据施工单位提供参数,风荷载取0.18kN/m2[3]。
  (三)挂篮受力计算
  结合实际施工方案,挂篮施工时1#块质量最大,因此选用1#块进行检算。
  翼缘区:2.2756m2×3.0m=6.83m3
  腹板区:14.43m2×3.0m=43.29m3
  顶板区:2.4960m2×3.0m=7.49m3
  底板区:3.9300m2×3.0m=11.79m3
  三 挂篮施工工艺技术及注意事项
  (一)挂篮施工工序
  1)挂篮就位。完成0#块浇筑、养生以及拉张施工后,就可进行挂篮安装。主要在0#块伸出悬臂端完成挂篮安装,安装过程采取福成安装方法。首先需要完成轨道铺设,轨道安装在0#块挂篮定位中心线上;随后完成菱形桁架、中门架以及侧面吊架的吊装,同时进行底托系统安装;随后按照次序完成外侧模板、内模板以及端模板的安装;最后根据安装施工情况完成立模标高的调整[4]。
  2)挂篮预压。在进行混凝土浇筑之前,需要完成对挂篮的预压,这样才能对挂篮的实际承载能力进行有效检验,保障挂篮在桥梁施工中遇到不利载荷的情况下能保证安全性;同时能够针对挂篮完成弹性以及非弹性变形的实测,对非弹性变形进行有效消除;结合挂篮预压过程中的载荷-变形曲线对不同浇筑段挂篮竖向变形情况进行精确计算,最终确定出模板的实际标高。
  在本次工程施工过程中预压主要使用沙袋来完成,分不同施工段进行分批加载,加载时间间隔为3h,直到加载数值达到设计载荷,并保证载荷恒定24h 后卸载,对挂篮在加载以及卸载过程中的变形曲线进行记录。
  3)模板及钢筋安装。完成挂篮预压后续针对模板标高进行充分调整,并以计算调整后标高来完成模板安装。随后完成钢筋笼安装,安装过程中需要预留混凝土浇筑管道,所有安装工序检验合格后可进行后续工序施工。
  4)梁端混凝土浇筑。梁端混凝土浇筑按照底板、腹板、翼板、顶板的顺序进行浇筑。
  5)完成梁端混凝土浇筑后需要根据混凝土施工标准要求完成养生。
  6)混凝土养生期过后强度超过设计值90%的情况下可开展预应力钢绞线穿索和拉张。
  7)孔道压浆。孔道压浆时间需严格控制在混凝土拉张后48h 以内,这样才能让预应力体系与梁体保持统一。
  3.2 挂篮施工质量控制措施
  首先梁体浇筑过程中需要对模板产生的变形状况进行及时监测,重点针对采用木模的部分。木模容易形成局部应力集中,一旦固定不合理会导致涨模或者漏浆事故,对混凝土强度也会产生影响,因此,在施工中需要需要對木模固定进行改进,保障施工安全性和施工质量。
  四结束语
  本文以连镇铁路大港特大桥为例对大跨度连续梁桥挂篮施工关键技术进行总结分析。以工程实际对挂篮悬臂施工中的注意事项以及质量控制方法进行总结,对类似工程施工的有序开展能形成有效指导。
  参考文献:
  [1]唐治军,桂水荣. 某高速铁路大跨度连续梁桥三角挂篮的整体及局部受力状态分析[J]. 铁道建筑,2012(04):18-22.
  [2]余振栋,顾海欢,陈礼忠,袁芬,李耀良. 大跨度预应力连续梁桥施工监控技术[J]. 建筑施工,2012,34(12):1190-1193.
  作者简介:
  路和贵,男,汉族,籍贯:山东济南,职称:工程师,单位:南京枢纽工程建设指挥部,研究方向:铁道工程建设等。
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