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摘要:本文较详细地介绍了合肥市金寨南路(G206)上派河特大桥预应力混凝土连续箱梁的主桥的具体施工方法,由于本项目工程在地质情况复杂、施工期短、施工质量有特殊要求的情况下,项目部精心组织,科学合理有施工,最终按期并高质量的顺利完成了本项目工程的全部施工任务,收到了明显的经济效益与社会效益,该项目也被安徽省建设厅评为2012年度黄山杯工程。关键词:主桥 挂篮施工
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号: 一、工程概况:合肥市金寨南路(G206国道的一段)上派河特大桥由安徽省路桥工程集团有限责任公司中标负责施工,该项目承建方式采用BT模式,工程项目地址位于合肥市肥西县上派镇,桥梁全长640m,跨径布置为8×30+45+90+45+8×30(0#~19#墩)其中引桥为30米一跨的满堂支架现浇连续预应力混凝土箱梁,主桥为挂篮悬臂浇筑预应力混凝土连续变截面箱梁。主跨为三孔变截面单箱三室三向预应力钢筋混凝土箱梁,引桥为等截面预应力钢筋混凝土连续现浇箱梁,桥梁单幅梁宽23m。
二 、主桥挂篮施工:
(1)、主桥0# 块施工
挂篮是利用已浇注的箱梁段,作为支撑点,通过桁架等主梁系统、底模系统,人为创造一个工作平台。由于施工时0#块没有支撑点需采用其他方式浇注。
针对本桥实际拟采用落地支架施工,落地支架可用贝雷片或其他钢质杆件组成,支架支撑在承台上。支架除须满足承重强度要求外,还须具有一定的刚度,各连续点应连接紧密,以减少变形,防止下沉和裂缝。
(2)、主桥挂篮悬浇
0#块施工完成后,即可在其上拼装挂篮,为减小梁段上的作业,可根据起吊运输能力将挂篮杆件在加工场拼装成若干组件,再将挂篮组件吊至0#块梁段上进行组装。
(a)挂篮结构
根据箱梁梁体的分块重量(最重190t)及分块长度(最长3.5m),拟采用贝雷钢架为主要受力构件拼装的平行桁架式挂篮,该挂篮有重量轻、拼装方便、行走灵活的特点,从而为箱梁施工提供有力保证。挂篮结构详见《悬浇挂篮纵、横断面图》。
掛篮拼装完成后,要进行静载试验(超载至120%)以检验挂篮的刚度,消除非弹性变形,掌握弹性变形的范围,更好地控制箱梁标高。
(b)节段悬浇
挂篮采用平行桁架式挂篮,重量控制在90t以内。
施工流程为:挂篮安装→挂篮预压、测试→调整标高、中线→外模就位→绑扎底板、腹板钢筋及预应力管道布置→内模就位→绑扎顶板钢筋及预应力管道布置→浇筑砼→砼养生→预应力张拉及压浆→移动挂篮进行下一循环。
每梁段模板就位按线型控制资料调整,砼浇筑时两侧挂篮对称进行,砼的提升靠输送泵或汽车泵进行,其它材料用汽车吊提升,人员上下用便梯,预应力张拉按规范严格施工。
(c)施工线型控制措施
悬臂浇筑施工中,线型控制极为重要。而影响线型的因素较多,主要有挂篮的变形、箱梁段自重、预应力大小、施工荷载、结构体系转换、混凝土收缩与徐变、日照和温度变化等。线型控制将影响到合拢精度及成功与否,故必须对线型进行精确的计算和严格控制。
1)高程控制要点
①为了保证箱梁理论轴线高程施工精度,及时准确地控制和调整施工中发生的偏差值,高程控制以Ⅱ等水准高程控制测量标准为控制网,箱梁悬浇以Ⅲ等水准高程精度控制联测。选用高精度水准仪(苏一光DSZ2型),每千米水准测量高差中误差为+2mm。
立模标高控制值=箱梁顶面施工高程+设计施工预拱度+挂篮自重及浇注砼后的变形值+日照温差修正值。
②线型监测:方法是在梁顶面的同一方向截面上预埋3个测点,为便于分析计算,其中1个测点应埋设于梁的中线上,另外2个测点应对称于中测点设于两边。在0#块上设置临时水准点,按照一定的时间间隔和每种工况交界时刻(挂篮就位、砼浇注前、砼浇注后、张拉后等)对每一截面上3个测点进行监测。通过对监测数据的整理分析后便得知在每一种工况下梁体随着时间推移的变形规律和变形量大小,据此推算下一步施工梁段应该预留的变形量,同时与设计值进行对照,若发现异常现象应及时分析处理,否则便定出一个合理的预留变形值进行施工放样。
2)平面控制要点
与梁段的标高值一样,梁段的中心线位置也同样受到各种因素的影响而发生变化。在实际操作中拟采取如下几种措施。
①布设大桥Ⅱ等精度三角网,要求测角中误差为土1.0秒,桥轴线相对中误差≤1/13000,基线相对中误差≤1/250000,三角形闭合差为±3.5秒。选用高精度全站仪(尼康DTM452C)。
②建立正确的计算模型,计算出每个梁段中心线的起点、终点平面坐标值,输入微机待用。根据模拟线形计算结果,进行设计参数的调整,使各参数尽量接近实际,并严格监控,以保证全桥的线形理想。
③平面线形控制,关键在于控制挂篮及模板的平面位置,由于温度和施工荷载的不确定性而导致绝对平面位置的不稳定,箱梁分段灌注的平面线形用绝对平面位置和相对平面位置进行控制,在实际运用中采取施工测量(相对平面位置)与控制测量(绝对平面位置)相结合的方法,控制平面位置。
具体方法是:预先在施工完的梁段埋设中心基点,运用穿线法测量定出下一梁段的中心位置。由于中心基点和所要测设的下个中心点受各种因素的影响均处于不稳定的状态中,所以要用大桥三角测量控制网进行梁段中心线的控制测量复核(极坐标法),当复核误差大于5mm时应及时分析原因,及时调整。
④对已施工完成的各梁段的中心线也要定时测量,以掌握其线型的总体变化,输入微机指导下步梁段的测量工作。在挂篮的行进、安装过程中的平面线形控制实际上是控制每节段前后的平面偏移量,每节段灌注完毕,张拉完预应力后,平面线形控制以控制该段绝对平面位置为主。
(3)、合拢段施工
边跨合拢段直接在落地支架上施工。
跨中合拢段将挂篮改装为吊篮进行施工。为保持混凝土灌筑过程中梁体受力不变,在两个9#梁段上各预压重量等于合拢段混凝土重量一半的水箱,随混凝土的浇筑分级放水卸载。
结束语:
通过对本项目的施工,总结和积累类似桥梁施工的现场经验和相关技术参数的控制,为今后的同类工程施工奠定了宝贵的经验,同时通过该项目的顺利实施也锻炼和培养了大量的现场管理人员和技术人员以及劳务队伍的能力和相关操作经验和水平。对参建人员和单位的整体技术水平和人才培养都有十分重要的意义。
参考文献:
《公路桥涵施工技术规范》JTG TF50-2011
《预应力钢筋混凝土施工技术规范》JT/T 529-2004
《城市桥梁工程施工与质量验收规范参考》
《市政桥梁工程质量检验评定标准》(CJJ2-90)
《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-90)
《市政桥梁工程质量检查评定标准》(CJJ2-90)
《公路桥梁盆式支座验收规则》JT/T 391-2009
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号: 一、工程概况:合肥市金寨南路(G206国道的一段)上派河特大桥由安徽省路桥工程集团有限责任公司中标负责施工,该项目承建方式采用BT模式,工程项目地址位于合肥市肥西县上派镇,桥梁全长640m,跨径布置为8×30+45+90+45+8×30(0#~19#墩)其中引桥为30米一跨的满堂支架现浇连续预应力混凝土箱梁,主桥为挂篮悬臂浇筑预应力混凝土连续变截面箱梁。主跨为三孔变截面单箱三室三向预应力钢筋混凝土箱梁,引桥为等截面预应力钢筋混凝土连续现浇箱梁,桥梁单幅梁宽23m。
二 、主桥挂篮施工:
(1)、主桥0# 块施工
挂篮是利用已浇注的箱梁段,作为支撑点,通过桁架等主梁系统、底模系统,人为创造一个工作平台。由于施工时0#块没有支撑点需采用其他方式浇注。
针对本桥实际拟采用落地支架施工,落地支架可用贝雷片或其他钢质杆件组成,支架支撑在承台上。支架除须满足承重强度要求外,还须具有一定的刚度,各连续点应连接紧密,以减少变形,防止下沉和裂缝。
(2)、主桥挂篮悬浇
0#块施工完成后,即可在其上拼装挂篮,为减小梁段上的作业,可根据起吊运输能力将挂篮杆件在加工场拼装成若干组件,再将挂篮组件吊至0#块梁段上进行组装。
(a)挂篮结构
根据箱梁梁体的分块重量(最重190t)及分块长度(最长3.5m),拟采用贝雷钢架为主要受力构件拼装的平行桁架式挂篮,该挂篮有重量轻、拼装方便、行走灵活的特点,从而为箱梁施工提供有力保证。挂篮结构详见《悬浇挂篮纵、横断面图》。
掛篮拼装完成后,要进行静载试验(超载至120%)以检验挂篮的刚度,消除非弹性变形,掌握弹性变形的范围,更好地控制箱梁标高。
(b)节段悬浇
挂篮采用平行桁架式挂篮,重量控制在90t以内。
施工流程为:挂篮安装→挂篮预压、测试→调整标高、中线→外模就位→绑扎底板、腹板钢筋及预应力管道布置→内模就位→绑扎顶板钢筋及预应力管道布置→浇筑砼→砼养生→预应力张拉及压浆→移动挂篮进行下一循环。
每梁段模板就位按线型控制资料调整,砼浇筑时两侧挂篮对称进行,砼的提升靠输送泵或汽车泵进行,其它材料用汽车吊提升,人员上下用便梯,预应力张拉按规范严格施工。
(c)施工线型控制措施
悬臂浇筑施工中,线型控制极为重要。而影响线型的因素较多,主要有挂篮的变形、箱梁段自重、预应力大小、施工荷载、结构体系转换、混凝土收缩与徐变、日照和温度变化等。线型控制将影响到合拢精度及成功与否,故必须对线型进行精确的计算和严格控制。
1)高程控制要点
①为了保证箱梁理论轴线高程施工精度,及时准确地控制和调整施工中发生的偏差值,高程控制以Ⅱ等水准高程控制测量标准为控制网,箱梁悬浇以Ⅲ等水准高程精度控制联测。选用高精度水准仪(苏一光DSZ2型),每千米水准测量高差中误差为+2mm。
立模标高控制值=箱梁顶面施工高程+设计施工预拱度+挂篮自重及浇注砼后的变形值+日照温差修正值。
②线型监测:方法是在梁顶面的同一方向截面上预埋3个测点,为便于分析计算,其中1个测点应埋设于梁的中线上,另外2个测点应对称于中测点设于两边。在0#块上设置临时水准点,按照一定的时间间隔和每种工况交界时刻(挂篮就位、砼浇注前、砼浇注后、张拉后等)对每一截面上3个测点进行监测。通过对监测数据的整理分析后便得知在每一种工况下梁体随着时间推移的变形规律和变形量大小,据此推算下一步施工梁段应该预留的变形量,同时与设计值进行对照,若发现异常现象应及时分析处理,否则便定出一个合理的预留变形值进行施工放样。
2)平面控制要点
与梁段的标高值一样,梁段的中心线位置也同样受到各种因素的影响而发生变化。在实际操作中拟采取如下几种措施。
①布设大桥Ⅱ等精度三角网,要求测角中误差为土1.0秒,桥轴线相对中误差≤1/13000,基线相对中误差≤1/250000,三角形闭合差为±3.5秒。选用高精度全站仪(尼康DTM452C)。
②建立正确的计算模型,计算出每个梁段中心线的起点、终点平面坐标值,输入微机待用。根据模拟线形计算结果,进行设计参数的调整,使各参数尽量接近实际,并严格监控,以保证全桥的线形理想。
③平面线形控制,关键在于控制挂篮及模板的平面位置,由于温度和施工荷载的不确定性而导致绝对平面位置的不稳定,箱梁分段灌注的平面线形用绝对平面位置和相对平面位置进行控制,在实际运用中采取施工测量(相对平面位置)与控制测量(绝对平面位置)相结合的方法,控制平面位置。
具体方法是:预先在施工完的梁段埋设中心基点,运用穿线法测量定出下一梁段的中心位置。由于中心基点和所要测设的下个中心点受各种因素的影响均处于不稳定的状态中,所以要用大桥三角测量控制网进行梁段中心线的控制测量复核(极坐标法),当复核误差大于5mm时应及时分析原因,及时调整。
④对已施工完成的各梁段的中心线也要定时测量,以掌握其线型的总体变化,输入微机指导下步梁段的测量工作。在挂篮的行进、安装过程中的平面线形控制实际上是控制每节段前后的平面偏移量,每节段灌注完毕,张拉完预应力后,平面线形控制以控制该段绝对平面位置为主。
(3)、合拢段施工
边跨合拢段直接在落地支架上施工。
跨中合拢段将挂篮改装为吊篮进行施工。为保持混凝土灌筑过程中梁体受力不变,在两个9#梁段上各预压重量等于合拢段混凝土重量一半的水箱,随混凝土的浇筑分级放水卸载。
结束语:
通过对本项目的施工,总结和积累类似桥梁施工的现场经验和相关技术参数的控制,为今后的同类工程施工奠定了宝贵的经验,同时通过该项目的顺利实施也锻炼和培养了大量的现场管理人员和技术人员以及劳务队伍的能力和相关操作经验和水平。对参建人员和单位的整体技术水平和人才培养都有十分重要的意义。
参考文献:
《公路桥涵施工技术规范》JTG TF50-2011
《预应力钢筋混凝土施工技术规范》JT/T 529-2004
《城市桥梁工程施工与质量验收规范参考》
《市政桥梁工程质量检验评定标准》(CJJ2-90)
《城市桥梁工程施工与质量验收规范》(CJJ2-90)
《市政桥梁工程质量检查评定标准》(CJJ2-90)
《公路桥梁盆式支座验收规则》JT/T 391-2009