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主要施工工艺
1. 1 墩顶0# 段施工
1. 1. 1 墩顶0# 块支撑方案
0# 块支架为下部支架与墩顶斜拉相结合的形式,下部支架仅为模板支撑提供工作平台, 计算上不考虑参与承载。主要受力体系为塔架支架, 如图1 所示。
图1浇筑墩顶主拱及箱梁段( 0# 块) ( 单位: cm)
( 1) 支撑系统
在墩身上预埋精轧螺纹钢和I20 工字钢作为支架的一个支点, 在距墩身7 m 的位置各搭设一排钢管桩, 钢管桩直径为426 mm, 壁厚10 mm, 作为另一个支点。在两支点上铺设顺桥向I40a 工字钢, 间距60cm, 作为底板支撑墩顶斜拉塔架是墩顶段现浇施工的重要受力构件, 具体做法是在墩顶上布置5根直径为600、壁厚10 mm 的钢管桩, 钢管桩伸出桥面, 在钢管桩上焊接[ 20 槽钢与底板I40 工字钢斜拉,作为0# 块承重受力杆件 。桥梁主拱下部支撑在I40工字钢上搭设钢管支架用于调节标高及作为底模支撑, 钢管支架间距为60 cm 60 cm。每两排钢管支架设斜撑, 用以增加钢管支架的稳定性, 并抵抗拱浇注时产生的水平推力。钢管支架上下设顶、底托,用于调整标高。顶托上铺设横桥向10 cm 15 cm 方木, 其上铺设纵桥向10 cm10 cm 方木, 间距25 cm,然后铺设= 15 mm 竹胶板, 作为箱梁底模板, 主拱圆曲线通过钢管支架、纵桥向10 cm 10 cm 方木及楔形木调整实现。
( 2) 侧模系统
0# 段侧模由钢模和木模组成, 4 m 钢模+ 7 m 木模+ 4 m 钢模, 钢模兼作挂篮侧模。钢模采用工厂加工的定型钢模, 由14# 槽钢焊接骨架片, 骨架间距0. 8m, 骨架片由8# 纵向槽钢联成主体框架, 间距40 cm,纵向槽钢上焊= 5 mm 钢板作为面板。木模由= 15 mm 竹胶板和10 cm ∀ 10 cm 方木组成, 通过脚手钢管和拉杆加固。箱梁端模采用5 cm ∀ 5 cm 方木上钉= 15 mm竹胶板制成, 上打波纹管及钢筋预留孔, 端模支立时,以48 mm 钢管为支撑用木楔塞紧即可。顶板端模支立时以侧模及内模上加焊的槽钢为支撑, 设菱形撑顶紧即可, 所有模板间的缝隙均填乳胶及海绵条压紧止浆。
( 3) 主拱顶模
为防止主拱浇筑时混凝土外流, 在主拱顶面设置顶模, 顶模采用竹胶板加方木, 用对拉杆固定。在顶模上开洞以便于振动棒振捣, 开洞位置根据振动棒作用半径布置, 确保混凝土能够振捣密实。振捣完毕后及时封闭。
2. 1. 20# 块支架预压、变形观测及预拱度设置0# 块支架搭设完成后, 为检查支架搭设的安全性和稳定性, 并消除支架的非弹性变形, 需要对0# 块支架进行预压。对支架预压处理采用砂袋方式进行120%( 恒载重量) 超载预压。在0# 块支架底板上纵向等间距布设4 个测量控制断面, 每断面布5 个有代表性的测量控制点, 测出相应控制点的标高( H 1 ) , 然后按混凝土重量分布将砂袋堆放在模板上进行模拟加载, 先加腹板, 然后加底板, 先加靠近墩顶部位, 后两端, 加载重量为0# 块梁段的重量加模板重量和施工荷载, 按20 t 分级加载, 每次加载都要测出其高程, 加载完成并待沉降稳定后测出各控制点的高程( H 2 ) 。然后按要求进行卸载, 卸载后测出相应控制点的高程( H 3 ) 。计算非弹性变形值与弹性变形值, 并确定节段张拉后的上拱值和悬浇块件荷载引起的挠度, 作为设置预拱度值和模板高程的依据。
2. 1. 3 钢筋、预应力管道及内模施工0# 块节段, 钢筋数量多, 结构较为复杂, 施工时根据设计图纸在加工场先下料, 分批运至现场。先绑扎主拱钢筋及隔梁钢筋, 再进行箱梁底、腹板钢筋施工。钢筋绑扎时进行纵向预应力筋管道的施工。将定位筋与箱梁纵横向钢筋点焊连接( 定位筋的间距为直线段1. 0 m, 曲线段0. 5 m) , 然后穿纵向预应力筋波纹管。波纹管接头采用大一号波纹管套接并用胶带纸包裹, 长度满足要求, 防止漏浆。所有管道的制作安装及连接必须保证质量, 现场在预应力管道附近对钢筋施焊时, 应采取保护管道的措施( 制作通孔器, 混凝土浇筑过程中安排专人負责通孔) , 严禁因管道漏浆造成预应力管道堵塞。注意在纵向预应力管道顶点位置布置压浆通气孔。在钢筋施工过程中注意预留挂篮后锚、反扣轮行走系统及后下横梁、内外滑梁吊杆的预埋孔。同时预埋顶板混凝土浇注时的高程控制点( 兼作挂篮施工控制点) 。注意在钢筋绑扎过程中, 凡与预应力束冲突的普通钢筋, 均应避让预应力束, 如需割断则应与预应力束固定后再将其补上。
2. 2 悬浇块件施工
2. 2. 1 挂篮拼装及预压
施工挂篮设计主要从以下几个方面进行考虑: 首先, 确定悬浇的分段长度, 按最长段3. 5 m 设计。其次, 考虑各项实际可能发生的荷载情况, 进行最不利荷载组合, 设计荷载考虑以下几种: 1) 挂篮自重; 2) 最大节段混凝土自重; 3) 模板和支架自重( 包括侧模、内模、底模和端模等) ; 4) 施工人群荷载和施工机具; 5)风荷载及混凝土偏载。最后, 需要验算挂篮的抗倾覆稳定性能, 确定整体结构图式和尺寸以及后锚点的锚力等。
根据以上要点, 此次施工的挂篮为菱形桁架式挂篮, 组成分为菱形架、行走系统、悬吊系统、底盘系统、侧模及内模系统、后锚系统。单侧挂篮总重量为68 t。
挂篮结构如图2 所示。
( 2) 行走系统。行走系统包括轨道、前支座、前支座垫板、反扣轮组、手拉葫芦。块件悬浇结束张拉后,松掉后锚杆、前吊带、将后下横梁悬挂在侧模外滑梁上, 反扣轮组扣在轨道上, 将手拉葫芦一端挂在菱形架上, 一端挂在已浇梁体精轧螺纹钢筋或预埋件上, 拉动手拉葫芦牵引挂篮前行, 行走时挂篮平衡靠反扣轮组实现。
2. 3中跨合龙段施工
2. 3. 1 中跨合龙段吊架的施工
( 1) 侧模悬吊系统。侧模悬吊系统由侧模、侧模下挂梁及锚固吊杆组成, 侧模为挂篮悬浇时的侧模, 下挂梁为挂篮外滑梁, 通过锚固吊杆锚固在悬浇块上( 在悬浇块上设预留孔) , 吊杆为32 精轧螺纹钢。
( 2) 内模悬吊系统。内模悬吊系统由内模框架、挂梁及锚固吊杆组成。内模框架取悬浇时每段3 m,挂梁及内模滑梁, 通过锚固吊杆锚固在悬浇块上( 在悬浇块上设预留孔) , 吊杆为32 精轧螺纹钢。�
( 3) 底盘系统。底盘系统由悬浇块挂篮后下横梁、底模纵梁、底模、吊带组成。
2. 3. 2 中跨合龙段施工
为确保合龙段施工质量, 在合龙前对两悬臂段端头进行压重, 压重采用砂袋, 每边压重重量为合龙段钢筋混凝土重量的一半, 在混凝土浇注时逐步卸重, 卸载速度与混凝土浇注速度同步。中跨合龙段施工前, 根据设计要求, 需先拆除临时钢管支撑架、边跨现浇段支架后进行。合龙口的锁定应迅速、对称进行, 先将外刚性支撑的一端与梁端部预埋件焊接, 再将内刚性支撑顶紧并焊接, 然后迅速将外
刚性支撑另一端与梁连接。中跨合龙段施工注意事项合龙段施工遵循 有撑有拉, 低温浇注! 原则。在体系转换过程中, 由于气温变化及各种因素的影响, 会导致
合龙段混凝土拉裂或压坏。因而采用内外刚性支撑临时固定合龙段两端, 使其成为可以承受一定弯矩、剪力的牢固结点, 确保梁体的安全。
合龙段施工如图3所示。
图5安装吊架, 浇筑中跨合龙段混凝土合龙选择在一天中气温最底的时段进行, 选择早强、微膨胀混凝土进行浇筑, 以实现尽早张拉的目的,尽量减小因温度变化对合龙段混凝土产生反复拉压应力所造成的不利影响。
3 结语
经过精心组织和管理, 采用挂篮悬浇方案取得了成功, 施工桥梁顺利建成通车。工程质量得到了有效控制和保证, 混凝土强度、外形几何尺寸和外观质量都满足设计与规范要求。
1. 1 墩顶0# 段施工
1. 1. 1 墩顶0# 块支撑方案
0# 块支架为下部支架与墩顶斜拉相结合的形式,下部支架仅为模板支撑提供工作平台, 计算上不考虑参与承载。主要受力体系为塔架支架, 如图1 所示。
图1浇筑墩顶主拱及箱梁段( 0# 块) ( 单位: cm)
( 1) 支撑系统
在墩身上预埋精轧螺纹钢和I20 工字钢作为支架的一个支点, 在距墩身7 m 的位置各搭设一排钢管桩, 钢管桩直径为426 mm, 壁厚10 mm, 作为另一个支点。在两支点上铺设顺桥向I40a 工字钢, 间距60cm, 作为底板支撑墩顶斜拉塔架是墩顶段现浇施工的重要受力构件, 具体做法是在墩顶上布置5根直径为600、壁厚10 mm 的钢管桩, 钢管桩伸出桥面, 在钢管桩上焊接[ 20 槽钢与底板I40 工字钢斜拉,作为0# 块承重受力杆件 。桥梁主拱下部支撑在I40工字钢上搭设钢管支架用于调节标高及作为底模支撑, 钢管支架间距为60 cm 60 cm。每两排钢管支架设斜撑, 用以增加钢管支架的稳定性, 并抵抗拱浇注时产生的水平推力。钢管支架上下设顶、底托,用于调整标高。顶托上铺设横桥向10 cm 15 cm 方木, 其上铺设纵桥向10 cm10 cm 方木, 间距25 cm,然后铺设= 15 mm 竹胶板, 作为箱梁底模板, 主拱圆曲线通过钢管支架、纵桥向10 cm 10 cm 方木及楔形木调整实现。
( 2) 侧模系统
0# 段侧模由钢模和木模组成, 4 m 钢模+ 7 m 木模+ 4 m 钢模, 钢模兼作挂篮侧模。钢模采用工厂加工的定型钢模, 由14# 槽钢焊接骨架片, 骨架间距0. 8m, 骨架片由8# 纵向槽钢联成主体框架, 间距40 cm,纵向槽钢上焊= 5 mm 钢板作为面板。木模由= 15 mm 竹胶板和10 cm ∀ 10 cm 方木组成, 通过脚手钢管和拉杆加固。箱梁端模采用5 cm ∀ 5 cm 方木上钉= 15 mm竹胶板制成, 上打波纹管及钢筋预留孔, 端模支立时,以48 mm 钢管为支撑用木楔塞紧即可。顶板端模支立时以侧模及内模上加焊的槽钢为支撑, 设菱形撑顶紧即可, 所有模板间的缝隙均填乳胶及海绵条压紧止浆。
( 3) 主拱顶模
为防止主拱浇筑时混凝土外流, 在主拱顶面设置顶模, 顶模采用竹胶板加方木, 用对拉杆固定。在顶模上开洞以便于振动棒振捣, 开洞位置根据振动棒作用半径布置, 确保混凝土能够振捣密实。振捣完毕后及时封闭。
2. 1. 20# 块支架预压、变形观测及预拱度设置0# 块支架搭设完成后, 为检查支架搭设的安全性和稳定性, 并消除支架的非弹性变形, 需要对0# 块支架进行预压。对支架预压处理采用砂袋方式进行120%( 恒载重量) 超载预压。在0# 块支架底板上纵向等间距布设4 个测量控制断面, 每断面布5 个有代表性的测量控制点, 测出相应控制点的标高( H 1 ) , 然后按混凝土重量分布将砂袋堆放在模板上进行模拟加载, 先加腹板, 然后加底板, 先加靠近墩顶部位, 后两端, 加载重量为0# 块梁段的重量加模板重量和施工荷载, 按20 t 分级加载, 每次加载都要测出其高程, 加载完成并待沉降稳定后测出各控制点的高程( H 2 ) 。然后按要求进行卸载, 卸载后测出相应控制点的高程( H 3 ) 。计算非弹性变形值与弹性变形值, 并确定节段张拉后的上拱值和悬浇块件荷载引起的挠度, 作为设置预拱度值和模板高程的依据。
2. 1. 3 钢筋、预应力管道及内模施工0# 块节段, 钢筋数量多, 结构较为复杂, 施工时根据设计图纸在加工场先下料, 分批运至现场。先绑扎主拱钢筋及隔梁钢筋, 再进行箱梁底、腹板钢筋施工。钢筋绑扎时进行纵向预应力筋管道的施工。将定位筋与箱梁纵横向钢筋点焊连接( 定位筋的间距为直线段1. 0 m, 曲线段0. 5 m) , 然后穿纵向预应力筋波纹管。波纹管接头采用大一号波纹管套接并用胶带纸包裹, 长度满足要求, 防止漏浆。所有管道的制作安装及连接必须保证质量, 现场在预应力管道附近对钢筋施焊时, 应采取保护管道的措施( 制作通孔器, 混凝土浇筑过程中安排专人負责通孔) , 严禁因管道漏浆造成预应力管道堵塞。注意在纵向预应力管道顶点位置布置压浆通气孔。在钢筋施工过程中注意预留挂篮后锚、反扣轮行走系统及后下横梁、内外滑梁吊杆的预埋孔。同时预埋顶板混凝土浇注时的高程控制点( 兼作挂篮施工控制点) 。注意在钢筋绑扎过程中, 凡与预应力束冲突的普通钢筋, 均应避让预应力束, 如需割断则应与预应力束固定后再将其补上。
2. 2 悬浇块件施工
2. 2. 1 挂篮拼装及预压
施工挂篮设计主要从以下几个方面进行考虑: 首先, 确定悬浇的分段长度, 按最长段3. 5 m 设计。其次, 考虑各项实际可能发生的荷载情况, 进行最不利荷载组合, 设计荷载考虑以下几种: 1) 挂篮自重; 2) 最大节段混凝土自重; 3) 模板和支架自重( 包括侧模、内模、底模和端模等) ; 4) 施工人群荷载和施工机具; 5)风荷载及混凝土偏载。最后, 需要验算挂篮的抗倾覆稳定性能, 确定整体结构图式和尺寸以及后锚点的锚力等。
根据以上要点, 此次施工的挂篮为菱形桁架式挂篮, 组成分为菱形架、行走系统、悬吊系统、底盘系统、侧模及内模系统、后锚系统。单侧挂篮总重量为68 t。
挂篮结构如图2 所示。
( 2) 行走系统。行走系统包括轨道、前支座、前支座垫板、反扣轮组、手拉葫芦。块件悬浇结束张拉后,松掉后锚杆、前吊带、将后下横梁悬挂在侧模外滑梁上, 反扣轮组扣在轨道上, 将手拉葫芦一端挂在菱形架上, 一端挂在已浇梁体精轧螺纹钢筋或预埋件上, 拉动手拉葫芦牵引挂篮前行, 行走时挂篮平衡靠反扣轮组实现。
2. 3中跨合龙段施工
2. 3. 1 中跨合龙段吊架的施工
( 1) 侧模悬吊系统。侧模悬吊系统由侧模、侧模下挂梁及锚固吊杆组成, 侧模为挂篮悬浇时的侧模, 下挂梁为挂篮外滑梁, 通过锚固吊杆锚固在悬浇块上( 在悬浇块上设预留孔) , 吊杆为32 精轧螺纹钢。
( 2) 内模悬吊系统。内模悬吊系统由内模框架、挂梁及锚固吊杆组成。内模框架取悬浇时每段3 m,挂梁及内模滑梁, 通过锚固吊杆锚固在悬浇块上( 在悬浇块上设预留孔) , 吊杆为32 精轧螺纹钢。�
( 3) 底盘系统。底盘系统由悬浇块挂篮后下横梁、底模纵梁、底模、吊带组成。
2. 3. 2 中跨合龙段施工
为确保合龙段施工质量, 在合龙前对两悬臂段端头进行压重, 压重采用砂袋, 每边压重重量为合龙段钢筋混凝土重量的一半, 在混凝土浇注时逐步卸重, 卸载速度与混凝土浇注速度同步。中跨合龙段施工前, 根据设计要求, 需先拆除临时钢管支撑架、边跨现浇段支架后进行。合龙口的锁定应迅速、对称进行, 先将外刚性支撑的一端与梁端部预埋件焊接, 再将内刚性支撑顶紧并焊接, 然后迅速将外
刚性支撑另一端与梁连接。中跨合龙段施工注意事项合龙段施工遵循 有撑有拉, 低温浇注! 原则。在体系转换过程中, 由于气温变化及各种因素的影响, 会导致
合龙段混凝土拉裂或压坏。因而采用内外刚性支撑临时固定合龙段两端, 使其成为可以承受一定弯矩、剪力的牢固结点, 确保梁体的安全。
合龙段施工如图3所示。
图5安装吊架, 浇筑中跨合龙段混凝土合龙选择在一天中气温最底的时段进行, 选择早强、微膨胀混凝土进行浇筑, 以实现尽早张拉的目的,尽量减小因温度变化对合龙段混凝土产生反复拉压应力所造成的不利影响。
3 结语
经过精心组织和管理, 采用挂篮悬浇方案取得了成功, 施工桥梁顺利建成通车。工程质量得到了有效控制和保证, 混凝土强度、外形几何尺寸和外观质量都满足设计与规范要求。