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摘要:本文结合工程实例主要介绍西江特大桥主桥合龙施工方法、施工工艺、施工组织、工程关键点等情况;本方案的重点为配重、顶推施工、混凝土浇筑,施工难点为合龙精度(1cm)的保证、合龙施工荷载的平衡控制,危险控制点为挂篮拆除、挂篮前移施工。
关键词:特大桥主桥合龙;施工工艺
1 工程概况
西江特大桥主桥为四塔五跨宽幅中央索面矮塔斜拉桥,共有两个边跨合龙段,两个次中跨合龙段和一个正中跨合龙段。
合龙段节段长两米,采用等高度单箱三室宽幅脊梁断面。箱梁顶板宽38.3米,悬臂长8.15米,中心梁高3.8米(含0.3米高中央分隔带),底板厚0.3米,顶板厚0.25米,边腹板厚度为0.65米,中腹板厚度为0.5米,钢筋用量约11t,混凝土体积为54.9m?,全桥共计274.4m?。
2 特大桥主桥合龙施工工艺
2.1 预埋
在24#块浇筑之前,要注意预埋底篮下放孔、合龙段吊架施工所需要的底板和顶板吊带孔、底篮下放孔、千斤顶垫板和劲性骨架预埋件。
2.2 支架施工
(1)底篮拆除
边跨合龙段利用贝雷吊架施工,中跨合龙施工只需要单个底篮即能满足施工要求,因此,在24#张拉完成后,要下放底篮。挂篮底篮采用卷扬机整体下放,共布置5个吊点,其中前横梁2个,后横梁3个。
张拉完成后,将滚轮箱固定在导梁上,翼板支架与底篮纵梁牢固焊接,并加固焊接纵梁与下横梁。通过挂篮下放系统将底篮整体下放30cm,下放过程各吊带要同步,使底篮保持平稳。下放后,绑好卷扬机钢丝绳,用卷扬机吊起底篮再次下放至平驳船上,29#墩南侧挂篮直接下放至地面。底篮下放到位后,将同侧挂篮主桁后退至22#块锚固。
(2)中跨合龙挂篮前移
次中跨和中跨合龙段利用挂篮底篮施工。24#块混凝土张拉、压浆完成后,前移底篮至合龙段位置。为保证合龙段两侧悬臂端受力相同,前横梁需锚固在离24#块断面2.3米的地方。挂篮分三次前移,第一次前移至前吊带顶住混凝土断面;用钢丝绳承重分别在四个主桁前压杆位置吊住底篮,下放前吊带使钢丝绳受力,再次前移挂篮60cm;穿好前吊带,顶起底篮使前吊带受力,将承重钢丝绳后退1.6米至混凝土断面,通过前吊带下放底篮,使钢丝绳受力,再次前移底篮至设计位置,锚固前吊带。
前移步骤为:下放后吊带使底篮落在滚轮箱滚轴上→将前吊带下放30cm→前移挂篮至前吊带顶住端面混凝土→将底篮用钢丝绳挂吊前压杆上,并收紧钢丝绳→再次下放前吊带使底篮重量落在钢丝绳上→取掉前吊带→将挂篮前移60cm→穿好前吊带并顶升底篮使前吊带受力→后退承重钢丝绳至混凝土断面→下放前吊带使钢丝绳受力→取出前吊带,再次前移挂篮至设计位置→提升底篮、锚固前吊带。
顶推施工完成后,方可锚紧底篮。底篮锚固后,为方便修葺配重水池,挂篮主桁后退至22#块位置。下图为合龙段施工时吊架布置图。
(3)边跨合龙段施工支架搭设
边主墩24#块张拉完成后,下放底篮。底篮下放之后,纵向接长现浇段支架贝雷梁,将贝雷梁锚固在24#块混凝土,相邻贝雷之间应用剪刀撑加固。在贝雷梁上按照75cm间距铺设25#工字钢,工字钢用骑马螺栓固定于贝雷梁上,对于工字钢横向搭接部分,要用φ20钢筋连接,单面焊缝10cm以上。在25工字钢上摆放大头木尖,双层木尖之间用铁钉固定,在木尖上摆放10cm方木,方木间距为30cm,方木上面安装2cm后黑夹板作为合龙段底模。在木尖、方木安装过程中,要拉线调直,保证各点受力均衡,沉降一致。边跨合龙施工外侧模和翼板采用水管支架或者门式支架搭设。
2.3 模板施工
边跨合龙段底模、侧模、顶模均采用黑夹板作为模板,其中底模和顶模采用10公分方木做背肋,腹板采用8cm方木做背肋,背肋间距为30cm。腹板模板采用φ20对拉螺丝锁紧,对拉螺丝间距为80cm。木模板接缝要严密并用原子灰抹平。
次中跨、中跨合龙段底模为原挂篮底模,侧模在原挂篮侧模基础上改装。挂篮侧模下放后,将侧模拆成一段2米的和一段2.3米,挂篮移到位后,提升2.3米段侧模用来做合龙段侧模,另2米模板固定在底篮上。钢模板必须打磨干净并涂刷模板漆。模板调整应在配重施工、顶推施工完成之后进行。
2.4 顶推施工
顶推施工是合龙段施工的关键工序,决定整个桥梁的线形好坏。在浇筑24#块时,应在箱梁端面按图所示预埋好千斤顶垫板和劲性骨架预埋件。
模板拼装好之后,先焊好合龙段单侧劲性骨架,焊缝应饱满,无气孔,无裂纹。顶推前,安装好顶推架和千斤顶,千斤顶和顶推架要通过吊架或者托架固定。次中跨合龙时施加600t顶推力,中跨合龙时施加1800t顶推力。在一天温度稳定且最低时开始顶推工作,接好千斤顶及油泵,由8名操作工人同时启动油泵,按照每25t一级进行顶推。顶推过程中,要全程监控主梁、主塔应变情况,如有异常情况,立即停止顶推,调整顶推力。顶推到位后,迅速焊接劲性骨架,劲性骨架的焊接由10名熟练工人连续工作两小时完成。
2.5 钢筋、预应力施工
顶推施工完成后,复测模板标高及平面位置,确认无误后,绑扎底腹板钢筋,安装底板预应力管道。再安装内模,最后绑扎顶板钢筋,安装顶板预应力。钢筋施工过程中,一定要保证钢筋数量,严格控制钢筋间距,保护层厚度。当钢筋与预应力筋或者合龙劲性骨架有冲突时,可适当调整钢筋位置,但不能随意切割钢筋。
预应力施工,要注意管道的连接要封闭严密,以防止混凝土浆渗入。管道采用u型卡定位,直线间距不大于50cm,曲线间距不大于25cm。
2.6 浇筑混凝土
合龙段混凝土采用C60混凝土,加入适量微膨胀剂以提高混凝土的密实性,增加混凝土的防裂及抗侵蚀性能;在合龙段混凝土中增加聚丙烯纤维提高抗裂性能。
关键词:特大桥主桥合龙;施工工艺
1 工程概况
西江特大桥主桥为四塔五跨宽幅中央索面矮塔斜拉桥,共有两个边跨合龙段,两个次中跨合龙段和一个正中跨合龙段。
合龙段节段长两米,采用等高度单箱三室宽幅脊梁断面。箱梁顶板宽38.3米,悬臂长8.15米,中心梁高3.8米(含0.3米高中央分隔带),底板厚0.3米,顶板厚0.25米,边腹板厚度为0.65米,中腹板厚度为0.5米,钢筋用量约11t,混凝土体积为54.9m?,全桥共计274.4m?。
2 特大桥主桥合龙施工工艺
2.1 预埋
在24#块浇筑之前,要注意预埋底篮下放孔、合龙段吊架施工所需要的底板和顶板吊带孔、底篮下放孔、千斤顶垫板和劲性骨架预埋件。
2.2 支架施工
(1)底篮拆除
边跨合龙段利用贝雷吊架施工,中跨合龙施工只需要单个底篮即能满足施工要求,因此,在24#张拉完成后,要下放底篮。挂篮底篮采用卷扬机整体下放,共布置5个吊点,其中前横梁2个,后横梁3个。
张拉完成后,将滚轮箱固定在导梁上,翼板支架与底篮纵梁牢固焊接,并加固焊接纵梁与下横梁。通过挂篮下放系统将底篮整体下放30cm,下放过程各吊带要同步,使底篮保持平稳。下放后,绑好卷扬机钢丝绳,用卷扬机吊起底篮再次下放至平驳船上,29#墩南侧挂篮直接下放至地面。底篮下放到位后,将同侧挂篮主桁后退至22#块锚固。
(2)中跨合龙挂篮前移
次中跨和中跨合龙段利用挂篮底篮施工。24#块混凝土张拉、压浆完成后,前移底篮至合龙段位置。为保证合龙段两侧悬臂端受力相同,前横梁需锚固在离24#块断面2.3米的地方。挂篮分三次前移,第一次前移至前吊带顶住混凝土断面;用钢丝绳承重分别在四个主桁前压杆位置吊住底篮,下放前吊带使钢丝绳受力,再次前移挂篮60cm;穿好前吊带,顶起底篮使前吊带受力,将承重钢丝绳后退1.6米至混凝土断面,通过前吊带下放底篮,使钢丝绳受力,再次前移底篮至设计位置,锚固前吊带。
前移步骤为:下放后吊带使底篮落在滚轮箱滚轴上→将前吊带下放30cm→前移挂篮至前吊带顶住端面混凝土→将底篮用钢丝绳挂吊前压杆上,并收紧钢丝绳→再次下放前吊带使底篮重量落在钢丝绳上→取掉前吊带→将挂篮前移60cm→穿好前吊带并顶升底篮使前吊带受力→后退承重钢丝绳至混凝土断面→下放前吊带使钢丝绳受力→取出前吊带,再次前移挂篮至设计位置→提升底篮、锚固前吊带。
顶推施工完成后,方可锚紧底篮。底篮锚固后,为方便修葺配重水池,挂篮主桁后退至22#块位置。下图为合龙段施工时吊架布置图。
(3)边跨合龙段施工支架搭设
边主墩24#块张拉完成后,下放底篮。底篮下放之后,纵向接长现浇段支架贝雷梁,将贝雷梁锚固在24#块混凝土,相邻贝雷之间应用剪刀撑加固。在贝雷梁上按照75cm间距铺设25#工字钢,工字钢用骑马螺栓固定于贝雷梁上,对于工字钢横向搭接部分,要用φ20钢筋连接,单面焊缝10cm以上。在25工字钢上摆放大头木尖,双层木尖之间用铁钉固定,在木尖上摆放10cm方木,方木间距为30cm,方木上面安装2cm后黑夹板作为合龙段底模。在木尖、方木安装过程中,要拉线调直,保证各点受力均衡,沉降一致。边跨合龙施工外侧模和翼板采用水管支架或者门式支架搭设。
2.3 模板施工
边跨合龙段底模、侧模、顶模均采用黑夹板作为模板,其中底模和顶模采用10公分方木做背肋,腹板采用8cm方木做背肋,背肋间距为30cm。腹板模板采用φ20对拉螺丝锁紧,对拉螺丝间距为80cm。木模板接缝要严密并用原子灰抹平。
次中跨、中跨合龙段底模为原挂篮底模,侧模在原挂篮侧模基础上改装。挂篮侧模下放后,将侧模拆成一段2米的和一段2.3米,挂篮移到位后,提升2.3米段侧模用来做合龙段侧模,另2米模板固定在底篮上。钢模板必须打磨干净并涂刷模板漆。模板调整应在配重施工、顶推施工完成之后进行。
2.4 顶推施工
顶推施工是合龙段施工的关键工序,决定整个桥梁的线形好坏。在浇筑24#块时,应在箱梁端面按图所示预埋好千斤顶垫板和劲性骨架预埋件。
模板拼装好之后,先焊好合龙段单侧劲性骨架,焊缝应饱满,无气孔,无裂纹。顶推前,安装好顶推架和千斤顶,千斤顶和顶推架要通过吊架或者托架固定。次中跨合龙时施加600t顶推力,中跨合龙时施加1800t顶推力。在一天温度稳定且最低时开始顶推工作,接好千斤顶及油泵,由8名操作工人同时启动油泵,按照每25t一级进行顶推。顶推过程中,要全程监控主梁、主塔应变情况,如有异常情况,立即停止顶推,调整顶推力。顶推到位后,迅速焊接劲性骨架,劲性骨架的焊接由10名熟练工人连续工作两小时完成。
2.5 钢筋、预应力施工
顶推施工完成后,复测模板标高及平面位置,确认无误后,绑扎底腹板钢筋,安装底板预应力管道。再安装内模,最后绑扎顶板钢筋,安装顶板预应力。钢筋施工过程中,一定要保证钢筋数量,严格控制钢筋间距,保护层厚度。当钢筋与预应力筋或者合龙劲性骨架有冲突时,可适当调整钢筋位置,但不能随意切割钢筋。
预应力施工,要注意管道的连接要封闭严密,以防止混凝土浆渗入。管道采用u型卡定位,直线间距不大于50cm,曲线间距不大于25cm。
2.6 浇筑混凝土
合龙段混凝土采用C60混凝土,加入适量微膨胀剂以提高混凝土的密实性,增加混凝土的防裂及抗侵蚀性能;在合龙段混凝土中增加聚丙烯纤维提高抗裂性能。