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摘要:最近几年以来,在跨越城区及河流的路桥工程设计工作中,悬浇连续箱梁施工技术得到了广泛应用,而悬浇连续箱梁的施工直接影响着整个桥梁工程的施工质量。基于此,本文主要结合实例对桥梁悬浇连续箱梁的施工技术进行了探讨。
关键词:桥梁;悬浇连续箱梁;施工
在悬浇连续箱梁施工中,由于无水平推力后支点三角形主桁形式挂篮具有结构简单、重量较轻、受力明确等优点,目前已经广泛应用于桥梁工程建设中,取得了较好的施工效果。与此同时,通过提高悬臂浇筑连续箱梁线形控制技术水平,做好合拢段施工工作,对于桥梁施工的顺利开展起着非常重要的作用。因此本文结合邯郸至黄骅港铁路的工程实例,对该铁路工程中桥梁工程中悬浇连续箱梁的施工技术进行了探讨。
1 工程概况
邯郸(邢台)至黄骅港铁路位于河北省南部及东南部的黑龙港流域地区,西南端与京广、邯济铁路相连,线路长380.048km。以路基为主,均为填方路基;特大、大中桥梁工程共27座18731.06延长米,占线路全长的16%,桥梁基础均为钻孔桩基础,墩身均为实心圆端形桥墩,现浇梁有40米简支箱梁4孔,(32+48+32)米连续梁4联,(40+64+40)米连续梁4联,(48+80+48)米连续梁1联,小桥为框构,涵洞有圆管涵、框架涵;车站9座,桥梁重难点为7座特大桥。
2 施工技术
2.1 挂篮安装及临时锚固
做好挂篮安装工作。连续箱梁设计采用挂篮进行对称悬浇施工,连续梁的下部结构施工完成后,在永久支座两侧设置硫磺砂浆临时支座,采用碗扣支架搭设临时支架,并对支架进行预压,然后浇筑0#块,浇筑完成达到设计强度并张拉后,对称安装挂篮并预压,如下图1所示。(2)临时锚固。由于连续箱梁无永久竖向预应力,因此不能直接利用竖向筋进行临时后锚以及轨道锚的设置工作。这就要求在挂篮锚固施工中,通过在腹板两端的预埋孔道内穿入锚杆与扁担梁压主桁架及轨道,然后利用已完成穿孔的枕木楔块将腹板倒角部位的接触面与砼面紧密贴合在一起,同时确保锚杆保持竖直,最后在使用完锚杆以后将其从预留孔道中拆除即可,如下图2所示。
图1 悬臂浇筑连续箱梁挂篮总装示意图
图2 悬臂浇筑连续箱梁挂篮临时锚固示意图
2.2 悬臂浇筑连续箱梁线形控制技术
为保证线路平顺度而满足高速行車要求,对梁体成桥线形特别是收缩徐变基本稳定后的梁体线形有较高的要求,必须采用合理有效的测量控制方案。根据经验,拟采取“合理测量,现场计算,全程跟踪,动态控制”的线形控制方案。连续箱梁线形控制是:施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整,对结构未来状态作出预测。施工前建立精密控制网进行测量控制。现场采用全站仪及精密水准仪准确测放桥梁各部的平面位置和标高。箱梁观测点用钢筋头加工,顶端磨平并用红油漆标记,外露砼面2cm,每段设在距梁段端部10cm处。测控以控制箱梁的底板内外边缘、翼板内外边缘及构造物的中心线为主。施工过程中,每段的测量频率为5次:挂篮就位后,砼浇筑前,砼浇筑后,张拉前,张拉后(即挂篮移位前)。每次测量范围为已完成的各悬浇梁段(还需定期观测基础沉降)。在T构0#段梁顶面和梁箱内分别布置两个水准点,以方便控测。并定期进行梁上水准点与地面水准点的联测,以掌握变化,了解动态。1#梁段施工前对挂篮进行预压,以消除挂篮非弹性变形,测量并绘制挂篮变形曲线图。收集砼弹性模量、加载龄期、张拉等技术参数的实际值,及时分析处理实测数据,以便适当调整预拱度值。在已浇梁段布置观测点,观测每一梁段砼浇筑前后、张拉前后、挂篮就位后各已浇梁段的高程变化,为调整预拱度值提供依据。观测昼夜温度和挠度的关系,以便采取措施减少温差影响。坚持换手复测,严格按监控组提供的标高值控制立模标高。施工过程中要保持与设计计算模式相一致,如施工方案出现较大变化时,分析其影响程度,修正立模标高。定期联测T构施工所用的水准点,以统一高程,保证可靠。
2.3 合拢段施工技术
施工中,为确保梁体达到合拢精度和设计线形,安排专人利用专门的线形控制软件,结合现场实际情况,对主梁施工的每个阶段进行挠度的动态监测和控制。将施工过程中对影响应力和变形的数据输入控制程序,对预应力砼结构进行受力和变形的时效分析,对悬浇法施工的结构从开始到合拢整个过程中任一施工段的结构内力变形情况进行计算,从而实现对结构施工过程的跟踪分析。并在施工过程中根据实际监测结果及时修正计算参数,重新计算施工中各节段的理想状态,对下一施工段作出更准确的预测,确保结构物高程和中线的偏差在允许范围之内,使梁体顺利合拢,使完成后的梁部线形符合设计线形。要求合拢精度(即标高差)不大于10mm;体系转换结束后,梁顶标高误差为±10mm。
2.4 砼浇筑施工技术
由于每段梁体砼的重量、龄期、弹性模量、结构特性、预加应力、施工荷载、挂篮变形等都在不断变化,使梁体各个截面的内力和位移都不断发生变化。因此砼浇筑施工中要采取对砼实行强度、弹性模量和龄期指标同时控制的措施,严格控制箱梁砼施工配合比,注意控制水胶比和骨胶比。严格控制砼的搅拌质量和振捣质量以及浇筑数量。严格控制预应力张拉时间以及二期恒载施加期限。在施加预应力时,砼强度、弹性模量和龄期均要满足设计要求。现场对预筋的管道摩阻进行实测并对张拉力进行修正。严格按设计规定的方式张拉和次序,施工中不能随意更改。施加预应力要严格实行“双控”,严禁超张拉,以确保满足预应力徐变上拱限值的要求。预应力张拉完毕后及时压浆(48h以内),管道压浆要密实。当水泥浆结硬时即可传力,提高构件的抗弯刚度,减少梁体上拱。养生期内保证砼处于潮湿状态,提高砼质量。
2.5 临时固结拆除
根据施工图设计要求完成边跨合拢段的施工工作之后,可以根据施工顺序拆除挂篮和临时固结钢管,并搭设脚手架施工平台,将钢管和箱梁结合部位利用氧割的方式进行切除,接通电源以便于快速溶解结合面硫磺砂浆,并把接合面上残留的没有溶解的砼利用风镐全部清除,然后利用手动砂轮机将锚固钢筋切割开来,逐根吊除钢管砼柱,实现箱梁第三次体系的转换,从而有效达到成桥状态。
3 总结语
总而言之,悬浇连续箱梁施工技术直接影响着整个桥梁工程的施工质量,只有严格控制悬浇连续箱梁施工中挂篮的设计、安装、锚固等施工工作,按照线形控制技术,确保合拢段施工及砼浇筑施工的顺利进行,才能够有效提高悬浇连续箱梁施工质量。因此,研究悬浇连续箱梁施工技术,提高施工技术水平对于促进我国路桥建设事业的发展有着重要的现实意义。
参考文献:
[1]刘海龙.悬浇连续箱梁结构桥梁施工关键技术及要点研究[J].科技创新导报,2012(29):118-119.
[2]黄明圣.某桥梁悬浇连续箱梁施工技术研究[J].科技资讯,2012(17),48.
[3]洪槟.某桥梁悬浇连续箱梁施工技术研究[J].科技资讯,2012(18),44-46.
关键词:桥梁;悬浇连续箱梁;施工
在悬浇连续箱梁施工中,由于无水平推力后支点三角形主桁形式挂篮具有结构简单、重量较轻、受力明确等优点,目前已经广泛应用于桥梁工程建设中,取得了较好的施工效果。与此同时,通过提高悬臂浇筑连续箱梁线形控制技术水平,做好合拢段施工工作,对于桥梁施工的顺利开展起着非常重要的作用。因此本文结合邯郸至黄骅港铁路的工程实例,对该铁路工程中桥梁工程中悬浇连续箱梁的施工技术进行了探讨。
1 工程概况
邯郸(邢台)至黄骅港铁路位于河北省南部及东南部的黑龙港流域地区,西南端与京广、邯济铁路相连,线路长380.048km。以路基为主,均为填方路基;特大、大中桥梁工程共27座18731.06延长米,占线路全长的16%,桥梁基础均为钻孔桩基础,墩身均为实心圆端形桥墩,现浇梁有40米简支箱梁4孔,(32+48+32)米连续梁4联,(40+64+40)米连续梁4联,(48+80+48)米连续梁1联,小桥为框构,涵洞有圆管涵、框架涵;车站9座,桥梁重难点为7座特大桥。
2 施工技术
2.1 挂篮安装及临时锚固
做好挂篮安装工作。连续箱梁设计采用挂篮进行对称悬浇施工,连续梁的下部结构施工完成后,在永久支座两侧设置硫磺砂浆临时支座,采用碗扣支架搭设临时支架,并对支架进行预压,然后浇筑0#块,浇筑完成达到设计强度并张拉后,对称安装挂篮并预压,如下图1所示。(2)临时锚固。由于连续箱梁无永久竖向预应力,因此不能直接利用竖向筋进行临时后锚以及轨道锚的设置工作。这就要求在挂篮锚固施工中,通过在腹板两端的预埋孔道内穿入锚杆与扁担梁压主桁架及轨道,然后利用已完成穿孔的枕木楔块将腹板倒角部位的接触面与砼面紧密贴合在一起,同时确保锚杆保持竖直,最后在使用完锚杆以后将其从预留孔道中拆除即可,如下图2所示。
图1 悬臂浇筑连续箱梁挂篮总装示意图
图2 悬臂浇筑连续箱梁挂篮临时锚固示意图
2.2 悬臂浇筑连续箱梁线形控制技术
为保证线路平顺度而满足高速行車要求,对梁体成桥线形特别是收缩徐变基本稳定后的梁体线形有较高的要求,必须采用合理有效的测量控制方案。根据经验,拟采取“合理测量,现场计算,全程跟踪,动态控制”的线形控制方案。连续箱梁线形控制是:施工→量测→识别→修正→预告→施工的循环过程。施工控制的核心任务就是对各种误差进行分析、识别、调整,对结构未来状态作出预测。施工前建立精密控制网进行测量控制。现场采用全站仪及精密水准仪准确测放桥梁各部的平面位置和标高。箱梁观测点用钢筋头加工,顶端磨平并用红油漆标记,外露砼面2cm,每段设在距梁段端部10cm处。测控以控制箱梁的底板内外边缘、翼板内外边缘及构造物的中心线为主。施工过程中,每段的测量频率为5次:挂篮就位后,砼浇筑前,砼浇筑后,张拉前,张拉后(即挂篮移位前)。每次测量范围为已完成的各悬浇梁段(还需定期观测基础沉降)。在T构0#段梁顶面和梁箱内分别布置两个水准点,以方便控测。并定期进行梁上水准点与地面水准点的联测,以掌握变化,了解动态。1#梁段施工前对挂篮进行预压,以消除挂篮非弹性变形,测量并绘制挂篮变形曲线图。收集砼弹性模量、加载龄期、张拉等技术参数的实际值,及时分析处理实测数据,以便适当调整预拱度值。在已浇梁段布置观测点,观测每一梁段砼浇筑前后、张拉前后、挂篮就位后各已浇梁段的高程变化,为调整预拱度值提供依据。观测昼夜温度和挠度的关系,以便采取措施减少温差影响。坚持换手复测,严格按监控组提供的标高值控制立模标高。施工过程中要保持与设计计算模式相一致,如施工方案出现较大变化时,分析其影响程度,修正立模标高。定期联测T构施工所用的水准点,以统一高程,保证可靠。
2.3 合拢段施工技术
施工中,为确保梁体达到合拢精度和设计线形,安排专人利用专门的线形控制软件,结合现场实际情况,对主梁施工的每个阶段进行挠度的动态监测和控制。将施工过程中对影响应力和变形的数据输入控制程序,对预应力砼结构进行受力和变形的时效分析,对悬浇法施工的结构从开始到合拢整个过程中任一施工段的结构内力变形情况进行计算,从而实现对结构施工过程的跟踪分析。并在施工过程中根据实际监测结果及时修正计算参数,重新计算施工中各节段的理想状态,对下一施工段作出更准确的预测,确保结构物高程和中线的偏差在允许范围之内,使梁体顺利合拢,使完成后的梁部线形符合设计线形。要求合拢精度(即标高差)不大于10mm;体系转换结束后,梁顶标高误差为±10mm。
2.4 砼浇筑施工技术
由于每段梁体砼的重量、龄期、弹性模量、结构特性、预加应力、施工荷载、挂篮变形等都在不断变化,使梁体各个截面的内力和位移都不断发生变化。因此砼浇筑施工中要采取对砼实行强度、弹性模量和龄期指标同时控制的措施,严格控制箱梁砼施工配合比,注意控制水胶比和骨胶比。严格控制砼的搅拌质量和振捣质量以及浇筑数量。严格控制预应力张拉时间以及二期恒载施加期限。在施加预应力时,砼强度、弹性模量和龄期均要满足设计要求。现场对预筋的管道摩阻进行实测并对张拉力进行修正。严格按设计规定的方式张拉和次序,施工中不能随意更改。施加预应力要严格实行“双控”,严禁超张拉,以确保满足预应力徐变上拱限值的要求。预应力张拉完毕后及时压浆(48h以内),管道压浆要密实。当水泥浆结硬时即可传力,提高构件的抗弯刚度,减少梁体上拱。养生期内保证砼处于潮湿状态,提高砼质量。
2.5 临时固结拆除
根据施工图设计要求完成边跨合拢段的施工工作之后,可以根据施工顺序拆除挂篮和临时固结钢管,并搭设脚手架施工平台,将钢管和箱梁结合部位利用氧割的方式进行切除,接通电源以便于快速溶解结合面硫磺砂浆,并把接合面上残留的没有溶解的砼利用风镐全部清除,然后利用手动砂轮机将锚固钢筋切割开来,逐根吊除钢管砼柱,实现箱梁第三次体系的转换,从而有效达到成桥状态。
3 总结语
总而言之,悬浇连续箱梁施工技术直接影响着整个桥梁工程的施工质量,只有严格控制悬浇连续箱梁施工中挂篮的设计、安装、锚固等施工工作,按照线形控制技术,确保合拢段施工及砼浇筑施工的顺利进行,才能够有效提高悬浇连续箱梁施工质量。因此,研究悬浇连续箱梁施工技术,提高施工技术水平对于促进我国路桥建设事业的发展有着重要的现实意义。
参考文献:
[1]刘海龙.悬浇连续箱梁结构桥梁施工关键技术及要点研究[J].科技创新导报,2012(29):118-119.
[2]黄明圣.某桥梁悬浇连续箱梁施工技术研究[J].科技资讯,2012(17),48.
[3]洪槟.某桥梁悬浇连续箱梁施工技术研究[J].科技资讯,2012(18),44-46.