赵昌鸿
云南伦登建设工程有限公司 云南昆明 650106
摘要:大跨度连续刚构桥0#块施工是整个桥梁施工过程中至关重要的一个环节,也是施工中的一个难点,为提高大跨度连续刚构桥梁的施工技术水平及施工安全提供依据和施工经验。本文详细阐述了大跨度刚构连续梁大体积0#块牛腿托架法施工的设计思路和托架受力计算,并通过现场实际施工论证了牛腿托架法在大跨度连续梁0#块施工的安全、经济、合理性。从我公司管理悬浇施工的0#块的检算为各方面安全控制进行介绍,为以后大跨度高墩连续梁0#块托架设计与施工积累了经验,并为同类结构的设计提供参考。
关键词:连续刚构桥、0#块施工技术
随着我国经济的飞速发展,西部的发展是比较落后,逐渐缩小东西部的差距。在我国西南地区,高速公路发展较为缓慢,因地形高差较大,河流沟谷纵横交错。因此设置大跨度刚构连续梁桥梁以满足公路建设需求,探讨大跨度桥梁的施工技术工艺,有助于在今后同类桥梁施工水平作为依据及参考。
1 工程概况
云南省S35永金高速永仁至大姚段第一合同段K12+190羊蹄江大桥,跨越山间沟谷,桥梁梁底距离沟底高度100.45m。羊蹄江大桥主桥结构形式为80+150+80连续刚构桥;刚构桥9#墩为单肢薄壁空心墩,墩高为67m,20个悬浇段和合龙段,其中0#块长12米,高9.3米。箱梁采用C55混凝土;0#块构造布置及预应力体系复杂,因此0#块施工技术是本桥的重难点。
2 总体施工方案
故采用托架通过牛腿预埋在墩身上,作为承重结构较为合理。将0#块施工过程产生的竖向荷载全部由墩身承担。
3 施工技术方案
3.1 0#块支架的设计与施工
(1)牛腿支架系统
墩柱每侧设置两榀三角托架,间距为6.2m;托架平台自下而上一次是φ32mm精轧螺纹钢筋锚固牛腿,牛腿上布置横向主分配梁、纵向次分配梁及底模。托架及平台在主墩顺桥向外侧纵向布置4个2[40b+30mm槽钢组合梁牛腿。底模采用厚度为15mm的竹胶板,外模使用每个T构上2个挂篮的外模。
(2)顶板支架系统
0#块箱梁箱室内顶板底模及腹板内模均采用竹胶板,钢管支架进行支撑,布置间距为60×60cm,同时与模板连接以确保稳固。内模采用竹胶板拼制,外用方木作为纵横向背肋进行加强。内侧模安装好后,用对拉螺杆进行内侧模、外模的加固,对拉螺杆纵、横、竖桥向按1.2m×1.2m布置,横向用Φ60钢管及可调式顶托配合固定内模。在横隔板上设有1m×1.8m人孔,模板用方木及竹胶板加工拼装,用满堂木支架支撑。顶板模板采用盘扣支架支撑,间距按1.2m×1.2m布置,设置水平和竖向剪刀撑。
(3)牛腿施工
0#块支架预埋件分别在墩顶以下0.5m及6m处预埋,预埋位置采用预先在墩身内预埋4cm厚木板成预留槽。9#墩设置8个牛腿,共用112根Φ32精轧镙纹钢锚固牛腿,牛腿端锚板按设计图位置镶入墩身4cm。
在牛腿标高调好后安装组合分配梁,分配梁与牛腿用U型螺栓拧固,防倾覆、防侧翻,安装完成后进行牛腿标高检査。
(4)托架预压
为检验托架的强度、刚度和稳定性,通过预压消除结构非弹性变形,同时取得模板弹性变形的数值,调整预拱度,以求得准确参数,从而保证梁底的线形。
0#块托架加载预压采用砂袋法进行,预压重量为0#块外悬部分自重的1.2倍。
加载采取分级进行,使加载过程尽量符合浇混凝土的状态。
托架加载可分三级进行,每级加载按预压荷载值的60%、80%、100%施加,第一、第二级加载时,纵向应从预压区中心开始向两边位置进行对称加载;横向应从预压区中心线向两侧进行对称加载。第三级加载按照浇筑顺序由两边向中间进行加载。整个加载遵循对称均匀的原则。
3.2 模板安装
底模铺设完毕后放样划出立模边线,用塔吊配合将外侧模安装就位,并将拉杆及内撑杆联成整体,保证模板稳定。模板安装前按图纸在侧模、端模精确打孔,确保预应力筋的位置准确。
3.3 钢筋绑扎与混凝土浇筑
(1)钢筋绑扎
由于底板较厚,须在底板钢筋上下层间设立架立钢筋,钢筋统一由加工场下料、制作成半成品,用运输车运送至施工现场,塔吊吊运至0#块底模上,再把梁段钢筋整体绑扎成型。在施工中必须坚持:纵向预应力优于横向预应力和竖向预应力筋,所有预应力钢筋优于普通钢筋。
(2)混凝土浇筑
0#块高为9.3m,混凝土浇筑高度较高且体积较大,顶板钢筋及管道较密。因此0#块采用分次浇筑,底板至腹板6.5m处第一次浇筑,第二次浇筑腹板剩余部分及顶板。
底板浇筑顺序从悬臂端向墩顶两侧对称进行,腹板和横隔板按厚度30cm水平分层浇筑。振捣要快插慢拔,边提边震,插入下层混凝土5-10cm,表面不再冒气泡为止。浇筑过程中,要平衡对称施工。
振捣时以插入式振捣器为主。严禁触碰各种预埋件及预应力筋。在砼初凝后用拉毛器拉毛,保证与下道工序能够很好的连接。
(3)预留孔的埋设
钢筋安装完成后,采用PVC管在0#块内准确位置预预留孔。观测钢桩采用Φ10mm测量专用控制桩,顶部高出面板混凝土约5mm,预埋平面位置误差≤5mm。
3.4 预应力系统
(1)竖向预应力筋
0#块竖向预应力筋采用4根φs15.2钢绞线共80束,其中20束锚入墩身9.25米,20束锚入墩身13.25米,40束锚入0#块下边缘,采用滞后一个梁段张拉,张拉控制力为1302 Mpa,在墩身及腹板处以65cm双排等间距布置,竖向预应力筋的下端锚固,上端张拉。
(2)纵向预应力筋
0#块纵向预应力筋采用21根φs15.2钢绞线共8束,19根φs15.2钢绞线共8束,张拉控制力为1395Mpa。顶板束进行精确定位和加固,使其钢束坐标准确;管道穿内衬管,在混凝土浇筑完毕后拔除内衬管。采用两端张拉。
(3)横向预应力筋
0#块横向预应力筋主要布置在隔板及顶板处,顶板采用2根φs15.2钢绞线共20束,间距65cm布置;隔板采用12根φs15.2钢绞线共32束,隔板每侧16束,间距60cm;采用滞后一个梁段张拉,张拉控制力为1350 Mpa,采用单侧单端张拉,应由墩顶向梁端方向顺序交换张拉端张拉。横隔板应先张拉横隔板下缘的钢束,依次往上。
4 结语
随着高速公路的快速发展,对大跨径桥梁的施工技术要求越来越高,0#块是大跨径桥梁施工的重点难点,0#块作为后续梁段施工的基础和起步段,精度控制要求高,选择成熟的施工工艺,设计安全可靠、稳定的支撑结构,保证羊蹄江大桥0#块施工满足合同工期要求,在今后同类桥梁的施工中起到一定的借鉴作用。
参考文献:
[1] 卢树圣编著现代预应力混凝土理论与应用.北京:中国铁道出版社,2000.2
[2]张继尧,王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥(桥梁类)/中国现代公路桥梁技术丛书[M]人民交通出版社,2004.