悬浇连续梁桥施工技术研究

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  摘要:混凝土连续梁挂篮法施工中墩梁固结是普通采用的形式,墩顶临时固结的形式选择和计算直接影响到悬臂施工过程的质量和安全。通过分析悬臂桥梁在施工中的各个工序,确保悬臂现浇桥梁的安全进行,施工结果表明,在整个悬臂桥施工过程中,桥梁合拢段是施工的关键技术。
  关键词:悬浇;连续梁;施工技术;应用
  1导言
  朔山联络线跨桑干总渠大桥1号~4号墩台为单线(32+48+32)m后张法预应力钢筋混凝土箱型连续梁,该连续梁位于直线上,为跨越桑干总渠而设。梁体边支座中心至梁端0.6m,全长113.2m,梁高沿纵向按二次抛物变化,中支点梁高3.5m,边支点及跨中梁高2.5m,中跨跨中直线段长8.4m,边跨直线段长12.8m。梁体截面采用单箱单室直腹板形式,顶板厚度除梁端附近外均为32cm,腹板厚45cm~60cm~70cm,底板由跨中的40cm按二次抛物线变化至根部的60cm。顶板宽度7.2m,底板宽度3.8m。
  跨桑干总渠大桥(32+48+32)m连续梁主梁采用预应力混凝土单箱单室变截面连续箱梁。连续梁跨中节段采用挂篮法悬浇施工,由于节段自重恒荷载及梁上施工活荷载存在差异,梁体可能因两端荷载对梁中产生的不平衡弯矩发生倾覆,因此连续梁主墩施工时需要在墩顶设置临时锚固支墩。
  2施工设计
  对工程中梁所采取的是将其固结成“T”型结构,然后进行连续性施工工艺。具体施工的方法为,在“T”型结构悬壁段进行浇筑操作,接下来让各个T型结构进行聚拢,使其能够满足连续梁工程的需求。在这一过程中,箱梁应选择由拌合站所制作而成的混凝土,利用泵输工艺来达到浇筑要求。箱梁施工中的所有装备与施工材料都要利用吊车吊装至其正确位置,然后施工人员要从钢管所搭建的踏板上进行施工。
  3连续梁桥悬臂浇筑施工工艺
  连续梁桥的悬臂浇筑施工是一个较为系统的工程,不仅包括0#块的浇筑施工,同时还包括挂篮悬臂浇筑和后期合龙段的施工。
  3.1挂篮悬臂浇筑工艺流程
  对于连续梁桥的悬臂浇筑施工,具体施工工艺流程如图1所示。
  3.2端部0
  #块施工鉴于0#块是连续梁桥施工的第一步,同时0#块的施工精度对于整体桥梁的施工控制产生较大影响,因此对于0#块需要严格按照工艺要求施工。
  3.3临时支座安装
  在临时固结措施完成之后、模板安装之前,为了主梁受力均匀合理,需要在墩顶设置临时支座。根据施工要求和后期体系转换要求,临时支座采用硫磺混凝土分两次浇筑,首次为垫石混凝土浇筑,二次为支座混凝土浇筑,浇筑和养护达到设计要求后,通过预埋钢筋进行固定施工,按照楔形模板标高,浇筑硫磺混凝土直至标高超过设计永久支座5cm,这是为了在悬臂施工过程中避免永久性支座参与主梁受力。
  3.4托架结构及模板安装
  在临时固结措施和临时支座安装完毕后,需要将临时墩位置作为临时联结系构件设置托架,托架支撑主要包括临时墩、钢管柱和工字钢,采取顺桥向进行布置,起到对整体支架的支撑作用。在托架结构完成之后,即可进行模板的安装。0#块模板包括内模和外模两部分,其中内模顶部采用钢模板,侧模为竹胶板,外模则全部采用钢模板。
  3.5混凝土浇注
  在0#块浇筑之前,需要留置预留孔,便于后期挂篮拼装。对于0#块混凝土的浇筑,采用分层、均匀和对称的方式。鉴于本工程0#块体积较大,分两次进行浇筑。第一次浇筑至腹板受力较为简单的中间靠上1.0m位置,第二次则对于剩余部分进行浇筑施工,同时在二次浇筑前需要对接缝进行处理。在混凝土浇筑养护达到设计强度的90%以后,则需要进行预应力束的张拉,在张拉完毕后即可进行下一步的挂篮施工。
  3.6挂篮施工
  在挂篮安装之前,需要对挂篮进行试拼装,并采取水箱加水的方式进行承压试验。挂篮安装首先安装主桁梁,然后安装锚固系统,锚固系统由锚固桁梁、锚杆和蹬筋三部分组成,主梁尾部通过锚固连接器锚固于竖向预应力蹬筋上。主要结构完成后,需要安装主梁、立柱和平联,在调整三角桁片之后,安装桁架前、中和上横梁,最后进行吊带和底栏的安装。安装完毕之后,需要通过吊带提升设备调整平台标高,全面检查挂篮安装质量。
  在挂篮安装完成并进行预压调整后,要进行外侧和翼板模板钢筋的安装:首先安装底层钢筋、腹板钢筋和顶板钢筋,然后安装腹板竖向、纵向和顶板纵向、横向波纹管和预应力钢束,在所有检查完毕并安装标高测量点之后进行混凝土浇筑。为了悬臂两端的受力平衡和稳定,混凝土浇筑应该从两端对称进行。对混凝土进行养护,在达到设计强度的90%后,对纵向预应力钢束进行两端对称张拉,而后进行压浆处理。
  为了后续施工的精度和成桥后的受力合理性,在混凝土预应力钢束张拉前后进行标高的测量,如果发生的偏移量较大,则需要分析清楚原因才能进行下一步的施工;同时在混凝土浇筑过程中实时监测桥墩偏移量,避免因偏移量过大影响施工安全和稳定性,发现偏移量应及时采取针对性措施进行处理。
  3.7合拢段施工
  先合拢边跨后合拢中跨为合拢段的正确施工顺序,开展合拢段施工时,要切实保证这两个“T字型结构”表层梁面整洁,然后进行合拢段施工,具体施工步骤如下:
  ①必须保证配重水箱备份,并且将少数必须的机具设备置于正确应用地点。之后对距离较近的两个“T字型结构”上全部观测点的标高数据信息进行确定,然后锁定永久支座。②拆除“T字型结构”附近的临时支座,并将拆除临时支座后梁面上观测点的标高进行确定,进而得到一个准确的合拢段两个梁端顶面标高高差,并保证其符合相关规章制度,最后才能开展合拢段施工操作。③在安装合拢段箱体内模与顶板钢筋期间,应提前进行气温的选定工作,最好挑选温度较为低的时间段, (下转第页)
  (上接第页)然后根据设计内容对体外形钢支撑进行焊接工艺。并将距离较近的两个“T字结构”。④为防止温度变化过大对混凝土浇筑的严重影响,所以在进行合拢段混凝土浇筑时要挑选温度最低的時间,并且将在混凝土拌制时掺入适量铝粉作膨胀剂,提高混凝土强度同时,也减少其连接处裂缝产生的现象。⑤合拢段两边需进行水箱配重设计,保证水箱配重与浇筑的混凝土重量一致。之后可对混凝土浇筑工作与放水工作同步进行。除此之外,要尽可能内将混凝土浇筑完成时间控制在气温回升前。⑥完成混凝土浇筑工作后,需对其进行养生,表面覆盖上适宜的面料或塑料布,并定时向其表面洒水,防止因骤然干燥所引起的干裂现象。
  3.8移动模架法施工关键技术
  高架桥在近年来得到了很大发展。高架桥的特点是桥长跨多,桥梁的跨径大约在30~50m左右。利用机械化的模板和支架逐跨移动,进行现浇混凝土施工,可以有效适应这类桥梁的快速施工,以达到减轻劳动强度,节省劳力和少占施工场地的目的,这就是移动模架法。常用的移动可分为活动模架和移动悬吊模架两种。
  3.9有支架就地浇筑
  在支架上直接进行浇筑,这是一种非常原始的施工方法,在使用这种施工方法的时候并不会出现体系转换的问题但是这种施工方法最为明显的缺陷就是施工周期很长,并且在施工过程中也需要搭设大量的脚手架,这种施工方式较多地应用到中小型连续梁结构的桥体的施工当中,并且要求桥墩较低,最明显的优势就是并不需要起重设备,施工较为简单,桥体也具有较高的整体性。
  其实近年来,支架构件已经体现出了越来越明显的常备化特点,同时桥梁结构的种类也越来越多,并且在施工过程中,钢制脚手架也在不断推广,在很多复杂结构的桥体当中,预应力系统也发挥越来越重要的作用,所以在很多工程当中,这种施工技术已经成为一种更好的选择。
  结束语
  综上所述,对于连续梁桥的施工,挂篮悬臂施工是当前应用较为广泛的施工选择。不同的施工方法所使用的施工设备以及施工材料都是有所区别,应该结合当地的实际情况来选择最为合适的施工方法。在施工过程中应该坚决避免生搬硬套,否则将会提高施工成本、降低施工质量。
  参考文献:
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  [2]王世民.谈悬浇连续梁墩顶临时固结施工技术[J].山西建筑,2017,44(09):169-170.
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