跨河特大桥悬灌梁合拢段施工技术

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Ku a he te da qiao
xuan guan liang he long duan shi gong ji shu 跨河特大桥
悬灌梁合拢段施工技术
悬灌浇筑法因为具有大跨越能力、施工便捷、工期短、成本低等一系列优势,而在跨河特大桥中的高墩、大跨径的连续梁应用广泛。

成熟的合拢技术是提高桥梁基础稳定性的重要前提,也是跨河特大桥工程的关键技术,必须加强质量控制。

本文介绍了悬灌梁合拢段施工及其对桥梁结构的影响和作用,并以实际工程为例探讨了悬灌梁合拢段施工要点。

一、悬灌梁合拢段雄工及其对桥梁结构的影响和作用
1.合拢
合拢指的是对于悬臂浇注施工的连续梁(刚构)等桥梁结构,连接各悬臂施工结构之间或与边跨现浇段之间的
节段。

一般情况下合拢段长约1.5-2.0m o在应用这种技术的工程中,需要按照规定的顺序进行施工,其施工工序
包括使0#段临时固结、合拢段施工以及解除支座等等,只有严格按照这种顺序进行施工才可以将悬臂施工的静定
结构转换为成桥状态的连续梁(刚构)o
2.合拢段施工对桥梁结构的影响
合拢段施工对桥梁结构的影响主要两方面:一是引发结构体系发生变化,主要就是悬臂静定结构在一定的施工条件下变成连续的超静定结构;二是引发了结构内力出现变化,在超静定结构出现之后,不仅存在施工内力,并且还有结构内力的重分布和相关的次内力。

3.合拢段和体系转换的作用
合拢段和体系转换的作用主要包括两方面:一方面是完成了桥线形转换,在这个过程中需要多个施工技术严丝合缝的配合才能实现,这些施工技术包括配重、临时固结、劲性骨架等等;另一方面是结构内力得到优化,这主要是由于合拢顺序发生优化、调整合拢段长度调整(顶推)和支座标高,进而使恒载内力在整个桥梁中的分布更加的合理,同时限制不利的各项次内力的作用发挥。

二、跨河特大桥悬灌合拢段雄工要点
1.工程概况
新丰围互通立交桥位于中山市坦洲镇裕洲村新丰围岛,起点桩号K5+610.019,终点桩号为K7+215.019,主线桥全长1605m。

新丰围互通立交跨广澳高速DK6+416.47左幅(37+55+35)m、右幅(35+55+35) m,悬浇连续梁桥为三跨混凝土连续梁桥,左幅起讫里程为K6+351.019-K6+478.019,为(37+55+35)m悬浇梁;右幅起讫里程为K6+356.519-K6+481.519,为(35+55+35)m悬浇梁。

梁体为单箱双室、变高度、变截面直腹板结构。

箱梁顶宽16.25m,箱梁底宽9.25m。

本桥梁部悬浇施工顺序大致为:在左幅23、24,右幅24、25#墩上分别立模现浇0号块,0号块由3.5米变化至3.033米,其中3.5米段长2.4米。

0#块混凝土224.8m3□挂篮悬浇节段共27个,0号节段长度为22m。

合拢段为28号节段,中间合拢段挂篮施工。

悬臂施工时对称浇筑,两端混凝土灌筑不平衡重不得超过20吨,临时支墩设置在墩顶。

2.箱梁采用挂篮悬臂施工工艺,其主要施工顺序如下:
(1)桥墩施工完成后在支架上现浇0号块。

(2)从墩顶到跨中采用悬臂浇注箱梁,在浇筑过程中要保证对称;在混凝土达到施工方案的要求后就可以进行预应力张拉施工;在浇筑到最后一个梁段时,要进行边跨现浇段的施工,先做好支架搭设和预压工作,再做好浇筑施工工作。

(3)再完成上述步骤后,要及时的把挂篮拆掉,这样最大单"T”状态才可以呈现出来。

(4)安装边跨合龙段吊架(同时吊架预压),同步在跨中悬臂端部施加边跨合龙段配重P1,P1按边跨合龙段吊架重量的一半施加。

单T悬臂两端施加配重P2,P2为边跨合龙段重量的一半。

安装劲性骨架,浇注合龙段混凝土,同步卸载悬臂两端的平衡重P2',P2'=已浇筑混凝土重量的一半。

当浇筑完毕时,P2'=P2。

(5)再边跨合龙段混凝土符合要求之后要及时的张拉预应力钢束。

(6)在完成中跨合龙段吊架安装之后,就要及时的卸载掉后平衡重円。

在两悬臂端施加中跨合龙段配重P3,P3取重数值要注意,一般情况下是中跨混凝土重量的一半。

完成配重之后,要及时的对中跨劲性骨架进行安装,
对合龙段混凝土进行浇筑的同时做好等量减少配重的
工作。

(7)等到中跨合龙段混凝土达到施工方案的要求后就可以进行预应力张拉施工。

(8)合龙全部完成。

三、跨河特大桥悬灌梁合拢段歯工质量控制
1.线形控制
合拢段是整个桥梁工程的最后施工端,在完成0#块以及正常行走段的线形控制之后,就要严格的控制合拢段的线形。

具体来说要做到以下几点:(1)要想实现合拢段超高的合拢精度就要对每施工段结构的竖向和横向偏移精度进行控制,每次浇筑一段完成后就要对这一段进行测量,否则不能及时发现误差,累计起来就会造成严重问题,而及时测量调整就可以把这些误差控制在设计和规范范围内。

(2)线性控制还需要明白悬臂连续梁内力的准确数据,为保证这些数据的及时性和准确性,就要在第一联悬臂施工时就进行各种实验测试,如主梁应力测试、温度场测试等等,这些工作应当请专业的检测单位来做,并出具检测结果实施。

(3)正常情况下,在正常行走段施工的最后三个节段要开展温度和湿度数据统计和分析工作,这样就能预测温湿度对梁体高程与方向的影响,从而使拼装挂蓝模板的预抬值更加准确,并且可以为边跨现浇段和行走段最后一段的相对高差的控制提供基础数据。

(4)以标高测量的结果为依据开展后续处理工作,假如合拢段两端的标高偏差小于15mm,就不需要找平,但是一旦超过15mm就必须利用配重等方式进行找平,这样才能保证证梁体的外观。

但是这种方式会造成梁体不规则应力的出现,出现后会对梁体原设计的应力结构造成破坏。

在对相对高差的控制的时候,要注意使用全站仪等仪器对合各梁截面的坐标进行对此检查复合。

2.临时锁定的问题
设置临时锁定能够抵消一部分的摩擦阻力,它发挥作用主要是通过减少梁体受温度因素影响发生的变形,梁体变形的减少在一定程度上降低了支座和模板体系的摩擦阻力。

温度应力引起的力相对来说比较大,这种情况下需要对梁体施加一定的约束力,约束力从哪里来,只能从模板中来,这时假如约束力低于梁体温度应力,梁体就会出现位移问题。

要想避免这种问题只要满足合拢段临时锁定力比模板及支座的约束力大就可以了。

设置临时锁定的施工方式这里介绍一种简单的,就是将钢板预埋到合拢段两侧已浇混凝土上,除此之外还要加一个保障措施,就是钢板后方要进行钢板肋加来增加抗拔力。

3.混凝土浇筑问题
研究表明混凝土浇筑不当容易引发各种问题,如硬度不够、裂缝等,尤其是大多建成的连续梁的合拢段存在裂缝问题,这些裂缝主要分布在顺桥向顶板或底板的位置。

造成这一问题一方面是设计不当一方面是施工不当。

如某些大跨度桥梁设计时,跨中压应力储备留的太大,就会造成后期底板束张拉应力过于大,加之收到混凝土材料的泊松比的影响,沿预应力作用的横向就会出现拉应变,从而引发裂缝。

犹如某个跨河大桥的合拢段混凝土强度相比梁体高一个等级,这时它就以早强和微涨开展配合比设计工作,并且对于合拢段横向、竖向预应力的施工严格控制,做好混凝土养护工作,这样就会减少由于合拢段混凝土在浇注硬化过程中横向收缩、后期底板纵向束张拉应力的作用下产生顺桥向裂缝。

在施工过程中要严格控制,合拢段箱梁的混凝土工程需要通过一次性浇筑实现。

浇筑需要考虑温度因素影响,一般应当在一天内温度较低(15点左右)或者温差变化小(午夜前后)进行浇筑。

浇筑混凝土时需要注意以下几点问题:(1)在浇筑之前要做好检查工作,检查内容主要包括预应力波纹管道和管身有没有破损,支架、模板、钢筋、预埋件工作有没有做到位,符不符合设计要求。

发现问题要及时改正,监理检查没有问题后才可以进行浇筑作业。

(2)混凝土浇筑应当分层作业,每层混凝土浇筑完工应当在前层混凝土初凝之前,减少层间冷缝的发生;分层浇筑的方向是从中间向两边浇筑。

(3)混凝土振捣作业必须严格按照施工方案进行,避免出现漏捣、欠捣以及过度振捣等问题。

(4)由于靠近预应力喇叭管的地方钢筋分布的非常密集,施工作业面狭窄,为了方便作业可以采用小直径的插入式振捣器。

(5)浇筑混凝土施工过程中除了混凝土作业人员在场,模板安装人员应应当在场,如果发生了模型接缝处以及钻孔处的漏浆问题时,要及时改善模板工程,比如发现模型板存在倾斜、弯曲问题,要通过措施补救再继续施工。

(6)振捣作业使混凝土结构平整之后,就可以开展抹面作业工序了,部分结构一次抹面就可以,但是顶板部位的混凝土要进行二次抹面的工作。

在二次抹面施工时要注意二次抹面的时间,应当要在混凝土初凝前完成,只有这样才能减少由于早期无水引起的表面干裂问题。

(7)在浇注横隔板和腹板过程中,要严格控制浇筑混凝土的速度,过快或过慢都会引发问题,如出现翻浆。

四、结语
桥梁合龙段施工技术及其质量控制是否得当将影响整个桥梁标高、线形控制等。

因此在跨河特大悬灌梁体合拢段施工之前必须制定合理的施工技术方案,并在施工过程中严格控制线形、做好临时锁定工作和桥梁混凝土浇筑控制,从而确保桥梁顺利合龙段。

(作者单位:中铁二十三局集团第一工程有限公司)。

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