铁路三跨连续梁一次合龙施工技术
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铁路三跨连续梁一次合龙施工技术
党若弼杨广安韩亚军/中国水利水电第十五工程局有限公司
【摘要】连续梁一般采用桂篮分段悬浇,对于三跨连续梁的合龙顺序,一般先边跨后中跨.也有先中跨后 边跨。
本文以中老铁路欣合楠里河特大桥连续梁施工为例,介绍了另一种连续梁的合龙施工顺序,即只需中 跨合龙一次,简化了工序,施工简单,省去了两次合龙时采取的各种措施。
【关键词】铁路连续梁挂篮施工合龙施工技术
1工程概况
欣合楠里河特大桥全长639m ,位于左偏圆曲线上,共
18 跨.桥跨组合形式为[l X 24+4X 32+(48+80+48) + l X 32+ 3 X 24 + 5 X 32 +l X 24]m ,跨河主桥为(48 + 80+48)m 预应力混凝土连续梁,采用挂篮悬灌施工, 其余为预应力混凝土简支T 梁,采用梁场预制、运架施 工。
桥墩均为圆端实心墩,最大墩高24. 5m , 6#、7拌 为连续梁主墩,位于深水中,桥梁基础采用钻孔灌 注桩。
连续梁采用单箱单室结构,顶板宽7m ,底板宽 4m ,最大梁高6m ,梁体预应力采用纵向、横向、竖向 三向预应力体系。
2梁段划分及施工顺序
梁体划分为12个梁段:0#块段长12m ,高度6.0〜
5.31m; 1#〜9#块段为挂篮对称悬浇梁段,长度分3.0m 、 3. 5m 和4.0m ,其中最大悬浇梁段为1#梁段,重量为80t; 1〇神块段为合龙段,长度2.0m ,高度3.3m; 12#边跨梁
段长4.0m ,为边跨非对称挂篮悬浇梁段;11 :T 梁段为边跨 现浇段,长度5. 6m ,采用托架施T .。
各梁段设计施工顺序:先采用托架施工〇#块,在 〇#块上拼装挂篮并预压,然后利用挂篮对称悬浇1#〜 9#梁段,完成后,利用一只挂篮合龙中跨10#梁段, 然后解除临时支座,在10#梁段上施加配重,采用边跨 单只挂篮施丁.边跨12#梁段,最后采用托架和挂篮施工 最后一个梁段,即11#梁段,见图1。
3施工方法
3.1
块施 C
由于连续梁下方为水库,桥墩较高,故采用在墩顶
设三角托架方法一次性浇筑成形。
梁墩临时固结采用钢 筋混凝土临时支墩。
0#块结构复杂.预埋件、钢筋、
预应力孔道密集交错,混凝土数量大,灌注混凝土时下
料和振捣困难,容易产生空洞和裂缝,施T :难度大,混 凝土浇筑前制定专项浇筑方案,进行详细技术交底。
〇#块托架采用4榀双2132三角形托架,夹角45°, 桥墩施丁时预埋托架钢板.托架水平杆预埋钢板采用
多25精轧螺纹钢筋两侧对拉牢固。
托架上横桥向布设2
根双2140 T 字钢.作为横向主承重梁;在横向主承重梁 上顺桥向设7根双丨32a 工字钢做为主纵梁.其中3根双
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铁路三跨连续梁一次合龙施工技术'
I32a工字钢穿过箱梁底、担在墩顶上;在主纵梁上横桥
向铺设114工字钢作为分配梁,间距30cm。
墩顶梁段分
配梁上铺设lOcmXIOcm的方木,在方木上铺设15mm
厚的竹胶板作为墩顶梁段的底模;两侧悬挑梁段采用木
制三角垫架,垫架上铺设竹胶板作为底模,悬挑段侧模
和内模利用挂篮模板;墩顶梁段外模、内模采用定型钢
模板。
3.2挂篮对称M浇
3.2. 1挂篮拼装及预压
〇#块张拉压浆完成后,人T配合塔吊在〇#块上拼
装挂篮,拼装前先在地面上试拼。
挂篮由主桁架、行走
轨道、模板及其固定行走系统共同组成,在〇#块上拼
装完毕后,对挂篮加载进行预压,以消除挂篮的非弹性
变形,测量挂篮的弹性变形值,得出压重与挂篮本身的
变形关系,为各梁段预拱度计算提供依据。
加载采用堆
沙袋分四级加载和卸载(60%、80%、100%和120%),
最大加载重量为最大施X荷载的1.2倍。
3.2.2悬浇段混凝土施工
挂篮预压完成后,调整底模和外侧模的标高和中
线,在底模上安装底板、腹板钢筋和波纹管,然后安装
内模并调整标高和中线,在内顶模上安装顶板钢筋和波
纹管。
腹板和顶板横向预应力筋和波纹管一起安装,纵
向预应力筋待混凝土浇筑完后再穿束钢绞线。
混凝土采
用泵送,按照先底板、再腹板、后顶板的顺序一次浇筑
成形,振捣棒分层振捣密实,浇筑时注意前后左右要
对称。
3.2.3预应力施工
混凝土在满足强度达到设计强度的95%、弹性模量
达到100%、龄期不少于5d的条件下,按照先纵向、再
竖向、后横向的设计顺序进行张拉,竖向和横向张拉滞
后纵向2〜3个梁段。
(1)纵向张拉。
纵向预应力筋采用4台千斤顶两端 同步、左右对称张拉,张拉顺序为先腹板、再顶板、后
底板,从外侧向内侧、左右对称进行。
张拉采用双控
法,以油压表读数为主(即以张拉力为主)•现场实际
量测的伸长量与理论计算的伸长量的误差不得超过
士6%。
张拉工艺流程为:0—初始应力(初始应力为张
拉控制应力的10%〜20%)—张拉控制应力—持荷5min—
主油缸回油锚固(油压回零,测总回缩量)测工作锚夹
片外露量—副油缸供油卸千斤顶。
(2)腹板竖向张拉。
竖向预应力筋为精轧螺纹钢筋,采用60t千斤顶在顶板单端张拉,自中间向两端对
称张拉,靠近梁端的1束先不张拉,和下一梁段一起张
拉。
为减少竖向预应力损失,竖向预应力筋采用两次张
拉方式,即在第一次张拉完成I d后进行第二次张拉,
弥补由于操作和设备等原因造成的预应力损失。
(3)顶板横向张拉。
顶板横向预应力筋为钢绞线,采用26t千斤顶单根、单端张拉,张拉端左右交替进行
张拉,安装波纹管及预应力筋时注意锚固端和张拉端左
右交替布置。
张拉自中间向两端对称进行,靠近梁端的
1束先不张拉,和下一梁段一起张拉,以防止由于梁段
接缝两侧横向压缩不同引起顶板混凝土开裂。
(4)管道压浆。
为减少预应力损失,张拉完成后在 24h内完成管道压浆。
管道压浆采用真空辅助压浆工
艺,灌浆料采用高性能无收缩防腐灌浆料。
张拉和压浆
完毕后,将挂篮前移施工下一个梁段。
(5)张拉槽口封锚。
压浆后及时封锚,封锚采用C55无收缩混凝土,并在混凝土表面涂刷两层聚氨酯防
水涂料。
3.2.4线形控制
连续梁在浇筑混凝土前后、张拉前后等各个施工环
节,以及受温度和外部荷载影响,梁体的线形都在发生
变化,为保证梁体成桥线形符合设计要求以及精准合龙
对接,在施工过程中,必须委托第三方有资质的单位对
梁体进行线形监控,提供每一个梁段的预拱度。
3.3中跨介龙施1:
l(l a)#〜9(9a)#梁段施工完成后,进行中跨10杯
合龙段施工。
中跨合龙采用主跨2套挂篮中的其中一套挂篮改为
吊架施工。
先采用劲性骨架将梁体外锁定,再按设计依
次张拉2N26、2N27钢束至设计张拉力的30%。
然后,
在一天气温最低时浇筑合龙段混凝土。
待混凝土强度达
到设计的95%,弹性模量达到设计值的100%,并满足
5d龄期后,依次序张拉相应的纵向预应力钢束N26、
N126 (不灌浆)至设计张拉力,2N27至设计张拉力的50%,随后拆除体外劲性骨架及主墩临时支座,主墩永
久支座受力完成体系转换。
合龙段梁体外劲性骨设置见
图2合龙段粱体外劲性骨架设置囹(单位:mm)
中跨合龙段纵向钢束设置见图3。
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机电与金属结构工程
图3
中跨合龙段纵向钢束布置图
3.4边跨非对称梁段施H
中跨合龙且主墩支座承载完成体系转换后,当合龙 段混凝土强度及弹性模量达到设计值的100%并满足7d 龄期要求后,在合龙段先施加30t 的压重,压重采用型 钢或钢筋.用边跨挂篮悬臂灌注边跨非对称梁段即12# 梁段,并张拉钢束N 19。
施工方法和1 (l a )#〜9(9a )# 梁段相同,见图4。
图4
边跨非对称挂篮悬浇示意图
3.5边跨现浇段施工
边跨现浇段即11#梁段是最后施T .的一个梁段。
11井 梁段长5.6m ,除0#块外,是最长的一个梁段,采用托 架施工。
托架在边墩上设置,并进行预压后,立模一次 灌注混凝土。
混凝土达到设计张拉条件后,先拆除钢束
2N 26 (未压浆),再依次对称张拉纵向钢束N 20、N 25、
N 24。
然后,移除中跨合龙段压重,拆除所有挂篮和托
架,张拉剩余钢束。
4施工要点
(1)
连续梁施工属于危大工程,〇#块、挂篮施工、
合龙段、边跨现浇段施工要编制专项施工方案,按规定 上报施工方案并经专家评审,对托架、挂篮要进行预 压,并进行受力计算,不能仅凭经验进行施工。
(2)
在泵送浇筑混凝土过程中,时常发生堵管现
象,堵管处理不及时容易造成混凝土接茬冷缝,主要原 因为混凝土坍落度损失较大,应合理安排混凝土罐车从
混凝土拌和站发车时间,减少混凝土罐车在现场的等待 时间,高温天气对泵管覆盖洒水降温,设计混凝土配合 比时初凝时间在满足规范的前提下要尽可能长。
(3)
对于大跨度连续梁,预应力是桥梁的生命线。
因此,钢绞线安装位置必须准确、固定牢固,张拉力计 算和现场控制必须准确,以张拉力为主,采用伸长量进 行校核,当实际伸长量超出规范允许值时,停止张拉, 查明原因。
千斤顶和油表按规定进行校核,压浆要饱满 密实。
(4)
在挂篮前移、浇筑混凝土、张拉时,必循前
后、左右对称的原则,前后不平衡重不能超出设计 要求。
(5)
锚垫板后面有弹簧钢筋,钢筋非常密集.浇筑
混凝土时容易产生脱空,张拉时锚垫板很容易压碎,因 此,浇筑混凝土时特别注意锚垫板后面混凝土的振捣。
(6) 波纹管接长采用套管,接头缠裹紧密,内穿
P E 管,防止浇筑混凝土过程中造成瘪管.导致钢绞线
无法穿过。
(7)
中跨合龙是非常重要的一道工序,在一天气温
最低时采用劲性骨架进行锁定、预张拉和浇筑混凝土, 在气温上升前混凝土浇筑完成,保证混凝土始终处于压 应力状态。
5
结语
欣合楠里河特大桥连续梁两个T 构的各对称梁段采
用挂篮悬臂浇筑完成后,先合龙中跨;然后,采用张拉 合龙段顶板钢束以及在合龙段顶板设置压重的方式,解 除梁墩固结后,利用挂篮悬臂浇筑边跨非对称梁段;最 后采用托架施工边跨端头梁段。
这种梁段划分和施工顺 序,避免了边跨合龙工序,施工方便,为以后连续梁的 设计和施T .提供了一种新的思路。
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