浅谈连续梁合拢段施工技术及控制措施
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浅谈连续梁合拢段施工技术及控制措施中铁十七局集团一公司成绵乐项目周艳艳王万春
摘要:文章根据成绵乐客运专线(48+80+48)m连续梁合拢段施工情况,介绍了连续梁合拢段施工顺序、影响因素、需解决的问题、施工方法,就连续梁合拢段的施工技术及控制措施进行了阐述和分析,为以后同类连续梁的合拢施工提供了参考。
关键词:连续梁合拢技术措施
1、工程概况
成绵乐客运专线CMLZQ-1标(48+80+48)m连续箱梁为单箱单室、变高度、变截面结构,中支点梁高6.4m,跨中10m直线段及边跨13.7m直线段梁高3.6m,其余梁段梁底下缘按二次抛物线过渡(y=2.8X^2/32^2-5.6X/32+6.4(M)(X=0~32M)),坐标原点为0#段的直线段两侧端。箱梁顶宽11.8m,底宽6.7m。全桥顶板厚42cm;腹板厚45至80cm,按折线变化,边跨端块处腹板厚由45cm渐变至80cm;底板厚44cm至80cm,在梁高变化段范围内按抛物线变化,边跨端块处底板厚由44cm渐变至80cm。全联在端支点及中支点处共设4道横隔板,横隔板中部设有孔洞,梁端横隔板底部设有进人槽,供检查人员通过。
全梁采用悬臂浇筑法施工,边跨梁长48.7米,分为12个梁段,中跨梁长80米,分为19个梁段,主墩顶各设一节0#梁段,全梁共45个梁段。
梁段内设置了纵、横、竖三向预应力筋体系,纵向束为1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线,塑料波纹管成孔,内径85mm,外径98mm,锚固体系采用自锚式拉丝体系,采用OVM15A-12锚具,张拉采用YCW250B型千斤顶,采用真空辅助压浆工艺,全部采用两端对称张拉;横向束为1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003预应力钢绞线,锚固体系采用BM15(P)-3锚具及配套的支撑垫板,张拉采用YCW100B型千斤顶,管道形成采用内经60×22㎜扁形塑料波纹管成孔,张拉端与固定端沿梁长方向间隔设置;竖向预应力筋采用φ32㎜高强精轧螺纹钢,型号为PSB830,锚固体系采用JLM-32型锚具,在腹板中单排布置,张拉体系采用YCW60B型千斤顶,管道形成采用内径φ45㎜,壁厚0.5mm的铁皮管成孔。
2、合拢段施工方案
本桥梁为一联三跨连续箱梁结构,中跨合拢段和边跨合拢段长度均为2m。
按照设计要求,采用先中跨后边跨的顺序合拢。合拢段的临时锁定采用体内支撑结构和张拉临时束共同锁定,采用既撑又拉的办法,将两端的梁体连成整体。在合拢段箱梁的底板和腹板、顶板与腹板交界处设置型钢连接结构作为临时连接刚性支撑,以承受温度升高使悬臂梁和现浇段伸长产生的压应力。
连续桥梁采用悬臂灌注施工,为保证施工阶段的稳定,合拢顺序采取先中跨合拢,结构由双悬臂状态变成单悬臂状态,悬臂浇筑10#节段混凝土,最后边跨合拢,成连续梁受力状态。鉴于本桥合拢段长度为 2.0m,利用挂篮底模架施工,侧模使用挂篮侧模。中跨合拢段施工,由两个挂篮向一个挂篮过渡,一个挂篮(进度较快的主墩上的挂篮)退回至8′#段,另一个挂篮(另一个主墩的挂篮)走行跨过合拢段至另一端悬臂施工段上,形成合拢段施工托架。在合拢段施工过程中,由于昼夜温差影响,现浇混凝土的早期收缩、水化热影响,已完成梁段混凝土的收缩徐变影响,结构体系转换及施工荷载等因素的影响,必须采取措施,以保证合拢段的质量。
3、合拢段施工步骤
在9′#悬臂段张拉压浆完成后进行中跨合拢。
3.1模板安装
中跨合拢段模板利用一个9′#段的挂篮模板,在9′#段张拉完成后立即把挂篮外模和底模前移就位,利用预埋孔把底模和侧模悬挂在合拢段上。需要拆除的挂篮在9′#段施工后立即拆除。
3.2钢筋波纹管安装
在底模和侧模安装就位后,开始安装合拢段的钢筋和波纹管,在波纹管安装完成后穿临时钢束钢绞线,在钢筋安装时必须注意钢筋的连接只能进行一端焊接,另一端用铁丝轻微的绑扎就行。待临时束张拉完成后再进行焊接。
3.3配重
在刚性支撑锁定前在中跨两端的9′#段上安装水箱并注水,配重根据中跨混凝土一半的重量(中跨混凝土重量为57.7t,一半为28.85t)产生的弯矩确定9′#段上水箱的配重,
计划水箱中心据主墩36.25米处,故需要水重29t,计划利用原墩身圆弧段模板拼装,水箱直径4米,高度2米。
3.4刚性支撑的锁定
在钢筋、模板安装完成后(内模不要封闭),在晚上24:00左右开始焊接刚性支撑的另一端,在刚性支撑焊接完成后张拉顶板临时锁定钢束2N21、底板临时锁定钢束2N28,每束张拉力为300KN。在临时张拉束张拉完成后,焊接钢筋的另一端,封闭内模进行内模加固,在所有钢筋模板安装完成后报检浇注混凝土。
在9′#段底板与腹板、顶板与腹板交界处预埋型钢支撑(也称劲性骨架),施工时先将锚板N1预埋定位,然后将钢管端部的钢板与预埋锚板满焊,另一端与一块锲形钢板N3满焊,再将另一块锲形钢板N3紧贴插入预埋钢板和钢管端部的锲形钢板之间,并将其与两边的钢板满焊,最后焊上缀板。刚性支撑及临时钢束见附图。
3.5混凝土浇注
混凝土浇注选在凌晨5:00左右开始进行,并计划在2个小时内完成混凝土浇注工作,提前做好相关准备工作。
3.6合拢段施工时间计划表
3.7张拉
在混凝土强度和弹性模量达到设计值的90%,并满足不小于5天龄期要求后,张拉2N21、2N28至设计应力,张拉完成后立即压浆封闭。
4、合拢段施工注意事项
4.1在一天中气温最低的时候进行混凝土浇注,并加强接头混凝土的保温和养护,使混凝土的早期硬结过程中始终处于升温受压状态。
4.2在张拉临时束前钢筋只焊接一端,钢筋的另一端用铁丝轻微绑扎,张拉后进行另一
端焊接。
4.3临时束张拉为底板、顶板左右侧各2束,共计4束。张拉力为300KN。刚性支撑内部用孔道压浆料压注密实。在合拢段混凝土强度和弹性模量达到设计值的90%,并满足不小于5天龄期要求后张拉钢束至设计值。
4.4合拢段混凝土选择。合拢段混凝土采用早强混凝土,加入早强剂,浇筑时认真振捣和养生,及时张拉预应力筋,防止合拢段混凝土产生裂缝。
4.5合拢段的锁定必须迅速、对称地进行。先将刚性支撑一端与预埋铁件焊接,而后将刚性支撑另一端与梁连接,临时预应力束也应随之快速张拉。在边跨合拢段锁定前,必须释放边墩侧的支座的固定约束,让梁一端在合拢段锁定的连接下,能沿支座自由收缩。
5、结语
合拢段施工是连续梁体系转换的重要环节,对保证成桥重量至关重要。合拢的重要原则是低温灌注,又拉又撑又抗剪。合拢前使两悬臂端临时连接,保持相对固定。防止合拢段混凝土在早期因为梁体混凝土的热胀冷缩而开裂。同时,选择在一天中的低温、变化较小时进行混凝土施工。保证混凝土在温升、受压的情况下达到终凝,避免受拉开裂。
参考文献
[1]李明.悬浇连续梁合拢段施工[J].水科学与工程技术,2008,(3)
[2]李胜.怀洪新河特大桥预应力混凝土连续箱梁合拢施工技术[J].北方交通,2006,(7)
[3]詹蓓蓓,章曾焕,张介望.预应力连续梁合龙段的设计与施工[J].土木工程学报,2005,(2)