后张预应力现浇连续箱梁施工技术总结
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施工技术总结
预应力现浇连续箱梁一.工程概况
铜黄项目部负责施工的安徽省铜陵至黄山高速公路汤口——屯溪段路基工程第一合同段施工里程为K194+176——ZK196+721(YK196+930),全长2.754公里。主要工程量:特大桥3座、大桥4座,共长3360.13米,桩基础238根,后张预应力连续现浇箱梁88跨;路基挖方10.7万立方米;路基填方2.8万立方米;路基防护工程20755.84立方米,预应力锚索及锚杆框架6000米;排水工程1573米;分离式隧道1座,长度为1396延米。
本项目合同工期:30个月;合同价值:12652万元。开工日期:2004年3月16日;合同完工日期:2006年9月15日。
本项目工程位于黄山风景区天湖景区内,桥梁工程处于两山夹一河的狭谷内,狭谷内最窄处仅20米左右,山高坡陡,地形复杂,植被茂盛,桥梁工程线路受平、纵、横三方面的约束,墩台一部分位于高边坡上,一部分位于河道中,桥梁线路左幅依山右幅沿河,河道内常年流水,雨季洪水暴发来势汹涌。由于受地形地貌的限制,施工便道、便桥只能沿线路走向设置,桥梁线路十五次跨河,十六次跨便道、六次跨便桥。现场施工由于受场地及地形的制约,同时根据黄山风景区环境、植被保护的要求,施工难度很大。
二.地质、水文状况
本段路线所经区域为山岭重丘区,地貌属皖南山区中部的高中山、低山丘陵和山间盆谷区,地势北高南低。
沿线属北亚热带湿润季风气候区,总的气候特征为冬寒夏热,春秋温和,雨量充沛,光照充足,雨热同期,无霜期长,梅雨期40天左右,一年四季降水差距较大,风向多为东北到东北偏南,季风风速大,洪水灾害严重,每年4~7月多为暴雨,降雨强度大。桥梁多次跨越逍遥溪河,河流水位、流量变化较大,夏季雨量充沛,水位高,流量大,冬季雨量稀少,水位低,流量小,河道最高水位多发生在七月份,最低水位多发生在11~12月份。
三.工程结构形式和特点
本合同段共有七座桥,其中大桥4座,特大桥3座。
下部结构设计:桥台为U形桥台;桥墩为钻孔桩基础,孔径分为1.5m、1.6m、1.7m、1.8m四种形式,圆形墩柱,墩柱直径分为1.5m、1.6m、1.8 m、2.0 m、2.2 m五种,盖梁设计为后张预应力,四束钢绞线,每束16根,张拉控制应力为312.5t,按设计要求盖梁张拉在上部结构现浇前先张拉两束,上部结构现浇完成后再张拉两束。
上部结构设计:1~5#桥预应力现浇箱梁采用单箱单室截面,梁高250cm,梁底宽度565cm,箱梁顶宽1250cm,有40m跨和35m跨两种;纵向预应力主束12束,每束16根,张拉控制应力312.5t,其它纵向钢束16束,每束7根,张拉控制应力为136.7t;桥梁横向每一米设置一道预应力,每束四根,扁锚,单根张拉,张拉控制应力19.53t。每联砼分跨浇注,首次浇注为47米(墩前7米负弯矩为零处为施工缝)单跨混凝土406m3,
钢筋56t,钢绞线15.97t。
6、7#桥预应力现浇箱梁采用双箱双室截面,梁高175cm,梁底宽度640cm,箱梁顶宽1250cm,有20m、25 m跨和30m跨三种,其中7号桥与汤口互通立交相接,最后三孔设计为钢筋砼非预力梁,三孔连续全断面一次性浇注。箱梁截面从双箱双室渐变为三箱三室、四箱四室,梁底宽度从640cm渐变至1155cm,梁顶宽度从1250cm渐变至
1561cm;纵向预应力主束9束,每束21根,张拉控制应力410t,其它纵向钢束6束,每束6根,张拉控制应力为117.2t;
本项目桥梁分布于不同的曲线上,必须解决平曲线跨中矢高、内外弧长差(特别是超高缓和段)、桥梁横坡的问题。位于曲线上的多跨桥梁,将墩台呈放射状、向心布置,调整现浇段长度,但翼缘板外缘及箱梁腹板必须按照实际曲线线型和实际宽度浇注。横坡的变化较大,本项目采用箱梁整体旋转的方法调整横坡,严格使其满足横坡的的需求。
具体的结构形式和特点如下表所示。
逍遥溪1#~7#桥处于曲线上,曲线半径最小为412.37米,最大
半径为1550米, 其中3#特大桥处于没有加直线的两段反向曲线上,4号、5号特大桥位于S形曲线上,线路横坡变化很大;具体线路走向特点见下表:
四.施工方案的比选及确定
针对本项目山区现浇箱梁施工的难度、结合现场地形狭窄、山高沟深,地质复杂的特点及该类大跨度、大数量的现浇箱梁在我公司施工尚属首次,施工方案的确定直接决定现场周转材料、机械设备及各类技术工种、人员的投入,影响到项目工程施工的安全质量及工期效益,公司领导非常重视本项目山区现浇箱梁的施工方案,多次组织有关人员,亲自带队现场进行调研、踏勘,组织有类似本项目工程施工经验的人员进行讨论、比选,对上部结构现浇箱梁的施工方案经过多次的论证、探讨,根据我公司积累多年的施工经验、施工能力及机械设备、材料、人员的
状况,共计提出四种施工方案。
(一).施工方案的提出及比对
1.采用造桥机,首选方案,一次投入,费用相对较小且设备后期有利用价值,主要考察该类设备的性能及生产循环周期,可以解决跨河、跨便桥、跨便道及高边坡处墩台的问题。
2.采用64军用梁及军用墩搭设支架,军用梁安装跨度大,每孔所需支墩数量小,安装速度快,挠度小,可以解决跨河、跨便桥、跨便道及高边坡处墩台的问题。本工程现浇箱梁施工现场地形狭窄,高边坡处军用梁安装拆除的难度相当大。
3.采用满堂脚手架搭设现浇支架,施工工序简单,属于成熟施工工艺,常规施工,材料来源广,脚手架搭设的施工队伍相对比较好选定,周转材料施工完毕可继续利用,如何解决跨河、跨便桥、跨便道及高边坡处墩台的问题成为讨论的焦点。
4.采用大直径钢管搭设支墩,支墩上横向搭设工字钢,纵向架设贝雷片,其效果和军用梁类同,搭设安装跨度比军用梁小,挠度相对较大,每孔所需支墩数量相对要多。结合现场地形比军用梁安装拆除的难度小。
(二).施工方案的确定
根据以上提出的施工方案,公司及项目部经过市场调查和可行性研究,不断的比对,最终确定了两套施工方案。
1.满堂脚手架施工方案:在施工现场地形相对平缓,山体横坡相对较缓的1、6、7号桥采用满堂脚手架方案,设两个工作面。具体跨河、跨便道、跨便桥方案结合现场实际情况确定。