程平
摘要:本文通過例舉案例,對某大橋上部結(jié)構(gòu)關(guān)鍵施工展開了探討,闡述了工程的重難點,并分別對零號節(jié)段施工、主梁懸臂施工和引橋施工分析,僅供參考。
關(guān)鍵詞:大橋上鄙結(jié)枸;關(guān)鍵施工;探討
一、工程概況
某跨江橋梁主橋為高低塔單索面混凝土斜拉橋,長650m,寬25m,最大跨徑320m,西引橋全長1008m,東引橋全長258m,均為預(yù)砬力現(xiàn)澆箱梁,跨越居民區(qū)與軌道交通二號線。
二、工程重難點
1.零號節(jié)段
主梁無索區(qū)零號塊縱向總挺度為25m,水泥汞重達2500t,梁底與承臺高度距離有58m,而且承臺平面尺寸比零號節(jié)段要小得多,常年低丁施工水位。主墩零號節(jié)段其獨特的雙向大懸臂、大噸位使得現(xiàn)澆支架設(shè)計及施工難度極大。
2.主梁懸澆
主橋上部主梁為單箱三室斜腹板結(jié)構(gòu),梁寬32.5m,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度7m,非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段有4m及8m兩種形式,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段重量約470t,個別特殊節(jié)毆重量最重達到708t,混凝士節(jié)段超寬、超重。
3.引橋現(xiàn)澆
高架橋長度約1km,跨越工業(yè)區(qū)及居民區(qū),施工受拆遷影響,干擾大、條件復(fù)雜,施工難度大。
三、零號節(jié)段施工
大橋主橋零號塊非常龐大,縱向長25m,相當(dāng)于普通斜拉橋的零號塊和1號塊的總長度,無斜拉素設(shè)計,形成縱向12.5m的大懸臂,主梁橫向?qū)?2.5m,橫向懸臂達16m,形成了零號塊縱橫雙向大懸臂的特點,再加上零號塊距地而過高,施工難度非常大。
綜上因素,經(jīng)多次現(xiàn)場研究決定,將零號塊順橋向劃分為三段(6.3m+12.4m+6.3m),分2次進行施工。中段12.4m采用托架現(xiàn)澆,混凝土數(shù)量約749m3,兩邊各6.3m采用掛籃進行施工,混凝土數(shù)量約202m3,第二次施工時,設(shè)臨時斜拉索,按有索段澆筑剩余部分。如下圖1所示。
1.托架設(shè)計
托架采用萬能桿件設(shè)計,底部設(shè)型鋼牛腿承為主要支撐點,上部設(shè)鉸座分攤水平力反力,單點由精軋螺紋對拉,托架上布置單層分配梁與型銅組焊桁架,其間設(shè)10cm厚楔塊,以便脫模及凋整標(biāo)高。
2.托架安裝
托架由萬能桿件進行現(xiàn)場拼裝,先在地面拼裝成桁架組,再由塔吊移運至牛腿上形成整體。在索塔施工過程中預(yù)埋型鋼牛腿,其作用是將托架承受的施工荷載傳遞到塔身,避免支架落地,是整個結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位。為避免預(yù)埋牛腿周圍混凝士承受荷載較大而產(chǎn)生局部受損.在預(yù)埋牛腿周圍布置適當(dāng)數(shù)量的構(gòu)造鋼筋剛片,以提高該部位的抗壓能力。
3.托架現(xiàn)澆
首次施工零號塊中部12.4m,結(jié)合混凝土振搗所用時間和輸送運輸混凝土的能力,將混凝土的初凝時間定為36h左右,將坍落度控制在20~22cm之間。混凝土由下至上分層澆筑,從端部向中間對稱進行,分層厚度約為30cm。因零號塊體積較大,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,容易發(fā)生大體積開裂的情況,對此,針對結(jié)構(gòu)配筋設(shè)置了多層冷卻水管進行控溫,確保混凝土的澆筑質(zhì)量。
4.零號塊第二次混凝土施工
零號塊第二次施工兩端各6.3m,若繼續(xù)采用托架現(xiàn)澆,要求托架設(shè)計相當(dāng)龐大,對支承點要求極高,對索塔墩壁受力極為不利,故考慮采用主梁懸臂施工掛籃進行澆筑。如下圖2所示:
四、主梁懸臂施工
主梁節(jié)段超寬、超重以及單索設(shè)置已無法變更,且由于大橋箱梁截面設(shè)計要求,對作用于已澆筑箱梁上的荷載進行了限制,導(dǎo)致現(xiàn)有任何形式的掛籃構(gòu)造都無掛滿足如此噸位的節(jié)段施工,以此創(chuàng)新性利用前后支點結(jié)合的原理,分次澆筑、多次張拉,分攤橋面錨固點支反力.滿足施工需要。
1.掛籃設(shè)計
根據(jù)掛籃設(shè)計原則和節(jié)段長度劃分,要在施工零號塊第二次時就能形成掛籃,左右兩套掛籃在平面上需交錯布置,兩套外掛籃中心線橫橋向相隔75cm。
(1)底平臺
[支承模板體系的分配梁+弧形梁+滑梁+平面上兩個橫梁+六縱梁組成=底平臺(掛籃的主體結(jié)構(gòu))] (2)
上部結(jié)構(gòu)
上部結(jié)構(gòu)采用三角斜拉式其在混凝士澆筑剛要承擔(dān)一部分混凝土荷載,并兼作整個掛籃的行走裝置。由于箱梁翼板懸臂大,板較薄,為控制翼板處荷載不超過60t,選擇橫向布置預(yù)拉結(jié)構(gòu)將翼板處的大部分荷載分配到腹板上,預(yù)拉結(jié)構(gòu)由預(yù)拉立柱、預(yù)拉橫架和預(yù)拉帶組成。
(3)牽索系統(tǒng)
牽索系統(tǒng)之間的鏈接掛籃和斜拉索,待懸掛澆筑完成,分離斜拉索與掛籃。牽索張緊系統(tǒng)包括張拉梁,墊和連接桿組成,張拉千斤頂固定在張力墊,墊根據(jù)彎梁底部的線型配置。
2.掛籃安裝
根據(jù)掛籃設(shè)計與現(xiàn)場情況,采取分部分段進行拼裝,即上部三角主體和底平臺分配梁為單件現(xiàn)場安裝完成;分部弧形梁和內(nèi)行走梁,在拼裝平臺上組裝后整體吊運安裝到位。當(dāng)掛籃澆筑完成零號塊第二次澆筑后,上縱粱進行接長而最后形成掛籃整體。
3.荷載試驗
掛籃采用工廠制作,制作成型后先對各構(gòu)件進行單件試驗待接長形成完整體系后再做整體荷載試驗,試驗方法同托架。
五、引橋施工
由于引橋跨越廠區(qū)及居民區(qū),若采用跨越式落地支架或滿堂式腳手架現(xiàn)澆,需對區(qū)域內(nèi)河道進行改道,措施復(fù)雜,難以協(xié)調(diào),成本高,進度慢。結(jié)合現(xiàn)場實際情況,采用無支架施工技術(shù),即移動模架法施工,對環(huán)境影響小,機械化程度高,成本經(jīng)濟,施工速度快。
1.移動模架構(gòu)造
[主梁+前后鼻梁+橫梁+模板系統(tǒng)+推進小車+支撐托架+推進中、前懸掛+平臺走道=移動模架系統(tǒng)]
2.施工工藝
(1)移動模架就位,設(shè)備檢查,箱粱鋼筋綁扎、拼組內(nèi)模、澆筑混凝工。
(2)箱梁 預(yù) 應(yīng) 力 張 拉 后, 降 低 移 動 模 架 , 安 裝 中 墩 懸 掛 、 連 接 吊 架 及 安 設(shè) 千 斤 頂 。
(3)自行支撐架和工作車前行到位,安裝支撐托架。
(4)安裝后推進吊架,放松前吊架,拆除連接螺栓并下放干斤頂,拆除中墩懸掛,依靠前推進工作車上的推進油缸進行縱向推進。
(5)前行到下跨后,設(shè)備作橫向調(diào)整,到位后重新連接措梁,然后提升到設(shè)計位置。
3.移動模架拼裝
由于24號過渡墩因拆遷完成較晚,決定先施工第21跨,然后施工第22跨,直至24號過渡墩完成后,再反向行走,退回第起始跨,施工剩余各跨。
4.預(yù)壓與調(diào)整
移動模架預(yù)壓采用傳統(tǒng)堆載預(yù)壓,箱粱腹板位置采用加鋼筋與砂袋其它位置加水箱堆載,堆載順序同混凝土澆筑順序。待支撐變形收斂穩(wěn)定后,觀測各測點標(biāo)高,根據(jù)每次記錄繪制沉降曲線,最終確定預(yù)拱度。拱度的調(diào)整非常重要,應(yīng)在一次預(yù)澆筑商品汞時,采用墊片隨時調(diào)整。
5.脫模及前行、拆卸
每跨混凝土箱梁澆筑完并張拉后,利用頂升油缸落模。牛腿隨小車一同被吊起,通過小車上的橫移油缸將牛腿從墩中移出,脫離墩柱;小車及牛腿掛在主粱上,啟動液壓裝置,帶動牛腿縱移;當(dāng)兩組牛腿行進;一橋墩時,將牛腿插入墩中,至此牛腿前行、安裝完畢;接著流程是:升油缸→下落主梁至小車滾輪→拆中吊點橫梁→收前支撐→縱移油缸→推主梁帶動模板縱移至撓筑位置→橫向合模→連接橫梁→升至澆筑位→調(diào)好模板→澆筑下一跨箱梁→澆筑完畢后→用墩梁部預(yù)留孔裝卷揚機拆卸。
六、結(jié)語
總而言之,大橋上部結(jié)構(gòu)起著承重作用,為此需要相關(guān)單位引起重視。并采取針性的施工新措施、新技術(shù)以最大程度鞏固橋梁施工。
參考文獻
[1]常大寶、國大慶.泰州長江大橋上邵結(jié)構(gòu)施工控制關(guān)鍵技術(shù)研究[J].交通科技2013(031).endprint