范金友
(貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州貴陽 550000)
北盤江特大橋斜腿連續(xù)剛構(gòu)三角區(qū)施工技術(shù)應(yīng)用
范金友
(貴州路橋集團(tuán)有限公司,貴州貴陽 550000)
水城至盤縣高速公路北盤江特大橋,主橋?yàn)?90 m預(yù)應(yīng)力混凝土空腹式斜腿連續(xù)剛構(gòu),是國內(nèi)首次建造該類型橋梁。本文結(jié)合工程實(shí)例,介紹空腹斜腿式剛構(gòu)三角區(qū)施工方法,供類似工程參考借鑒。
斜腿剛構(gòu);三角區(qū);施工技術(shù)
北盤江特大橋主橋布置為(82.5+220+290+ 220+82.5)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu),其0~12節(jié)段為空腹(斜腿)式箱梁,分上下弦設(shè)置。三角區(qū)箱梁澆筑節(jié)段劃分為:18 m0號(hào)塊+11×4 m上弦區(qū)段+11×4 m下弦區(qū)段+3 m匯合段,其中上下弦節(jié)段互相對(duì)應(yīng)。
2.1三角區(qū)箱梁施工順序
施工中上下弦應(yīng)控制不同區(qū)段的箱梁,保證加載試驗(yàn)可以順利進(jìn)行。施工上弦1號(hào)段箱梁,采用張拉預(yù)應(yīng)力,進(jìn)行縱向拉伸。在上弦掛籃降低和下弦相接觸的底面中,要安裝扣索保證整體平衡。掛籃逐漸前移,施工下弦2號(hào)段箱梁產(chǎn)生聯(lián)系,并安裝扣索。
在下弦1號(hào)段和2號(hào)段,分別拼裝掛籃,然后利用下弦掛籃主桁與上弦掛籃底籃組合成下弦掛籃。施工下弦3號(hào)段,為箱梁并張拉扣索,前移下弦掛籃。針對(duì)施工下弦4號(hào)段,要在下弦1號(hào)線的基礎(chǔ)上,設(shè)置鋼管支撐架,保證下弦2號(hào)段上搭設(shè)支架作為上弦2號(hào)段的現(xiàn)澆支架。
前移下弦掛籃施工下弦5號(hào)段,要同時(shí)使用支架進(jìn)行施工流程,實(shí)現(xiàn)上弦2號(hào)線的有效配置,在上弦的滯后推進(jìn)中,施工完下弦11號(hào)段后拆除下弦掛籃主桁,底籃留在下弦11號(hào)段底板上,以施工后續(xù)節(jié)段。
施工完上弦11號(hào)節(jié)段箱梁,采用上弦掛籃主桁與11號(hào)節(jié)段上的底籃組合成一套掛籃施工12號(hào)及后續(xù)節(jié)段。
2.2施工方法及控制要點(diǎn)
(1)下弦1、2號(hào)節(jié)段施工
在上弦澆筑完成1號(hào)節(jié)段后,采用加長吊桿的方式(鋼板吊帶)將掛籃底籃下放至下弦,到達(dá)下弦底模標(biāo)高位置后,進(jìn)行下弦第一節(jié)段的施工。當(dāng)施工完下弦第一節(jié)段并達(dá)到脫模條件后拆除模板并前移掛籃,進(jìn)行第二節(jié)段的施工。
由于底籃吊帶過長、下弦箱梁傾斜角度較大,混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的水平推力基本全部由底籃后錨(Φ32精軋螺紋)進(jìn)行抵抗。后錨剛度過小,無法有效抵抗水平推力,需采用型鋼將掛籃底籃拉結(jié)在上一節(jié)段混凝土上,防止底籃前移發(fā)生質(zhì)量安全事故。
(2)上弦2~11號(hào)節(jié)段施工
在結(jié)構(gòu)手里的影響下,上弦2-11號(hào)段施工區(qū)域,都要使用支架進(jìn)行現(xiàn)澆準(zhǔn)備,主要設(shè)置位置為已澆筑的下弦箱梁頂面。支架采用的鋼管比較固定,需要結(jié)合其他鋼材聯(lián)合使用。等到下弦3號(hào)段,已經(jīng)完成施工后,再進(jìn)行4號(hào)段的施工。下弦上要搭建鋼管支架,然后配合1上弦1號(hào)段,拆除臨時(shí)的體外預(yù)應(yīng)力所,最后保證下弦2號(hào)梁段,沒有課設(shè)置的承重支架,并與掛籃配合使用。上弦箱梁底部,主要運(yùn)用鋼管進(jìn)行支撐,采用掛籃支撐內(nèi)模和側(cè)模,同時(shí)推進(jìn)下弦滯后的3個(gè)區(qū)段。
上弦箱梁底模直接作用在鋼管支架上,在鋼管支架設(shè)置時(shí),需在頂部設(shè)置底模托架,以支撐底模及相應(yīng)混凝土等荷載。由于底模未支撐在掛籃上,需單獨(dú)進(jìn)行拆除并向前移動(dòng),所以需要在支架頂部設(shè)置鋼牛腿,牛腿上設(shè)置千斤頂用作脫模和模板高度調(diào)整,并在千斤頂上設(shè)置滑槽以滿足整個(gè)底模的前移。
(3)下弦箱梁臨時(shí)扣索施工
下弦2~11號(hào)節(jié)段均設(shè)置有臨時(shí)扣索,臨時(shí)扣索在下弦梁段施工時(shí),每澆筑一個(gè)節(jié)段均進(jìn)行扣索的扣掛施工。臨時(shí)扣索扣掛在墩身上,墩身與下弦箱梁之間的扣索須設(shè)置防護(hù)套;期并達(dá)到90%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行扣索張拉;下弦11號(hào)節(jié)段施工完成后暫不張拉扣索,待上弦10號(hào)節(jié)段澆筑完成后進(jìn)行張拉;臨時(shí)扣索在全橋合攏完成后進(jìn)行拆除,拆除順序按12~1#的順序逐個(gè)拆除。
(4)12號(hào)節(jié)段施工
12號(hào)節(jié)段為三角區(qū)合攏段,待下弦施工完11號(hào)節(jié)段后,拆除下弦掛籃,留下底籃作為后續(xù)節(jié)段的底籃,并將底籃臨時(shí)錨固在下弦底板上。當(dāng)上弦施工完11號(hào)節(jié)段后,將下弦底籃與上弦掛籃組合為一整體,作為后續(xù)節(jié)段施工的掛籃。
12號(hào)節(jié)段為三角區(qū)合攏段,主要分為上下兩層區(qū)域澆筑,在實(shí)際劃分中,要明確三個(gè)方向的水平中心。整體回合處,有一些外包鋼板設(shè)置,要在上下弦梁段設(shè)置中,控制箱梁腹板外包位置,針對(duì)存在的鋼板情況,在有效范圍進(jìn)行合理的展示,從而增加混凝土澆筑的施工可行性。第一次進(jìn)行混凝土澆筑,要有效控制高度,主要是三角區(qū)域的交匯處,要進(jìn)行倒角中心水平放置;第二次澆筑主要是余下的箱梁和隔板。整個(gè)澆筑過程中,要注意交匯處的混凝土密實(shí)程度,能否影響箱梁的施工情況,施工結(jié)束后要進(jìn)行扣索張拉,最后進(jìn)行上弦區(qū)段的施工。
(5)下弦掛籃施工
由于下弦箱梁斜向角度大,且傾角每模均在變化。本工程采用上置斜爬式掛籃,能滿足在斜向箱梁頂面行走及箱梁斜率變化需求兩個(gè)要求。斜爬掛籃的移動(dòng)和上弦掛籃的移動(dòng)相近。下弦掛籃主桁傾角隨箱梁傾角變化而變化,每節(jié)段后錨點(diǎn)與滑船支點(diǎn)間水平間距均在變化,錨孔預(yù)埋時(shí)須精確計(jì)算出相應(yīng)位置。
(6)箱梁立模標(biāo)高確定
施工過程中箱梁縱向線形受結(jié)構(gòu)體系、施工荷載、施工工藝、基礎(chǔ)沉降、主墩彈性壓縮變形、混凝土收縮徐變、環(huán)境溫度和氣候等諸多因素的影響會(huì)不斷變化。如箱梁高程控制不好,線形出現(xiàn)偏差,將影響箱梁合龍的精度。必須精確測(cè)量出箱梁施工過程中各種工況下?lián)隙茸兓瑢?shí)際反饋給監(jiān)控單位,由監(jiān)控單位根據(jù)橋梁各種參數(shù)精確計(jì)算立模標(biāo)高,指導(dǎo)箱梁后續(xù)節(jié)段施工。
貴州水盤高速北盤江特大橋空腹斜腿式結(jié)構(gòu)結(jié)合了拱、梁受力特征,作為世界上首創(chuàng)的空腹式連續(xù)剛構(gòu)橋,主跨290m居亞洲第一、世界第三。作為國內(nèi)建造首例,其三角區(qū)結(jié)構(gòu)成功的施工工藝,將為以后此類型橋梁修建提供寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)。
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[2] 張繼堯.懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋[M].北京:人民交通出版社,2014.
U442
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1008-3383(2016)09-0121-02
2016-06-08
范金友(1982-),呂,工程師。