连续刚构桥合龙_ 48+80+48m刚构连续梁合龙段施工研究
关键词:悬臂浇注;临时巩固;体制转型;临时锁定;收集
合拢段通常通过混凝土浇筑连接两侧。混凝土浇筑后,从初凝到钢梁张拉需要一定的时间。在此期间,由于昼夜温度变化和日照不均匀的影响,新浇混凝土的早期收缩,已完成结构的收缩徐变,结构体系的变化,施工荷载和外力的变化等原因,都会引起结构的变形和内力。摘要:结合石蛙鸡东大桥预应力连续梁合拢施工的工程实践,提出了连续梁合拢段应考虑的问题、合拢施工的关键技术措施和主要质量控制方法。
1工程概况跨新浦公路48m+80m+48m连续梁结构为三跨预应力混凝土连续箱梁,全长177.5m,计算跨径布置为中间支点梁高6.65m,13.25m直线段中间9m段和边跨梁高3.85m,采用挂篮悬浇法施工。11#块为合拢段,合拢顺序为先边跨后中跨。边跨合拢段浇筑混凝土后,张拉边跨预应力筋,解除主墩顶临时固结,使悬臂T型结构成为简支结构;跨中合拢后,两个简支结构形成连续梁,完成两次体系转换。
2关闭方案
2.1施工2、3墩至最大悬臂端10块T构,搭设边跨1和2墩现浇段支架,同时浇筑现浇段混凝土,然后拆除2号挂篮,安装边跨合拢段1、4号挂篮,浇筑边跨合拢段钢梁,拆除现浇板
2.2浇筑中跨合拢段;张拉跨中合拢段钢梁,拆除吊架;转移中跨3墩支座,完成全桥合拢,如图2所示。
大桥主梁体系的转换是从合拢前的刚架状态到合拢后的超静定结构。合拢后,拉索张拉完成系统转换。
3合拢段需要解决的问题
3.1吊架安装问题
边跨现浇段和中间段施工完成后11完成,安装边跨合拢段吊架,锁定边跨合拢段,浇筑边跨合拢段混凝土,张拉边跨T12、F16及边跨横向和竖向预应力筋,拆除边跨合拢段吊架。张拉边跨T12、F16及边跨横向和竖向预应力筋后,拆除主墩顶部临时固结,使主墩永久支座受力,张拉边跨T14、B11-B14,拆除边跨现浇段支架,安装跨中吊架。除了中跨合拢段的吊架外,还要拆除悬挂支架。
混凝土浇筑后,温度的变化会引起梁的伸缩变形,梁的左右两侧日照温度不同也会引起梁的扭曲。有必要暂时锁定封闭部分以防止其相对变形。合拢段临时锁定要抵抗T型结构两端的温度应力、不平衡弯矩等各种外力,以保证悬臂T型结构的施工安全和合拢段不出现裂缝。
3.2临时锁定
3.1.1合龙施工前,加强气象观测,选择天气稳定时进行合龙施工,同时安排在一天中气温最低时(凌晨2:00~4:00,20~25℃)焊接合龙段刚性骨架,焊接要迅速完成,形成刚性接头。根据计算,温度应力产生的力较大,此时只有边跨模板对梁有约束力。如果约束力小于梁的温度应力,梁肯定会动。只要合拢段的临时锁紧力大于模板和支撑的约束力,合拢段就可以相对不变形。
3.1.2根据我部悬臂浇筑箱梁桥的施工经验,结合石武客运专线箱梁节段的特点,劲性骨架的具体做法为:在箱梁节段底部预埋10mm厚钢板,板底设置φ25U型锚筋,预埋钢板下铺设局部钢筋。连接材料为30a槽钢,每两块钢板焊接成四组。屋顶预埋钢板与箱梁顶面平齐,即位于加高平台下方。刚性骨架拆除后,浇筑混凝土补足,保证加高平台的平整度。浇筑混凝土前,应迅速焊接刚性骨架,焊接应在一天中温度最低时进行。焊接前,焊接处的梁应覆盖土工布并用水湿润,以防止梁混凝土在焊接时被烧伤。
3.1.3严格控制悬臂施工挠度,使合拢时两悬臂端高差不大于5mm,中心线偏移不大于10mm。如果由于桥梁纵坡原因,刚性连接杆与预埋钢板附着不紧密,可以用薄钢板塞住,以保证焊接质量。边跨合拢段采用刚性骨架措施锁定后,在温度变化作用下,由于中墩临时支撑未拆除,梁体变化引起的轻微滑动主要由边跨合拢段混凝土与模板之间的摩擦力抵消。边跨现浇段施工完成后,拆除支撑边支架的方木,使支架能够移动。
3.1.4临时张拉梁。根据钢绞线临时张拉直纵向预应力梁以减小梁的挠度和变形,以及张拉较短长度的预应力梁以更好地约束合拢段,选择2T13和2B8纵向预应力梁临时张拉,以抵消温度下降时合拢段新浇混凝土上两端梁的拉应力。
3.3封闭段混凝土浇筑
混凝土浇筑前一天,整个梁面和箱体应浇水降温。听天气预报,3d内有大风降温时,合拢段不进行混凝土浇筑。两端的混凝土连接表面应完全凿平、润湿并冲洗干净。合拢段采用新研制的微膨胀混凝土,现场技术负责人通过汽车泵送确认混凝土入模坍落度不大于20cm。浇筑混凝土时,商品混凝土厂和现场必须有项目部负责人在场进行现场指挥。混凝土浇筑后,专人洒水喷雾养护,初凝后,覆盖塑料薄膜和土工布保湿养护,专人记录混凝土温度。
3.3.1边跨合拢
在边跨合拢时,不需要配重产生不平衡弯矩,就可以满足主墩墩顶的临时固结。根据高程测量结果,若合拢段两端高程偏差在15mm以内,则无需配重调平;如果高差在15mm以上,按压T型结构两侧的配重,使11块端部标高与现浇段12块端部标高持平。
为减少混凝土浇筑时T形结构两侧重量变化引起的挠度和变形对新浇混凝土的影响,建议加快浇筑速度,使变形在混凝土初凝前完成,或在T形结构两侧增加相同的配重,并与混凝土浇筑同步取消边跨配重。在T型结构两侧放置水箱进行配重,边跨侧水箱中的水的重量与边跨合拢段混凝土浇筑重量同步减去,以保持T型结构两侧的力矩平衡。
3.3.2中跨合拢如果中跨合拢段两侧高差在15mm以内,则中跨不予称重;若偏差大于15mm,则用水箱在中跨合拢段一侧压重物,使中跨合拢段两端标高一致,待混凝土强度达到50MPa后,方可取消配重。
3.3封闭截面的张力
合拢段混凝土强度达到设计要求后,放松吊架侧模和内模。然后依次张拉其他预应力筋,张拉完成后即可拆除底模。合拢段混凝土浇筑前,所有预应力钢绞线应插入波纹管内。为了防止混凝土浇筑时波纹管堵塞,除了用扭带密封接口外,还需要逐个检查是否有电火花开的孔。同时,浇筑混凝土时,混凝土口应尽可能避开波纹管的位置,并在合拢段各纵向波纹管顶部埋设三通排气孔,防止管道在合拢段堵塞,影响灌浆质量。预应力筋的张拉顺序应按设计要求进行。
4封闭施工质量控制方法
4.1必须平衡对称。合拢前去掉悬臂梁上不必要的施工荷载,避免合拢施工时产生相对变形,产生“剪刀差”位移,影响合拢精度。
4.2合拢段混凝土应比梁段混凝土高一个等级,并应早强。最好使用微膨胀混凝土,并做好捣固和养护。
4.3合拢前,应对箱梁顶面标高和轴线进行联测,并逐步调整中线标高,确保顺利合拢。
4.4合拢段混凝土浇筑完成后,加强养护,保持箱梁内腹板、底板和顶板湿润。同时,合拢段两侧相邻节段洒水降温,减少温差引起的箱梁变形。
4.5合拢段预应力筋张拉顺序为先顶板,后底板,先长梁,后短梁,张拉对称进行。
5结论
连续梁采用体外临时锁定型钢的方案,经实践证明,保证了工程施工安全,合拢段梁体表面混凝土未产生裂缝,证明了合拢方案的正确性。
参考资料:
[1]无砟轨道预应力混凝土双线48+80+48m连续梁设计施工图。
[2]《客运专线铁路桥涵施工技术指南》。
(3)客运专线铁路桥涵工程质量验收暂行标准。
吴文庆。预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工知识讲座。
[5]李有明。连续梁合拢段及体系转换施工。