浅谈悬臂现浇连续梁施工技术

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  摘要:随着经济与社会的发展,公路桥梁施工技术的日益提高,连续梁桥施工中引进了挂篮悬臂浇筑施工工艺,原先主要运用于公路桥梁施工中,后逐渐引入铁路桥梁建设。连续梁桥现已成为我国大跨径桥梁采用的主要结构,挂篮施工因此也成为我国桥梁施工中常规的施工工法。本文结合实践操作,详细阐述了钢筋混凝土连续梁挂篮悬臂浇筑施工工艺,施工技术、工程质量、施工安全、施工组织等内容。
  关键词:悬臂;现浇;连续梁;技术
  中图分类号:TU74文献标识码: A
  引言
  悬臂现浇连续梁施工技术是一种常用的桥梁施工方法,目前大跨径预应力混凝土连续梁桥的施工大多采用悬臂施工法。悬臂施工法可以分为悬臂浇筑和悬臂拼装两种工法,其中尤以悬臂浇筑具有更广泛的适用性。
  一、悬臂现澆连续梁工程特点
  挂蓝悬浇箱梁的施工特点是将箱梁分为若干节段,运用挂篮悬臂工艺逐段施工。挂篮是在悬臂浇筑法浇筑斜拉、T形刚构连续梁等钢筋混凝土工程时用于承受施工荷载和梁体自重,能逐段向前移动的经特殊设计的主要施工设备。主要组成部分有行走系统、提升系统、承重系统、锚固系统、模板与支架系统。
  二、施工过程概述
  1、施工工艺流程
  箱梁悬臂浇筑施工中的关键设备是挂篮,在进行结构设计时可以根据已有的挂篮设备进行节段划分,但更多的情况是根据箱梁设计施工节段划分进行挂篮设计,这样可以更好地控制进度,从而控制总工期。
  用挂篮悬浇施工的主要工艺程序为:
  ★支架灌注0号段及墩梁临时锚固;
  ★拼装挂篮;
  ★灌注1号段;
  ★张拉预应力钢索
  ★挂篮前移、调整、锚固;
  灌注下一梁段包括;
  ★挂篮前移,按立模标高设顶底模标高;
  ★浇筑混凝土,养护;
  ★张拉预应力钢索。
  ★依次类推完成悬臂灌注;
  ★挂篮拆除;
  ★边跨合拢;
  ★中跨合拢。
  2、施工工艺要点
  2.1、钢筋绑扎和管道定位的注意事项
  2.1.1、如果遇到必须进行钢筋切断的情况,如:安放斜拉带、下限位器时,可进行切断,但在工序完工后续重新连接好并补孔。
  2.1.2、若安放下限位器、下锚带、斜拉带等部件位置影响下一步操作必须割断钢筋时,应待该工序完成后,将割断的钢筋联结好再补孔。为保持管道形状和灌浆效果,管道在浇筑混凝土时,需内衬硬塑料管芯。混凝土浇筑后要及时通孔以防止阻塞。
  2.1.3、当钢筋和管道相碰时,不能进行切割来解决,可进行适当的移动。
  2.1.4、由于纵向预应力管道会随着箱梁施工而变得平弯和竖弯,因此管道接口要封严,定位要牢固,接头要平坦,不能出现卷边、毛刺等现象。
  2.2、穿束工艺要求
  大吨位群锚每束预应力筋较多,相应管道较狭窄,管道长且呈三维曲线状,又加节段管道接头多,故穿束较难。目前多采用人工穿束、穿束机穿束和卷扬机穿束三种方式,不论采用哪种穿束方法,前端头都必须认真处理,单根穿束时钢绞线的前端要套“弹头”,“弹头”与钢绞线间用埋头螺丝拧牢,防止穿束时“弹头”掉入管道内。穿整索时端部焊接钢绞线,焊后应形成圆端头,焊点长度尽量缩短,以便在曲线管道内顺利通过。
  三、悬臂现浇连续梁施工工艺
  1、工程概述
  本桥为前阳至庄河段工程DT2标段跨201国道特大桥中一联悬浇梁,工程地点在辽宁省东港市。该联悬浇梁中跨跨越201国道,该联孔跨设计为(48+80+48),与201国道的交角为142°55′,下部钻孔桩群桩基础,独立承台,独立墩柱。
  2、设计要点
  主桥上部结构
  主桥为40m+64m+40m预应力混凝土悬浇连续刚构箱梁。本桥箱梁各主要结构尺时为:箱梁根部(0#节段)高度6.4m,中支点处梁高6.4m,跨中4m直线段,边跨13.75m直线段,梁高为3.6m,梁底下缘按二次抛物线变化,边支座中心线至梁端0.75m。箱梁浇筑节段长度依次为:12m长0号段+3×2.5m+1×3m+3×3.5m+3×4m,边、中跨合龙段各长2m,边跨现浇段长13.75m。桥面宽度为11.99m,箱梁底部跨度6.4m。主桥上部构造按全预应力混凝土设计,采用三向预应力,纵、横向预应力、采用金属波纹管;竖向精轧螺纹钢采用镀锌钢管,真空压浆。
  3、悬浇梁技术难点
  3.10#号块支架设计
  0号块长度12m,宽度11.99m。高度6.4m,底宽6.4m,肋板宽1m;支撑结构采用钢结构支撑。每个0号块下支撑结构设置8根Ф630mm、壁厚10mm螺旋管支撑立柱,在墩身下部2米及上部1米处设置0.3*0.3预埋钢板,采用20b槽钢与螺旋钢管做横向支撑,每根螺旋管上方设置I56b横向工字钢2道,间距1.5m;上面分别设置I32b、I25b纵向工字钢一侧23道;其上横桥向满铺0.1m×0.1m木方,间距0.3m,木方上铺设钢管支架,进行斜坡及翼缘板部分施工。
  螺旋管坐落在承台上,浇筑承台时预埋0.02m厚钢板,钢板尺寸0.8×0.8m,四个角各焊接一根16mm钢筋,长300mm,埋入承台0.3m,螺旋管与钢板满焊焊接,焊接四个三角支撑与螺旋管焊接牢固。在螺旋钢管之间通过两层[100mm槽钢连接,两层槽钢间通过[100mm槽钢斜拉连接,增强支架整体稳定性,保证支架的强度。工字钢上方设置方木及0号块底模板。
  3.2临时支座布置
  连续梁分别从2个主墩进行悬臂T构的0#块浇筑浇筑。由于连续梁设计为球型钢支座,为了为承受墩顶0#段及其模板等重量以及悬臂施工中不平衡弯矩,能够承受中支点处设计最大不平衡弯矩39082KNM和竖向支反力32159KN,需要在悬浇过程中对墩顶O#块与墩身进行临时刚性固结。
  浇筑墩帽时在墩帽顺桥向两侧,箱梁腹板处预埋Ф32精轧螺纹钢,螺纹钢外套直径4cm的pvc管,单根长度为10m,墩身锚固长度2m,精轧螺纹钢两端均利用锚垫板及螺帽进行锚固。墩帽浇筑完成后,在墩顶垫石两侧,精扎螺纹钢预埋处浇筑临时支座,每个主墩上设置4块。临时支座采用C50混凝土,临时支座中心布置位置顺桥向距离墩中心线1.6m,横桥向距离墩中心线1.875m。每条临时支座长2.95m、宽度0.6m、高度0.6m。临时支座配置4层Φ12mm螺纹钢筋网,钢筋布置间距200mm,纵向钢筋间距165mm作为骨架,绑扎φ10圆钢用来防止混凝土局部开裂。
  4、施工质量主要措施
  4.1、箱梁0号节段施工完成后,在其上面拼装悬浇挂篮。挂篮重量宜控制在节段混凝土自重的0.3~0.5之间,为避免因挂篮变形较大而引起块件结合面的开裂,挂篮需要足够的刚度采用菱形挂篮。
  4.2、箱梁逐段悬浇过程要遵循对称、同步等原则,如:钢束的张拉、机具的移动等,梁面上如果没有必需时应尽量少堆放材料,必需时要遵循悬臂对称原则。
  4.3、钢筋材料要求无污染、无锈蚀,焊接及安装位置一定要牢固和准确,各个部位钢筋保护层的厚度、钢筋的制作和绑扎都要严格按照设计要求、规范进行。
  4.4、张拉钢束必需要在混凝土设计强度达到100%,混凝土龄期≥7d后,方能采用张拉力和伸长量双控。
  4.5、严格检查铺设完成后的预应力管道和梁段钢筋,然后对挂篮各个部分的连接状况进行安全性检查,最后严格复合中线合标高,达到设计要求后方能进行混凝土的浇注。
  4.6、完成混凝土浇筑作业后,应立即抹面并采用塑料薄膜进行覆盖,在混凝土凝实后用土工布覆盖取代塑料薄膜继续进行覆盖,并且要进行7d以上的养护。
  结束语
  随着经济体制得到不断改善,悬臂现浇连续梁施工技术已经成为桥梁工程的重要施工技术,运用良好的悬臂现浇连续梁施工技术可以有效地促进桥梁施工的质量。长期以来,悬臂现浇连续梁施工技术在许多方面对国民经济的发展做出重大的贡献,同时也在桥梁、铁路等施工中发挥了巨大的作用。因此必须采取切实有效的措施,提高悬臂现浇连续梁施工技术,确保桥梁工程建设的质量。
  参考文献
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