矮塔斜拉桥连续梁悬臂挂篮设计与施工技术论文_王磊

矮塔斜拉桥连续梁悬臂挂篮设计与施工技术论文_王磊

浙江杭甬复线宁波一期高速公路有限公司 浙江宁波 315100

摘要:随着我国城市化进程的不断加快,城市桥梁施工无论在发展速度还是发展规模,都取得了显著性的成效。本文作者根据多年施工经验,以杭州康桥路跨运河桥为例,对矮塔斜拉桥连续梁悬臂挂篮设计与施工进行了详细的阐述,并提出了一些作者自己的观点,供大家参考和借鉴。

关键词:矮塔斜拉桥;连续梁;悬臂;挂篮设计;施工

1 工程概况

杭州康桥路跨运河桥是杭州运河新城(拱墅段)的主干道跨越京杭大运河的一座矮塔斜拉桥。主桥为三跨等截面预应力混凝土箱型连续梁,跨径组合66+110+66m,机动车道按双向六车道设计,中跨宽36.9m,边跨宽28.9m。跨中以及边跨支点处梁高2.4m,支点处为4m,变高区域梁高按二次抛物线变化。箱梁顶宽28.9m,中跨底宽36.9m,边跨底宽28.9m。主梁设置纵、横、竖三向预应力,纵向预应力钢束采用高强光面钢丝和钢绞线两种类型,横向预应力采用钢绞线,竖向预应力采用JL32精轧螺纹钢。主梁分块从索塔处开始,1、1’、2、2’#块长3.5m;然后对称分为3(3’)~12(12’)#块件长均为4m;13’#块件为边跨合龙段,长2m;13#块件为中跨合龙段,长2 m。

2 连续梁悬臂挂篮设计与施工技术

悬臂现浇节段采用三角挂篮对称悬臂施工。现浇采用支架法施工,合龙段采用吊架施工。三角挂篮按跨运河桥最重悬灌梁段设计,最大重量为491.296t,最长为4.0m。挂篮采用三角结构,铺以轨道滑移,在浇筑混凝土和挂篮走行均无须设平衡重,浇筑混凝土时,挂篮后端锚于箱梁和横隔梁竖向预应力筋上。挂篮走行时,挂篮后端锚于滑道上。在这两种情况下,滑道始终锚于箱梁竖向预应力筋上。

2.1 三角挂篮设计组成

该三角挂篮主要由承重系统、底模系统、侧模系统、走行系统、锚固系统、工作平台及其它部件组成。

(1)承重系统:三角架、三角架平联及竖联、前上横梁;

(2)前吊杆、后吊杆(底模后锚杆)、前支腿、后支腿;

(3)底模平台:前下横梁、后下横梁、纵梁、底模板;

(4)侧模系统:钢模板;

(5)模板:内模、端模;

(6)工作平台:前工作平台、后工作平台;

(7)其它部件:走行系统、后锚系统、滑道、短横梁、锚杆。

2.2 挂篮安装

将调坡钢枕、滑道安装在设计位置上,安装连接器及扁担梁,固定滑道。主梁吊装在滑道上,安装连接器及扁担梁,固定主梁。将前上横梁用汽车吊吊装就位于主梁上,但不能超过0#块的外边缘,便于前上横梁两个两拼工字钢组装成4拼工字钢。前上横梁组装完成后利用5t倒链将前上横梁滑移到主梁的设计位置上。

安装三角架,三角架是三角挂篮的主要受力构件,安装过程中注意销轴的外漏尺寸和固定。安装桁架平联,所有联结螺栓型号不得混淆,平、斜垫圈应配齐,并注意其方向性,同型号螺栓松紧程度一致,扁担梁拉杆用测力扳手上紧。安装滑梁和前、后下横梁。滑梁位于前、后下横梁的下端,安装时注意滑梁与前、后下横梁的连接。滑梁和前后下横梁对应位置安装精轧螺纹钢,精轧螺纹钢外漏不小于6cm。安装底模纵梁和底模,底模安装时注意底模的前后位置,底模纵梁安装时螺栓与前后下横梁连接紧固,底模安装是从一侧开始,依次排列,前后下横梁与底模纵梁进行点焊。

利用5t卷扬机和20t倒链,整体吊装底模系统,后下横梁锚固与底板预埋孔道上,前下横梁锚固与前上横梁上。复核挂篮的中线及标高,依次安装底模、侧模及内模。

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2.3 挂篮压载试验

压载试验的目的主要是实测挂篮的弹性变形和非弹性变形值,验证实际参数和承载能力,确保挂篮的使用安全。根据施工荷载对挂篮的作用力采用模拟加载方法,用编织袋装砂后放在四周,中间利用彩条布围成方框形,利用水泵进行灌水,分级加载,每次加载1000 kN,荷载持续时间≥30 min,每级检测变形量。卸载时也应分级卸载,并测量变形。

2.4 梁段砼浇筑

主梁混凝土浇筑顺序为:底板-腹板-顶板。挂篮调整好,外侧模及底模就位后,绑扎底板钢筋及钢筋定位架。绑扎腹板钢筋及预应力束管道预埋。立内模,并用拉条与外侧模连接。设内模支撑及顶板支架。绑扎顶板钢筋及预应力束管道和立端模。与上述步骤同步,安装各种预留孔的PVC管。经检查合格后,方可浇筑梁段砼。

2.5 预应力张拉压浆

预应力筋穿束前,必须对预应力筋进行下料、编束、油泵、油顶必须进行校验,以确定张拉力与油表的对应。待砼强度达到90%设计强度,方可张拉预应力钢束。钢束张拉顺序为:0→初应力(15%σk)→30%σk→σk(持荷2分钟锚固)。锚下控制应力σk=0.75Ryb=1395Mpa,并要根据具体情况增加锚口摩阻损失(约2.5%σk)及千斤顶损失(1%~2%σk)后确定实际张拉力。张拉采用张拉力与伸长量双控制的方法,并以张拉力为主,实测伸长值与理论值的误差应控制在±6%以内,否则应停止张拉,查找原因。

张拉结束后,立即进行压浆,压浆采用真空辅助工艺,压浆料水灰比为0.4~0.45之间的水泥浆。

2.6 挂篮滑移

上一段箱段浇筑完毕后,等砼强度达到设计强度,预应力张拉压浆作业完成后,方可移动挂篮,准备浇筑下一段梁,挂篮的滑移必须遵照以下步骤进行:⑴先将主梁后锚杆稍松开,用千斤顶将主梁顶起,用倒链牵引滑道移到位,主梁的前移带动侧模系统,底模系统,随着主梁的前移,扁担梁应交替前移,以保持主梁的稳定,滑到位以后将主梁后锚杆锚紧,并用加力杠扳手上紧。⑵主桥前移时利用20t倒链做前移工具。前端与滑道前端固定,后端固定在后支腿上,每次前移时6个主梁的差值不大于10cm。⑶在滑梁的后端和滑梁浇筑段对应位置安装5t倒链,用于前移滑梁。然后将滑梁挂轮滑移到位,用精轧螺纹钢吊杆将钢丝绳换掉。⑷侧模固定在主梁上,当主梁前移时与主梁同步前移,到位后,用拉条将其固定。(5)将底模系统后端端锚固于已成梁段上,前端用精轧螺纹钢与前上横梁连接。(6)初调中线、标高。用千斤顶将模板调整到位后,将后吊杆带上保险螺母。精调中线、标高。(7)用倒链将内模系统拖移到位,并调好中线及标高。⑻绑扎底板、腹板钢筋、安装管道、立内模,绑扎顶板钢筋、安装管道、安装端模。(9)复核中线、标高,检查合格后,方可浇筑砼。砼等强张拉以后,重复以上步骤浇筑下一段。

2.7 合龙段施工

边跨合龙采用膺架法,中跨合龙采用挂篮吊架法施工。中跨合龙段施工,合龙前将两端用骨架连接,保持相对固定,以防止合龙段混凝土在早期因为梁体混凝土的热胀冷缩开裂。同时选择在一天中的低温、变化较小时进行混凝土施工。边跨合龙段施工采用膺架法,底模、侧模和内模采用竹胶板模板。

为防止浇筑跨中2m合龙段混凝土时,梁段两悬臂端的错动变形破坏新老混凝土的结合,采取在两悬臂端分别采用水箱临时压重的措施,在浇筑合龙段时根据混凝土浇筑施工速度分次卸除。在浇筑合龙段前夕的较低气温下,在两合龙悬臂端的预埋钢件上加焊4组钢构件,临时锁住,并张拉一组临时钢束形成能够抗拉压的临时刚性连接,临时锁定相邻段的混凝土,以保护合龙段混凝土的浇筑和凝结。合龙段混凝土宜在处于年平均气温状态下的日期中的较低温度时浇筑,一般在凌晨进行,使混凝土在强度增长时刚好处于气温回升时为宜。砼达到强度后尽快进行合龙段预应力束的张拉。

3 结束语

桥梁连续梁挂篮施工技术在城市桥梁施工当中的应用,不但提高了城市桥梁施工的质量,而且还极大的降低了施工作业量。

参考文献

[1]论述桥梁连续梁挂篮施工技术难点[J].陈星斌.建材与装饰.2018(07)

[2]关于铁路桥梁连续梁挂篮施工技术要点的探讨[J].王德保.四川水泥.2017(12)

论文作者:王磊

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期

论文发表时间:2019/2/25

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