浅谈大跨度钢混组合梁连续梁桥支座安装工艺论文_张学鑫

浙江交工集团股份有限公司大桥分公司 杭州市 310026

摘要:大跨度钢混组合梁连续梁桥一般采用整孔预制,整孔运输、吊装,逐孔对接,形成多跨连续梁的施工方法,为保证支座顺利与梁底连接,此类桥梁的支座通常在桥梁架设到墩顶后,再进行支座灌浆和支座螺栓连接。广东某桥梁对大跨度钢混组合梁连续梁桥支座安装工艺进行了优化改进,取得了比较显著的效果。

关键词:大跨度钢混组合梁连续梁桥 支座安装 优化改进

大跨度钢混组合梁连续梁桥一般采用整孔预制,整孔运输、吊装,逐孔对接,形成多跨连续梁的施工方法,为保证支座顺利与梁底连接,此类桥梁的支座通常在桥梁架设到墩顶后,再进行支座灌浆和支座螺栓连接。上海崇明越江通道长江大桥钢混组合连续梁采用了一种先将永久支座摆放在支座垫石旁,组合梁临时架设在垫石的临时支座上,再用永久支座替换临时支座的施工方法,该方法要求墩顶有足够的作业空间,还需要有特殊的起顶横移永久支座的装置,工艺比较复杂,不易操作。

广东某桥梁浅水区非通航孔桥采用6×85m和5×85m组合梁,桥梁采用铅芯隔震橡胶支座和高阻尼橡胶支座,该桥对支座安装工艺进行了优化改进,取得了比较显著的效果。

1、支座概况

铅芯隔震橡胶支座和高阻尼橡胶支座分为两种,一种竖向承载力为19000KN、一种为10000KN,均有抗风功能。对于一联组合梁,中间墩布置19000KN支座;边墩布置10000KN支座。

2、总体施工方案概述

该桥组合梁连续梁桥采用整孔预制、整孔架设、随架随焊、逐墩起顶的施工方案。

按组合梁安装总体施工方案划分,支座安装主要有三个环节,分别为支座临时摆放、支座灌浆、支座与梁底最终连接。1、支座临时摆放在每孔梁架设前进行,临时置于墩顶垫石顶面;2、支座灌浆分两种情况:第一种情况,n+1#和n+2#墩支座灌浆在梁段架设完毕后进行,第二种情况,n+3#墩~n+7#墩支座灌浆在梁段架设、对接焊接完毕后进行,均采用重力式灌浆工艺;3、支座与梁底最终连接在一联梁各墩墩顶顶落梁完毕后进行,最终完成全联梁支座安装。

3、施工方法

3.1、支座临时摆放

在各孔梁段架设前,清理支座垫石顶面并初步找平,将支座临时摆放于垫石顶面,再在支座顶面铺设一块3cm厚的缓冲橡胶板,控制相邻支座顶橡胶板顶面高差不超过2mm,然后架设组合梁,此时分两种状态:第一种,首孔梁临时支承于支座上;第二种,中孔、尾孔梁小里程端支承于临时支座上,大里程端支承于支座上。

3.2、支座灌浆

3.2.1、n+1#墩支座灌浆方法

⑴支座预装:将支座上承板与梁底连接,消除钢梁横桥向制造误差。预装时,至少6个螺栓连接。

⑵支座精调:通过墩顶滑移装置调节梁段位置,带动支座至设计平面位置;通过松紧支座上承板螺栓调节支座高程及四角高差在2mm以内,调节到位后,支座下承板抄垫紧密。

⑶支座灌浆:

A、支座灌浆流程:模板安装→浆体搅拌→支座灌浆→浆体层养护→拆模。

B、灌浆材料选择:支座灌浆料采用收缩补偿自流平灌浆料。

C、模板安装:模板采用∠75×5角钢,模板尺寸与垫石相同。

D、称重:拌合用水采用淡水,称量需精确至0.1kg。

E、浆体搅拌:根据每个支座需要的灌浆料体积计算粉料及用水量,每次拌和量应保证浆体在失去平流性前全部施工完成。

F、支座灌浆:将料斗置于梁面,料斗底部接灌浆管,并套塑料软管。先灌注满锚栓孔,再灌注支座底中部。当浆体超过支座底平面约2cm时停止灌浆,并用铁丝反复刮支座底板排出空气。

G、养护:灌浆材料表面初凝后即采用土工布覆盖支座表面并洒水养护保持湿润,养护期3~7d。

H、拆模:拆模时,防止磕碰砂浆层表面。拆模后,对砂浆层表面进行清理。

⑷临时支座拆除

根据浆体性能,在支座灌浆完毕3天后,将梁体落于永久支座上,拆除临时支座。

3.2.2、n+2#墩支座灌浆方法

⑴拆除n+1#墩墩顶临时支座,梁体落于支座上,使之成为自由端;n+2#墩起顶梁体,并限位,使之成为固定端。⑵安装支座预偏装置;⑶支座预装于梁底,预装时,应保证至少有6个螺栓连接;⑷根据设计要求或监控指令调整支座预偏(支座下承板移动);⑸通过墩顶滑移装置横向调节梁段位置,带动支座至设计平面位置,并调节支座高程及四角高差;⑹解除支座与梁底连接,松掉螺栓,完成支座灌浆;⑺待浆体达到强度后,再次将支座与梁底连接,先拆除墩顶临时支座,再拆除预偏装置。

注意:在上述施工过程中,在灌浆前,解除了支座与梁底连接,从而避免因梁体伸缩对灌浆质量的影响;在浆体达到强度后,随着温度变化,适时再次将支座与梁底连接。

3.2.3、n+3#墩支座灌浆方法

n+3#墩支座灌浆在2#梁段与1#梁段对接焊接完毕后进行。焊接前,通过滑移装置将2#梁段精调到位,焊接过程中,n+2#墩滑移装置限位,n+3#墩滑移装置自由。再按n+2#墩的方法完成支座灌浆。

后续的n+4#~n+7#墩支座灌浆方法与n+3#墩相同,均在梁段对接焊接完毕后进行。

3.4、支座与梁底最终连接

当一联组合梁架设、焊接完毕后,此时各墩顶支座亦灌浆完毕,并与梁底呈连接状态。各墩顶顶落梁施工前,解除支座与梁底连接螺栓,进行顶梁施工、湿接缝及预应力施工、落梁施工。落梁后,通过预偏装置将支座与梁底最终连接,最终完成单个墩位的支座安装。

注意:当顶落梁施工完毕后,梁体向“可能”会发生小幅度偏位,支座亦会发生顺桥向回弹复位。支座最终连接时,利用支座预偏装置调整此偏差即可。

3.5、支座预偏装置

为适应梁体弹性压缩变形、收缩徐变及温度对梁长的影响,组合梁制造及安装时,各孔梁段适当缩短,因此支座需进行预偏量设置。支座预偏量根据设计要求或监控单位下达的监控指令设置。

预偏装置采用特制“工装”,由穿心千斤顶、油泵、横向挡块、反力座架以及顶推杆(亦可用钢绞线)组成。通过千斤顶牵引顶推杆,使支座上承板与下承板发生相对位移。

3.6、支座安装要点

⑴支座临时摆放在架梁前进行;n+1#和n+2#墩支座灌浆在梁段架设后进行,n+3#~n+7#墩支座灌浆在梁段对接焊接完毕后进行;支座最终与钢梁连接在顶落梁施工后进行。

⑵支座临时摆放前,检查桥梁跨距、支座选型、支座方向以及支座垫石顶面高程、平整度、预留锚栓孔位置、尺寸等,均应符合设计和规范要求。

⑶支座灌浆前,检查支座的平面位置、四角高差必须满足验收标准要求。

⑷支座灌浆前,应对垫石顶面进行凿毛处理,且用清洁水冲洗表层灰尘等赃物,使垫石表面充分润湿,但不得有积水;必须清理预留锚孔内杂物、积水。

⑸应初步计算所需的浆体体积,灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大误差,防止缺浆。

⑹采用重力灌浆方式,先灌注支座下部锚栓孔,再从支座底部中心向四周注浆,直至从模板与支座底板周边间隙观察到灌浆材料全部灌满,且浆体表面高于支座底面约2cm为止。

4、结语

大跨度钢混组合梁连续梁支座的安装工艺应该根据支座类型、梁体自重、总体施工流程等方面确定,该桥所采用的铅芯橡胶支座和高阻尼橡胶支座承载能力高,可以作为临时支撑,如此便去掉了将支座喂入梁底的步骤,大大降低了施工难度,节省了人力物力,提高了施工效率;支座灌浆前,将支座与梁底预拼装,消除了安装误差的影响,确保施工质量。采用本支座安装工艺,该桥85m钢混组合梁连续梁的300个支座全部顺利安装完成,为工程建设提供了有力的技术保障。

参考文献:

[1] 刘俊,胡勇,陈理平.上海崇明越江通道大跨度叠合梁施工技术[J].桥梁建设,2007(z2):40-44.

论文作者:张学鑫

论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期

论文发表时间:2018/4/13

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