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桥梁工程连续刚构箱梁施工

期刊目录网城市规划论文发表2021-07-08 10:14关注(1)

  文章以桥梁工程为例,对其双肢薄壁空心墩和连续刚构箱梁两部分关键结构的施工工艺展开探讨,阐述施工中需重视的工作要点,进一步提高桥梁建设水平,以达到提质增效的效果。

桥梁工程连续刚构箱梁施工

  关键词:桥梁;双肢薄壁空心墩;连续刚构箱梁

  1工程概况

  某特大桥工程,主桥为跨径(120+120+120+120)m的刚构连续梁,引桥采用30m/40m箱梁,主桥墩为双肢薄壁空心墩及格构墩,最大高度为100m,为重点施工内容。桥址区地势较为陡峭,平整度不足,无开阔的空间用于梁体浇筑施工,为了突破现场施工条件的局限性,引桥部分适配的是2台折叠式移动平台,于该处组织梁体的混凝土现浇作业。

  2主墩施工工艺

  主墩为矩形双肢空心墩,根据现场施工条件及质量要求,采用双井架翻升模板。

  2.1双井架翻升模板结构特点

  井架可稳定支撑工作平台,同时可作为平台爬升的导向结构使用,每套模板按照2个井架予以配置。各井架总高为17.5m,含7个等长度的节段。工作平台采用斜拉板架结构,其具有刚度大、自重轻的基本特点,可有效维持稳定,并紧密铺设铺板,布设护栏装置。适配8个10.0t的手拉葫芦,利用该装置推动工作平台的爬升,将葫芦上端稳定在井架上、下端吊至搭建成型的平台上。模板采取两层的配置方式,单层高度均为2.5m,随施工进程的推进交替翻升。

  2.2主墩施工

  (1)以设计要求为准,将调整模板和两层大模板拼装到位,组织第一节墩身混凝土的灌注作业。(2)待混凝土强度达标后,拆除模板,拼装井架。(3)待第一节混凝土顶面成型后,若无质量问题,在该处拼装工作平台。(4)提升工作平台,升高3.0m。(5)启用手拉葫芦,利用该装置翻升下层模板,此后组织第二节墩身钢筋的安装作业,若无误则浇筑混凝土。(6)接高井架2.5m,提升平台2.5m。(7)组织内、外吊架的安装,并重复前述流程,直至到达横隔板处为止。(8)墩身施工每完成10.0m后,及时将井架支撑点转换至空顶墩内壁处,此后将支点下方的井架逐节倒至井架上端接高。

  2.3横系板施工

  (1)在横系板下方的墩壁处预埋钢板;(2)吊绳模板,两墩壁内侧的模板不予以吊升;(3)有序拆除墩壁的内侧模板,期间加强防护,避免损伤既有结构,再焊接钢牛腿;(4)悬挂临时吊篮,吊装横梁;(5)吊装纵工字钢,横木和底模两部分结构铺设到位;(6)组织侧模的安装作业,绑扎钢筋,若无误则进入混凝土灌注施工环节,使结构成型。

  2.4横隔板施工

  (1)提升工作平台,位置为横隔板顶面以上0.5m,工作平台与已成型墩身顶面的距离应为1.5m。(2)在成型的墩身上设置脚手架钢管,由该装置稳定支撑工作平台。(3)拆除最上节井架和内吊架,利用井架稳定支撑位于空心墩结构内的横隔板,经过前述的拆除作业后获得下层墩身内模板,经拼装后形成底模,将其投入使用,在墩身上预埋牛腿,将挂篮的轨道作为纵横梁使用。(4)随时间的延长,待横隔板的混凝土强度满足要求后,将其下方的井架翻升,从横隔板人洞倒至隔板处,以便组织后续的墩身施工作业。2.5测量控制全面测量控制对提高施工精度,保证施工质量具有重要意义,在大桥平面控制工作中,按照规范布设国家四等三角网,适配徕卡TCl1022全站仪,引入极坐标法,换站复核。高程控制按照规范布设国家三等网,适配全站仪。垂直度的检测与控制采用徕卡ZL激光铅直仪,在桥墩两侧埋设固定点,由专员操作铅直仪,用于精细化控制模板的垂直度。利用该仪器复核墩身的偏移量,以便及时发现问题并采取处理措施。

  3连续刚构箱梁施工方法

  (1)0#段施工于墩顶托架处完成,分三次有序灌注。(2)悬灌梁段施工期间配套挂篮装置进行辅助,在T构梁段对称悬臂灌注。(3)合龙段采用挂篮底模平台和内外模板联合作业。(4)现浇直线段采用墩顶托架灌注。

  4连续刚构箱梁的施工工艺段的施工

  4.1顶托架和模板

  (1)墩身内预埋的连接件与外部三角支架共同作用,构成墩顶托架。(2)在上方布设纵梁和横梁,构成稳定的底模平台。(3)悬灌梁段的部分外模与墩身模板进行拼接,形成外模材料。(4)以GQZ70型组合钢模板为主体,结合适量的异形钢模板,组成内模。(5)墩身平面模板经铺设后,形成底模。

  4.2托架和模板的安装

  (1)最后一节墩身施工时,将托架连接件预埋到位。(2)拆除墩身模板,搭建三角托架。(3)分别将横梁、上纵梁、外模垫梁安装到位,托架采取预压处理。(4)安装底模,根据前期的预压结果合理设定预拱度。(5)分块吊装外模,统一转移至托架上,再根据设计图纸将其拼接成型,要求各模板均稳定支撑在托架上,考虑模板在后续使用期间易出现倾覆现象,需及时设置对拉杆,再拼装内模。

  4.3托架预压

  模拟施工阶段的荷载工况,通过检测确定弹性变形,根据所得结果,将其计入预拱度,要求设置成型后的0#段的梁底标高可满足要求。托架预压施工阶段,采取分级(共四级)加载的方案,加载物为沙袋,最终的荷载以托架实际受力的1.3倍较为合适。

  5连续刚构箱梁的施工工艺的悬灌梁段施工

  5.1挂篮的结构、技术参数以及应用优势(1)挂篮结构组成。①主桁架。含三角主桁架、竖向连接系及水平连接系三大部分,共同发挥受力作用。②底模平台。此部分兼具多重作用,可承受梁段混凝土的重量,并作为施工平台使用,如在该处完成立模、钢筋绑扎等相关工作,具体细分为底模板、纵梁及前后横梁[1-2]。③模板系统。内模由组合钢模板拼接形成,外模为大块钢模板。(2)关键技术参数。①适用的最大梁段长度及自重分别为4.5m、2500kN;②适用的梁高为3.5~12.0m;③适用的梁体底宽和顶宽分别为7.0、13.0m;④挂篮自身结构自重900kN;⑤适配液压千斤顶装置,由该装置带动挂篮行走;⑥要求工作阶段的倾覆稳定系数在2.0以上,此条件下的主构架最大变形量为20mm。(3)应用优势。三角形主桁架的结构组成较为简单,具有自重轻、刚度大等特点。通过高强螺栓的应用,可稳定联结主桁架,非弹性变形带来的影响较小;三角形挂篮的重心较低,稳定性得到保证。

  5.2挂篮加载试验

  (1)主桁架加载试验。根据试验要求,适配相应的装置,在最重梁段工况下进行加载试验,考虑行走状态,模拟此时的最不利工况,以便加载。主桁架加载试验装置如图1所示。最重梁段取193t,分4级有序加载,每完成一级加载后采集并记录数据,准确判断主桁架节点、杆件等关键部位的实际情况,如是否存在异常。荷载值根据油表读数控制,适配高精度的水准仪,以便测定位移量。针对挂篮行走状态,此时的最不利工况分2级加载,依次为支座的最大反力、第一级的1.3倍[3-5]。(2)底模平台加载试验。在地面组织此项试验,在底模平台两端布设承载门架,将平台悬吊至承载门架上,随后取沙袋(作为加载物),以便加载。确定1#梁段底板与腹板重量总和,取该值的1.3倍,作为沙袋的总重量控制标准。沙袋分3个区域堆码,具体加载情况如图2所示。

  6结语

  综上所述,文章针对双肢薄壁空心墩和连续刚构箱梁两部分的施工技术展开探讨,结合工程实例,提出施工中需重视的技术要点。在后续的类似工程中,相关工作人员应遵循因地制宜的原则,合理优化施工方法,加强质量监测与控制,切实提高桥梁的施工质量。

  参考文献

  [1]张浩,窦巍.山区高墩大跨度连续刚构桥设计[J].工程与建设,2020(6):1088-1089.

  [2]张奋杰.考虑施工过程影响的高墩大跨度连续刚构桥地震反应与损伤分析[D].兰州:兰州理工大学,2020.

  [3]管锡琨,张涵,齐振国.山区高墩大跨连续刚构桥设计[J].黑龙江交通科技,2019,42(5):102-103.

  [4]王宗伟.山区高墩大跨连续刚构桥施工阶段非线性稳定研究[D].重庆:重庆交通大学,2019.

  [5]孙立松.大跨度高墩连续刚构桥抗震设计研究[J].北方交通,2017(12):10-12,15.

  作者:金武毅

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