浅谈黄龙特大桥悬浇施工挂篮技术
作者:朱德明
来源:《城市建设理论研究》2012年第02期
摘要:本文结合佛山市顺德区黄龙特大桥,把预应力混凝土连续箱梁悬浇挂篮施工方法介绍给读者以供广大工程人员参考。 关键词:悬浇,挂篮, 施工技术
Abstract: this paper, shunde district, foshan city, the big bridge, the prestressed concrete
continuous box girder suspension poured hanging basket construction method introduced to readers for the engineering personnel reference.
Keywords: suspended poured, hanging basket, construction technology 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号
一、工程概况
黄龙特大桥,起点位于顺德区北滘镇的龙涌附近,向南跨越顺德水道,至伦教事处乐安村,路线长。某大桥长,跨径组合为2×(4×30)+3×50+(60+2×100+60)+
(50+2×75+50)+5×30m,主桥为60+2×100+60+50+2×75+50m变截面连续箱梁,北岸引桥为8跨30m预制连续箱梁和3跨50m现浇连续箱梁,南岸引桥为5跨30m预制连续箱梁。 二、挂篮悬浇施工 1、主梁0、1号梁段施工
采用搭设托架的工艺进行施工,材料通过水上船舶运至施工部位后,由设置在该墩位的浮吊进行安装。 1.1 托架设置
在墩身适当位置预埋钢板,焊接预先在车间加工好的托架桁片,其上先横向后纵向铺设I45、 I25工字钢,两层工字钢间设木楔作为模板标高调整用。 1.1 模板安装
模板采用型钢骨架,δ6mm厚钢板作模板面,采用塔吊进行安装,并通过设置对拉杆进行固定。
1.3钢筋、预应力安装
在底模、外侧模安装验收完成后,即进行钢筋、预应力的安装。预应力管道采用设置定位钢筋进行固定,确保其座标准确,平直弯顺,并严格杜绝漏浆堵塞管道的问题。 1.4 砼施工
0、1号梁段结构复杂,腹板较高,预埋件、钢筋、预应力管道密集,砼数量较大,决定分两次浇筑:首次浇注底板与腹板砼(包括横隔板),第二次浇注完成余下的全部砼。 1.5 预应力张拉
当混凝土现场同期养护试件达到设计要求的强度后开始张拉作业。严格按规定的张拉程序完成张拉作业,并及时压浆。 2、挂篮加工制作
设计桁架式挂篮进行悬浇施工。挂篮制作在项目部的加工车间进行。加工时,为防止安装上的麻烦,节点板及各杆件的栓孔加工前需要先做样板,精密加工,保证栓孔位置的精确无误。对挂篮的各加工件需做探伤检验。 3、挂篮安装
挂篮安装按照以下程序进行:在梁体找平层上放出轨道放样定位线→铺设钢(木)枕、滑道→安装前后支座→在前支座下铺放聚四氟乙烯滑板→吊装单片主桁件→调整两片主桁架间的水平间距和位置→安装前、中、后横梁→安装前后吊带→吊装底模架及底模板→吊装外侧模板→在前上横梁上吊挂工作平台,在底模后横梁上焊接工作平台→调整立模标高→固定模板。 4、挂篮试压
挂篮试压目的:一是检查挂篮加工及拼装质量,消除非弹性变形;二是测定主桁架弹性变形,绘出应力与挠度的关系曲线,为各段箱梁立模的预拱度设置提供依据。
挂篮加工完成后,即进行预拼以验证加工的精度,同时对挂篮的主构架和底模架进行荷载试验,对挂篮的焊接质量进行检验,消除主构架的非弹性变形。在挂篮安装完成后还需对其进行静载试验,试压时,按砼浇注的分级重量进行加载,试验结果应整理出加载测试报告,将弹性变形值及非弹性变形值的测量结果用于指导施工。
5、主梁梁段悬浇施工
挂篮拼装试压完成后,即可开始2号梁段施工。完成2号梁段后,前移挂篮进行后续梁段施工。每段梁浇筑程序为:①前移挂篮就位 →②测标高 →③立模 →④绑扎钢筋、预应力管道 →⑤装内模、浇筑箱梁砼 →⑥测标高 →⑦待强后张拉预应力 →⑧测标高 →⑨前移挂篮,进行下一梁段施工 →⑩对已张拉的预应力孔道压浆。 5.1 钢筋和预应力束安装
按设计文件将钢筋加工成符合要求的半成品,运输至墩位,根据钢筋种类进行现场绑扎成型。按设计文件安装好波纹管和锚垫板,注意架立筋支撑间距和波纹管接头的处理。必须满足规范和设计要求。 5.2 砼入模与浇注
为确保“T”构的对称平衡施工,输送泵管道沿墩柱接长至梁顶面后,利用三通管分别接至浇注点。砼入模浇注按照底板、腹板、顶板的顺序浇筑。采用直径50毫米的插入式振捣器进行振捣,钢筋密集区可换用直径30毫米插入式振捣器进行重点振捣。在振捣过程中,其振动器的移动间距不应超过振动器作用半径的1.5倍,振动棒与侧模应保持5cm-10cm距离,插入下层混凝土5cm-10cm;每一处振捣完成后应边振动边慢慢的提出振动棒,应避免振动棒碰撞到模板、钢筋及其他预埋件,对每一振动部位,必须振动到该部位混凝土密实为止,密实的标志是混凝土停止下沉,不再冒气泡,表面呈现平坦、泛浆。施工过程中严格控制砼自行落料高度,防止离析。顶板砼浇注完成后,应仔细抹平,以确保梁面平整度。砼表面初凝后,方可采用麻袋覆盖养护,湿养护时间不少于7天。 6、边跨现浇段施工
边跨现浇段采用搭设平台现浇。在墩顶上设支腿,架设3根主导梁,利用主导梁吊挂底梁,在底梁上铺型钢做工作平台,然后在工作平台上安底模、侧模,再进行安装钢筋、预应力管道,最后进行混凝土浇筑。待强后根据施工程序张拉边跨预力束。 7、合拢段施工工艺
主桥悬浇箱梁共有8个合拢段(中跨合拢段),合龙施工必须在与设计要求相当的气候条件下进行。合拢时,主梁轴线纵向高差不得超过1.0cm;横向偏差不得超过1.0cm。 7.1 合拢段施工步骤:
(1)安吊篮:将挂篮移至合龙段位置,挂篮前底横梁用φ32精轧螺纹钢吊在箱梁上,成为合拢段吊架,以两端简支的方式完成合龙段施工。
(2)配重:利用水箱对称配重,置换合龙段砼的重量。
(3)刚性连接:对各合拢口标高分时段进行连续多天联测,确认满足要求后并在一天中最低温时锁定合拢段刚性连接。
(4)部分预应力张拉:按设计要求张拉顶板、底板各4束合龙段预应力钢束(张拉至设计吨位的50%,余下50%在合龙段砼达到设计张拉强度后张拉)。
(5)模板、钢筋及预应力安装:吊紧固定合龙段吊架,安装箱梁外侧模,分步骤安装好合龙段普通钢筋及预应力管道,并相应安装好箱梁腹板、顶板及横隔板内模。。
(6)砼浇筑:合龙段砼浇筑选择在一天中的最低温度时间进行,目的在于使砼在早期凝结过程中处于升温的受压状态,不使砼出现不利的拉应力。浇注砼同步放出水箱中的水,使合龙段在不变荷载下完成砼的浇筑,并进行跟踪检测,使标高变化控制在5mm以内。 (7)砼的养护:为避免日照引起砼温升加剧,造成合龙段砼产生收缩裂纹,砼表面應及时覆盖,时刻淋水养护,使合龙段砼保持潮湿低温状态。 8、施工控制技术 (1)参数识别
参数识别就是在施工过程中对设计参数进行修正。具体可分为两步:第一步是对可直接测试的参数如箱梁的截面尺寸、挂篮的挠度、立模标高、实际工况等在每段箱梁施工前进行测试,以提前获得一组较接近实际情况的结构参数,从而对设计数据进行修正,为计算出更为接近实际情况的设计理想状态数据提供条件;第二步是对难以用仪器直接进行现场测试的参数,可根据施工过程中结构行为变化如梁段标高的变化量来进行参数识别。 (2)预测与控制
根据目前结构的实测参数及识别参数预测未来施工梁段的相应参数,并根据这些参数的变化分析结构线型和内力的变化。我们将建立完善、精确的观测系统,正确、合理的结构分析系统及反馈控制分析系统,以实现对结构行为的预测与控制。 (3)观测系统
观测系统就是对结构行为进行测量和测试的系统,观测包括两个方面:一是测量结构位置和变化,如箱梁的标高和平面坐标,墩身的偏位等;二是通过预埋元件测试结构的内力,如砼的应力等。这不但为施工提供有关数据,也为结构预测分析提供实际数据,使控制更为有效。
(4)结构分析系统
结构分析系统主要用于对结构行为的分析。采用前进分析与倒退分析方法,利用程序以计算机对结构进行正向与反向拼装计算,可找出结构理想状态所需数据。 (5)反馈控制分析系统
根据桥梁结构计算理想状态,施工现场实测状态,以及误差信息以计算机跟踪计算调整,寻找出最佳调整方案,以指导现场调整作业。