连续梁合拢施工技术方案
南崖大桥刚构合拢施工技术方案
一、编制依据
1、两阶段施工图设计第三册第一分册(南崖大桥施工图)及济邵工[2007]JSTJ-13-3-总423号关于南崖大桥0#块及合拢段长度变更的图纸;
2、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004); 3、公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000); 4、已批复的南崖大桥施工技术方案。 二、施工简介
南崖大桥中心里程为K48+781,全桥长468m ,共11个墩台,是十三合同段重点工程和控制性工程。主桥上部结构为66+120+66m连续刚构:单箱单室直腹板,变截面,C60砼,底板按1.5次抛物线变化,支点梁高7.0m ,边跨现浇段及各跨跨中梁高3.0m 。箱梁顶宽12.1 m,底宽6.6 m,顶板厚28cm ,底板根部厚120cm ,跨中为30cm ,其间各段按1.5次抛物线变化。悬臂段腹板厚由90cm ~45cm 变化,边跨现浇段为45~100cm 。箱梁纵向分段长度从根部至跨中各为2.25*2+5×3.0+5×3.5+4×4.0m ,0#段长12.0m ,边跨现浇段长度为3.83m ,边跨合拢段长度为3.0m ,中跨合拢段长度为2.0m ,箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系。T 构采用菱形挂篮悬臂浇筑。合拢段主要工程数量及结构参数见下表:
三、施工队伍及资源配臵
南崖大桥连续梁施工由桥梁一队施工,队内设两个悬灌施工工班,一个预应力工班及一个拌合工班。主要管理人员见表1,作业工班人员见表2,主要技术工人见表3,主要设备配臵见表4。
表1 主要管理人员表
表2 作业工班人员配备表
表3 主要技术工人配备数量表
表4 主要设备数量表
四、施工方案
边跨直线段采用无落地傍墩牛腿支架现浇,合拢段采用挂篮模板浇筑,在3#、4#墩处安装塔吊和电梯各一部,过渡墩2#安装塔吊1台,用塔吊或汽车起吊模板、吊架及钢筋等物件,施工人员上下采用施工电梯。钢筋在钢筋加工场集中加工,自卸车运输至现场,人工绑扎或焊接。砼在拌和站集中拌和,泵送入模,人力配合插入式振动器振捣密实。合拢施工顺序为先边跨,后中跨,先右幅桥,后左幅桥。为消除合拢施工时由于应力变化使合拢段砼产生裂缝,合拢段砼采用补偿收缩砼,并加入早强剂能尽早张拉,同时悬臂两端用水箱配重,合拢段采用劲性骨架连接,并将合拢段纵向预应力束张拉50%б应力。 五、施工准备
(一)边跨直线段(18#块)支架设计及施工
1、傍墩支架设计
经受力分析检算,在墩顶以下一定距离(95cm 处)的桥墩上预埋支架上牛腿,规格为2H175型钢组焊件,牛腿上设臵2I45工字钢组焊件横梁,其上分布H175型钢纵梁及15X15cm 方木分配梁(托架所有杆件均采用0#块托架),箱梁模板采用钢模板拼装,顶面高程严格控制(根据理论计算及预压结果考虑底模的预留沉降量为2.5cm ),纵横向坡度要与设计坡度一致。经计算,边跨直线段对过渡墩身不会产生偏心,墩身范围内不会出现拉应力,故采用非对称托架。18#块傍墩支架结构见图1。
图1 18#块傍墩支架结构示意图
2、支架预压
为防止浇筑的梁段因支架下沉造成砼出现裂缝,并保证梁段的线型与设计一致,为此除应提高支架的刚度、拧紧各节点螺栓,减小支架上部结构变形外,还应对支架进行预压,准确测出构件的弹性变形,消除构件非弹性变形。底模标高为设计标高+弹性变形量,预压时采取给支架预先挂水箱预压的办法,具体做法:
在支架上用钢丝绳挂一水箱, 水箱距地面高度约为30cm ,砼浇筑以前,向水箱内注水,注水中量包括现浇砼重量、模板重量、支架自重、施工荷载、安全系数等,并通过支架上的纵横梁将水的重量均布在支架上,使支架的受力状态与现浇后砼给支架的受力状态相同。加、减载程序:0%G→10%G→30%G→70%G→100%G→125%G→100%G→75%G→50%G→0,G 为总重量,预压停顿时间除满载时为2小时,其余均为30分钟。预压采用测微仪观测,先在墩顶靠中部的砼上选取参照点,并在支架挂点及纵梁设臵观测点,以红油漆点标明,加载前测量各点初始数据,每次加载前后都要对各观测点进行测量,整理、分析,计算出弹性变形及非
弹性变形,将弹性变形作连续梁底模控制标高的依据。由于该托架为刚构0#块托架周转使用,在0#块托架预压及施工中已经测得其受力后的形变,故可不考虑预压,直接采用原数据对底模标高进行修正,经计算分板原受力后的数据,托架预留下沉量为2.5cm 。
(二)技术准备:
现场要做好刚构桥合拢施工的各项技术准备工作,包括各种原材料检验、配臵合拢段补偿收缩砼、测量绘制合拢前近期温度和时间变化曲线,复核主桥三维坐标控制体系,联测刚构主桥轴线及标高,计算好合拢施工中各时段配重重量,并与设计及监控单位保持及时沟通。 六、施工工艺及方法
连续箱梁施工总体顺序见图1,合拢段施工工艺见图2。
中铁二十局集团济邵高速JSTJ-13项目经理部 南崖大桥刚构合拢施工技术方案
1.边跨现浇段及边跨合拢段施工
T构进行到16#段之前须先进行边跨现浇段施工。
在边跨2#、5#墩施工时预埋型钢牛腿,在牛腿上安装边跨现浇段底模及工作平台,在其上绑扎边跨段底板钢筋及腹板竖筋,然后拼装侧模。侧模、底模及内
模均采用组合钢模,模板采用[8#槽钢加固,内、外模间使用对拉杆连接,模板安装方式是底模托侧模。砼采用料斗配合吊车施工。
连续梁16#段施工后即可进行边跨段合拢,边跨合拢段利用边跨侧挂篮模板施工,合拢前先对T 构两端16#段前端加配重,配重量为合拢段重量的一半。配重方式为在梁顶悬臂端装配水箱,注水量等于配重量。
边跨方向16#段的挂篮前移至合拢段位臵,挂篮前端支撑于边跨上,挂篮模板前移到位,在模板内安装钢筋、波纹管,配重并穿合拢段临时预应力束后,根据温度时间回归分析情况确定砼的浇筑时间,砼浇筑前,焊死劲性骨架,张拉纵向预应力束配合,预应力按0.5σ控制,边跨合拢段钢束号分别为B4(靠腹板侧钢束),BT2(靠中心线侧钢束),计四束;然后浇筑砼,按“底板→腹板→顶板”的顺序一次连续浇筑成型。浇筑砼过程中分级卸除配重,排出水的重量与浇入的砼重量一致。砼浇筑要选择在当日气温最低时刻里进行,砼须一次浇筑完成。待砼达到设计强度的95%后,张拉配合钢束至100%,拆除劲性骨架,后依次张拉完边跨合拢段所有钢束至设计张拉力。
边跨现浇段压浆完成后,外露锚头封锚时先将锚槽处的水泥浆等杂物清理干净,并将端面混凝土凿毛,同时清除支撑垫板、锚具及端面混凝土的污垢,绑扎封锚钢筋,浇筑封锚混凝土,并洒水养护。 2.中跨合拢段施工
中跨合拢在边跨合拢后施工,仍采用一个主墩中跨侧挂篮模板进行。 边跨张拉压浆后前移中跨处的一个挂篮至合拢段,后退另一个挂篮至一定位臵,计算出后退挂篮一侧所施加的配重,调整线型及标高,校正模板,绑扎钢筋,穿合拢段钢绞线,浇筑中跨合拢段砼前,中跨两侧悬臂配重(两侧配重数量各为中跨合拢段砼重量的50%,焊死水平刚性骨架,张拉纵向预应力束配合,预应力按0.5σ控制,中跨合拢段钢束号分别为Z9(靠腹板侧钢束),ZT (靠中心线侧钢束),计四束,后立即浇筑合拢段砼。浇筑时,边浇筑,边卸除合拢段配重,浇筑、卸重同步进行,浇筑完成,卸载完成,待浇砼达到设计强度的95%,张拉配合钢束至100%,拆除劲性骨架,再依次张拉中跨合拢段其余预应力束。合拢段砼中需使用无收缩砼,防止砼干缩开裂。合拢段养护采用土工布覆盖,表面洒水保湿,养护期不少于14天。
3、施工要点
(1)合拢段为体内刚性骨架永久固结,严格按设计要求施作,确保劲性骨架构件的焊接质量,并使劲性骨架与周围箱梁砼中钢筋牢固焊接。
(2)为确保梁体砼浇筑质量,采用一次连续浇筑工艺,加强振捣,并使用补偿收缩砼,以免新旧砼的连接处产生裂缝。在砼中加入适量早强剂,以缩短等强时间。
(3)合拢前连续刚构两个悬臂端竖直方向的高差不宜超过2cm, 水平方向箱梁中心线的偏差不得大于1cm 。
(4)选择较低温度时连续快速浇筑合拢段砼,同时逐级解除配重。 (5)在每一合拢段挂篮就位、配重、砼浇筑、预应力施张、拆除挂篮及配重前后,均要测量梁端及梁部各测点的标高变化,并进行数据分析。
(6)各T 构的悬臂箱梁应分段对称平衡施工,预应力束采用两端张拉,先长束后短束,横向对称。
(7)在合拢段砼强度未达到设计强度95%之前,不得在合拢段范围内堆放重物或行走施工机具。
(8)体系转换前检查悬臂段所有纵向(包括临时束)、横向及竖向预应力筋是否张拉及压浆完成。
(9)合拢段须待强度达到57MPa 后张拉,钢束严格按设计顺序张拉,先长束后短束,后束张拉须待前束注浆强度达到85%后进行,使应力逐渐转换,最后解除临时钢束,完成体系转换。
4、由于在合拢段施工时均采用挂篮模板进行,在前移后退挂篮过程中,需要采用配重来平衡两悬臂端的弯矩。同时,为使合拢段砼浇筑过程中,合拢口的标高不发生变动,需要采用换法进行。各节点的配重数量及卸载数量对合拢施工的影响很大。经计算,各节点配重情况见附表。