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三孔剛構(gòu)連續(xù)梁懸臂澆注施工技術(shù)

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2008-08-13  來(lái)源:中國(guó)混凝土網(wǎng)  作者:中鐵十五局集團(tuán)柳州公司 蘇小敏
核心提示:三孔剛構(gòu)連續(xù)梁懸臂澆注施工技術(shù)
  摘要:文章以洛清江大橋工程為例,闡述了三孔剛構(gòu)連續(xù)梁懸臂澆注施工技術(shù)。

  關(guān)鍵詞:掛籃;懸臂施工;合攏段;梁體線形

  一、工程概況

      為三孔剛構(gòu)連續(xù)梁,三孔剛構(gòu)連續(xù)梁為單箱單室直腹板式變截面預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁,孔跨形式為:38.6m+62m+38.6m。端支點(diǎn)及跨中梁高2.5m,中支點(diǎn)梁高4.2m,端支點(diǎn)處梁體下緣有10.5m的平段,中支點(diǎn)兩側(cè)下緣各有1m的平段,主跨跨中有6m的平段,平段間以1.8次拋物線連接;箱梁底寬3.2m,頂板寬6.5m,頂板厚36cm,腹板厚40~60cm,底板厚36~70cm,梁體沿底板縱向均勻變化。

     二、施工工藝

      (一)0#、1#、1′#塊施工

      臨時(shí)立柱采用Φ550mm鋼管柱,支撐于承臺(tái)頂面, 鋼管柱間焊接角鋼作剪刀撐,在鋼管柱頂安裝I56工字鋼橫梁,橫梁上布置I56工字鋼縱梁,鋪設(shè)底模。臨時(shí)支墩安裝完畢后,對(duì)臨時(shí)支墩做壓重試驗(yàn),壓重材料選用預(yù)制的混凝土塊,重量為設(shè)計(jì)重量的1.13倍,以消除非彈性變形并測(cè)量彈性變形,為立模高程提供數(shù)據(jù)。根據(jù)對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)的分析,臨時(shí)支墩無(wú)變化。

      混凝土灌注,從墩頂開(kāi)始對(duì)稱向兩端全斷面一次澆注成型,混凝土緩凝時(shí)間不得小于8小時(shí),要求整個(gè)灌注工作在最先澆注的混凝土初凝以前完成,以消除支架變形對(duì)混凝土的影響。墩梁結(jié)合處是施工的重點(diǎn)、難點(diǎn),此處鋼筋密集、預(yù)應(yīng)力管道縱、橫、豎交錯(cuò)布置、預(yù)埋件多,此處振搗根據(jù)振搗器作用半徑,在外模布置附著式振搗器與插入式振搗棒配合使用,保證了混凝土質(zhì)量。

      待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上,按照設(shè)計(jì)張拉順序張拉預(yù)應(yīng)力束,張拉的基本原則為先腹板、后頂板,先上后下,左右對(duì)稱。

      (二) 懸臂段施工

  1.掛籃拼裝及試驗(yàn)。各T構(gòu)的0號(hào)、1號(hào)(1′號(hào))塊施工結(jié)束后,首先清理梁頂面,并將鋪枕部位找平,然后按下列程序?qū)ΨQ拼裝掛籃,掛籃采用無(wú)平衡重桁架式結(jié)構(gòu):鋪設(shè)鋼(木)枕→安裝走道梁→安裝前后支座→吊裝軍用梁→吊裝前橫梁→安裝后吊帶→吊裝底板模架及底模板→安裝外側(cè)模。

  掛籃拼裝完成,進(jìn)行壓重試驗(yàn),模擬施工實(shí)重,測(cè)定掛籃桿件的應(yīng)力和應(yīng)變,測(cè)量掛籃在施工中的彈性變形,給實(shí)際立模高程提供可靠的數(shù)據(jù),并消除掛籃的非彈性變形。 

  2.模型安裝。掛籃壓重試驗(yàn)完成,調(diào)整模型中線及標(biāo)高。立模高程由掛籃壓重試驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)及懸臂梁段撓度預(yù)留抬高量等因素綜合考慮后,經(jīng)橋梁博士軟件仿真分析、計(jì)算預(yù)告。緊固各錨固系統(tǒng)及模板。

  3.混凝土澆注。梁體為C50高標(biāo)號(hào)預(yù)拌混凝土,要求混凝土強(qiáng)度在第三天達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉。因此在混凝土中摻入緩凝早強(qiáng)劑。因兩懸臂端混凝土重量的平衡差不能大于2m3。故采用秒表計(jì)時(shí)的方法進(jìn)行控制;經(jīng)多次對(duì)混凝土輸送泵車每分鐘泵送混凝土數(shù)量的統(tǒng)計(jì),得出每端澆注混凝土的時(shí)間控制在90s以內(nèi)即可保證兩懸臂端的平衡。澆注順序?yàn)椋合鹊装搴蟾拱遄詈箜敯?;并在?nèi)模頂板和腹板開(kāi)天窗進(jìn)行混凝土的澆注。

  4.拆模及混凝土養(yǎng)護(hù)。待混凝土強(qiáng)度不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí),拆除側(cè)模及內(nèi)模。張拉完縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線后松底模。

  梁體混凝土澆注完畢后及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù),梁頂覆蓋塑料布草袋,始終保持混凝土表面濕潤(rùn)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間最少不小于3天,一般養(yǎng)護(hù)7天。

  5.預(yù)應(yīng)力張拉。待梁體混凝土強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,進(jìn)行預(yù)應(yīng)力束張拉。

  張拉程序:對(duì)于縱向低松弛鋼絞線為:0→初應(yīng)力→100%設(shè)計(jì)噸位→設(shè)計(jì)噸位103%→持荷5min→錨固;對(duì)于豎向及橫向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋為:0→初應(yīng)力→設(shè)計(jì)噸位→持荷2min→錨固,(精軋螺紋粗鋼筋要先冷拉放張后,二次張拉到設(shè)計(jì)噸位)。

  張拉設(shè)備及油壓表定期進(jìn)行標(biāo)定,預(yù)應(yīng)力孔道成孔做摩阻試驗(yàn),測(cè)定孔道摩阻系數(shù)和偏差系數(shù)與設(shè)計(jì)是否相符,保證張拉力準(zhǔn)確。

  張拉質(zhì)量采用雙控,即張拉力以油壓表控制為主,并以伸長(zhǎng)值作校核,實(shí)際伸長(zhǎng)值與計(jì)算值之差再與計(jì)算值之比控制在±6%。

  預(yù)應(yīng)力鋼束張拉要兩端保持同步,油泵加油均勻。 

  6.掛籃走行及錨固。節(jié)段梁體縱向預(yù)應(yīng)力束張拉完成后,即進(jìn)行掛籃走行。拆除后吊帶系統(tǒng),松前吊帶,使模板系統(tǒng)與梁體分離。

  在新澆注的梁頂面安裝走道梁,走道梁接頭處平齊。準(zhǔn)備工作就緒,松后錨系統(tǒng),人工拉倒鏈牽引掛籃前移。兩懸臂端掛籃對(duì)稱位移,走行過(guò)程中對(duì)掛籃各節(jié)點(diǎn)及連接部件進(jìn)行檢查。

  掛籃走行到位后,鎖定后錨固及后吊帶系統(tǒng)。調(diào)整模型中線及立模標(biāo)高,安裝固定外側(cè)模。

  每節(jié)段掛籃走行的周期由開(kāi)始最長(zhǎng)的15天,到熟練后最短的6天,平均每節(jié)段的施工周期為8天,已達(dá)到此項(xiàng)施工工藝的技術(shù)水平。

 ?。ㄈ┖蠑n段施工

  1.吊架制造與安裝。合攏段采用合攏吊架(自重控制在30t以內(nèi))施工,合攏吊架由施工掛籃改制而成,其安裝與掛籃安裝類同。

  2.標(biāo)高調(diào)整。在澆注合攏段混凝土前,按設(shè)計(jì)合攏溫度及預(yù)施應(yīng)力后的彈性壓縮和收縮徐變等調(diào)整高程及平面位置。懸臂端配重,隨合攏段混凝土灌注量的增加而逐級(jí)卸載,使合攏段在施工過(guò)程中,梁體受力保持不變。

  3.臨時(shí)鎖定結(jié)構(gòu)安裝。按設(shè)計(jì)要求在箱梁底板及頂板設(shè)置鋼性支撐和臨時(shí)鋼束進(jìn)行鎖定,使合攏段混凝土在不受外力的狀態(tài)下灌注和凝結(jié)。

  剛性支架安裝于合攏處,支撐兩懸臂端,同時(shí)在合攏處臨時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力束,使合攏段混凝土在灌注和凝結(jié)過(guò)程中不受拉、壓應(yīng)力的影響及混凝土收縮徐變的影響。

  4.灌注合攏段混凝土?xí)r選擇在設(shè)計(jì)要求的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。

      (四)現(xiàn)澆邊跨直線段 

  邊跨直線段在橋墩頂設(shè)兩根立柱支撐懸臂端的掛籃,形成簡(jiǎn)支體系;安裝底板模型,現(xiàn)澆直線段混凝土。

  三、關(guān)鍵過(guò)程的控制

 ?。ㄒ唬┝后w的線形控制

  控制過(guò)程:試驗(yàn)—施工—量測(cè)—分析—預(yù)告—施工的循環(huán)過(guò)程,利用橋梁博士軟件進(jìn)行仿真分析計(jì)算,對(duì)下一未澆注梁段的立模標(biāo)高作出較準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。經(jīng)對(duì)每節(jié)段撓度變化的觀測(cè),成型后梁段的標(biāo)高與預(yù)測(cè)標(biāo)高的誤差均在5~10mm以內(nèi)。

  測(cè)定內(nèi)容:節(jié)段的撓度變化值、應(yīng)力與溫度變化值、掛藍(lán)自身的彈性變形及下一節(jié)段的恒載。

  測(cè)量?jī)x器:自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、全站儀、MB-6TL讀數(shù)儀及配套設(shè)備

  測(cè)點(diǎn)布置:在梁段端部左右腹板正上方各焊接1根短鋼筋棒(頂端打磨光滑)作為觀測(cè)點(diǎn)。對(duì)每段的立模、混凝土澆注前后、預(yù)應(yīng)力張拉前后的標(biāo)高進(jìn)行觀測(cè);應(yīng)力及溫度觀測(cè)點(diǎn)布置在距1#梁段前端1.5m的頂板和底板,埋設(shè)4只EM-4型振弦式傳感器;橋墩表面距承臺(tái)頂及梁底1m的兩個(gè)截面,埋設(shè)4000型振弦式傳感器。

  經(jīng)過(guò)對(duì)每節(jié)段梁體的撓度變化觀測(cè)和立模標(biāo)高的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),兩“T”構(gòu)合攏前兩懸臂端的相對(duì)高差最大為5mm,中線偏差均小于6mm,符合規(guī)范要求。

      (二) 合攏段施工控制

  合攏段臨時(shí)鎖定及混凝土澆注要在設(shè)計(jì)的合攏溫度范圍內(nèi)進(jìn)行;設(shè)計(jì)要求合攏溫度為18℃。

  鎖定臨時(shí)支撐:在合攏段設(shè)置臨時(shí)勁性支撐和臨時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力束,將兩懸臂“T”構(gòu)臨時(shí)鎖定為雙懸臂“π”形,使合攏段兩端形成能承受一定彎矩、剪力和軸力的剛節(jié)點(diǎn),保證合攏前、后結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào),防止由于溫度等各種因素影響在合攏尚未完成前就產(chǎn)生變形。

  合攏段的混凝土配合比重新選定,使用摻有早強(qiáng)和微膨脹的混凝土。

  混凝土灌注過(guò)程中要保持合攏段的狀態(tài)穩(wěn)定,在各懸臂端施加與混凝土重量相同的配重,灌注過(guò)程中,邊灌注邊卸載,加、卸載對(duì)稱于梁軸線進(jìn)行。

  合攏后的梁底曲線圓順,梁頂平直,線形美觀。

  四、結(jié)語(yǔ)

      通過(guò)對(duì)0#、1#塊的臨時(shí)支墩、懸臂掛藍(lán)的技術(shù)控制以及合攏段的技術(shù)監(jiān)控,順利的完成了三孔剛構(gòu)連續(xù)梁的施工;并將每節(jié)段的平均施工周期控制在了8天以內(nèi),大大加快了工程進(jìn)度。工程質(zhì)量經(jīng)驗(yàn)收達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。此工程的成功,為以后類似工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)。
 
 
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