桥梁连续刚构悬臂浇筑施工技术要点

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桥梁连续刚构悬臂浇筑施工技术要点

摘要:本项目采用悬臂浇筑法施工,解决了复杂的内力和位移变化问题,确保了连续桥梁成桥后的结构内力符合设计要求,保证了桥梁施工质量及建设安全,可为类似工程施工提供参考。

关键词:连续刚构桥梁;悬臂浇筑;施工稳定性分析

1连续刚构桥悬臂浇筑施工控制的特点

利用悬臂浇筑施工方法的连续刚构桥具有以下几项特征:(1)混凝土结构的徐变、收缩以及温度变化等情况都会对工程施工造成一定程度的影响,进而导致桥梁各结构应力情况发生变化,需要进一步分析计算,以保证桥梁施工的精确性。(2)桥梁施工建设过程中,桥梁结构空间位置会不断变化,悬臂越长,桥梁的结构扭矩以及根部扭矩会越来越大,内力情况变得越发复杂。因此在工程设计阶段需要对桥梁前后期结构受力情况进行充分考量。(3)各桥梁段对应的线形控制对悬臂浇筑施工能够顺利开展具有十分关键的影响作用。梁有三个线位移与三个角位移,理论上有三个预留线位移与三个预留角位移,导致对应的线形控制比直线型悬臂浇筑施工更加困难和复杂。因此,为保证使用悬臂浇筑施工方法的连续刚构桥能够顺利精确地完成合龙施工,必须对侧向线形以及竖向线形进行科学控制,如果悬臂浇筑施工的箱梁截面的扭转角度过大,需要合理设计扭转预拱度。

2连续刚构悬臂浇筑施工要求

2.1配合比选取

第一,减水剂的选取。根据项目招标情况,减水剂采用某厂家生产一的聚羧酸高性能减水剂(缓凝型)。第二,水泥、粉煤灰的选取。水泥采用P·O52.5普通硅酸盐水泥,粉煤灰采用F类Ⅰ级灰。各项检测指标均满足规范要求。第三,集料选取。C55泵送混凝土细集料采用当地河砂(0~5mm),粗集料采用当地山料石灰岩破碎碎石(5~10mm、10~20mm),各项检测指标均满足规范要求。第四,出机口温度控制。根据JTJ/TF50—2011《公路桥涵施工技术规范》规范要求,混凝土入模温度不低于5℃,不高于28℃。结合工程施工时段巧家气候条件,需尽量降低混凝土出机口温度。具体采取措施:在骨料仓加盖遮阳棚,对外加剂桶采用防晒网遮阳,采用满足混凝土拌和用水要求的流动水或深井水。第五,试验室室内配合比的设计过程。结合实际情况,高标号、高空、高温泵送混凝土,试验室首先考虑保证混凝土在高温下的施工性能。施工性能考虑混凝土出机口的扩展度、和易性、流动性,试验室室内按照高温22h30min控制混凝土的保坍性能。高标号混凝土由于胶材用量高,水胶比小,一般会造成混凝土偏黏。结合高泵送的情况,与减水剂厂家沟通,根据实际材料调整减水剂配方,降低混凝土黏度,混凝土出机口扩展度600mm,倒塌落度流动时间10.3s,混凝土和易性、流动性、扩展度均较好。试验室室内通过实际模拟发现,在高温2h30min后,混凝土重新搅拌后均会有一定程度的损失,为更好保证施工,结合室内2h30min后添加减水剂及用水量情况,调整配合比用水量及微调减水剂掺量,混凝土和易性、流动性、扩展度均较好。第六,混凝土力学性能。混凝土的力学性能是工程质量的根本,在满足各项施工条件下,混凝土的力学性能不能满足质量要求,那么施工也无任何意义。试验室室内在满足施工性能状态的条件下,成型立方体标准试块。

2.2连续刚构挂篮悬浇施工

在各梁段浇筑时,应采取全断面一次浇筑方案,以提升悬臂施工的进度,确保混凝土一次浇筑完成,浇筑方法与0#块相同。(1)挂篮拼装。对于加工好的挂篮,应进行桁架受力性能检测,采用试压台加压法进行检测,对于未试压的挂篮,禁止进行悬灌施工。而对于待灌注混凝土的挂篮,应对挂篮的性能和状况进行检查,如采用水箱试压法,先将加压水箱设置在菱形桁架的横梁吊点位置,再进行施加力计算,然后灌水试压,并做好全过程挂篮变化情况记录。(2)挂篮移动。当灌注后梁段混凝土强度达到要求以后,再进行纵向预应力筋张拉及压浆,然后进行垫梁铺设。当锚固好轨道以后,应将底模架吊带放松,再将横梁倒链于横梁上;同时,应将后吊带拆除,并与底模架相接,再将后吊杆放松至前吊带,且要将外侧模松开。然后采用倒链牵引前支座,使桁架带动底模向前移动,再进行底模后吊带安装,吊起底模。最后,将外模走行梁的一个吊带解除,并移动到预留孔,对立模标高做出调整,再进行下一步的施工。(3)挂篮底模、侧模标高控制。安装完挂篮以后,调整模板标高。模板控制标高是施工预留拱度和设计标高之和。与此同时,在承台顶面设置4个水准点,对群桩的沉降情况进行观测;在顶面腹板处设4个水准点,再对墩身的压缩情况进行观测。(4)钢筋绑扎及波纹管道安装。按设计要求进行钢筋弯制,成型以后将其分类堆放,施工时利用吊机将钢筋吊至挂篮处,再采用人工方式进行绑扎。先进行底板钢筋绑扎,再进行底板波纹管道安装,将内模移到所需位置后再进行顶板底层钢筋绑扎,接着进行顶板预应力管道、上层钢筋绑扎和顶板预埋件安装。(5)混凝土施工。在混凝土泵送过程中,为防止混凝土堵管,减少能耗,在悬灌现浇作业时,应采用泵送混凝土。在混凝土拌和时,应集中在拌和站拌制,先采用输送车将混凝土运至桥位处,再采用输送泵送至悬灌梁段。为防止先浇混凝土开裂,在后浇混凝土施工时,要保证梁段混凝土浇筑一次成型,且在混凝土凝固前,保证浇筑施工完毕,将挂篮变形控制在混凝土塑性状态之间,以免出现裂纹。(6)预应力施工。在预应力筋穿束前,先进行预应力管道疏通,在穿束纵向预应力筋时,先采用导线穿过孔道,并与预应力筋束相连,再采用卷扬机进行穿束;在横向预应力筋穿束时,应采用人工穿束方式,穿束结束后应加强预应力筋检查,看是否存在外露情况,如存在应确保两端外露长度一致,以满足预应力张拉要求。

2.3悬臂浇筑梁段的混凝土施工

为保证悬臂浇筑梁段的施工质量,减少施工接缝,悬臂浇筑梁段一次浇筑成型。1)混凝土采用拌和站集中拌制、运输车运输至现场后,采用混凝土输送泵泵送到位。根据悬臂梁段混凝土的数量,结合混凝土泵的工作效率,确定合理的混凝土初凝时间及塌落度。2)混凝土浇筑采用先底板、再腹板、后顶板的顺序施工。混凝土采用插入式振捣器振捣。3)新旧混凝土的结合部位应彻底清除干净。4)输送管道由泵站接出后,经塔吊至0号块件顶板中央,接上三通管,用两根管道分别接至待浇段底板中央,待底板混凝土浇筑完后,拆出部分管道,然后在待浇段顶板上再用1根三通管,用两根输送泵管道分别接至左、右侧腹板,中间接至离底板2m处,边浇边拆输送管,可将腹板混凝土浇完,然后从翼缘板外侧向顶板中间对称浇筑翼缘板混凝土,最后在顶板中间合拢。混凝土浇筑时,先从挂篮前端开始,以使挂篮的微小变形大部分先实现,从而避免新旧混凝土之间产生裂纹。

2.4连续刚构合龙段施工

在合龙段施工时,选用吊架法进行施工,其施工步骤如下。(1)在合龙段安装时,先安装体外固结劲性骨架,再进行钢筋绑扎和预应力管道连接,同时将劲性骨架与钢筋焊接在一起。中间跨合龙段需设置劲性骨架及临时预应力束,再进行张拉。(2)在合龙段上方安装吊架,并做出调整,然后进行内模安装,在梁体悬臂端充水,在浇筑合龙段混凝土时,应选择温度较低的夜间进行浇筑。(3)边跨混凝土强度满足设计要求以后,方可进行中跨施工。(4)当混凝土强度满足张拉要求后,应按照张拉顺序进行梁体预应力束张拉,先进行长束张拉,再进行短束张拉,待张拉结束后再进行管道压浆。(5)当中跨合龙完毕后,应按设计要求进行预应力束张拉,再进行体系转换。

结束语

本文对大跨径连续刚构桥梁的结构特点以及常用的施工控制方法进行了研究,依托实际工程,对大跨径连续刚构桥梁的施工稳定性控制技术进行了分析。连续刚构桥梁的施工关键技术通常从施工变形、施工应力、施工稳定性、施工安全性等方面入手,加强连续刚构悬臂施工过程中各个环节的质量控制。

参考文献

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