CN102493331B - 实现大跨径v形墩连续刚构桥的构造的施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现大跨径V形墩连续刚构桥的构造的施工工艺，施工基础和墩底承台，设置临时纵向滑动支座；浇筑V形墩部件，设定临时墩底固定限位装置；梁体浇筑；在张拉跨中合龙钢束时释放临时墩底固定限位装置，使合龙钢束水平力有效地施加到跨中主梁截面；通过在墩底承台中设置对顶装置对墩底进行对顶辅助，使墩底向内产生水平位移，提供跨中梁体截面下缘必要的压应力储备；焊接墩底承台与V形墩部件的连接钢筋，固结V形墩部件与墩底承台以使临时纵向滑动支座变为墩底永久固结状态，实现梁体连续变双悬臂刚构的体系转换；边跨合龙，实现全桥体系转换。本发明实现了梁体合龙阶段由连续梁变刚构的体系转换，构造简单，施工方便。

Description

实现大跨径V形墩连续刚构桥的构造的施工工艺

技术领域

本发明涉及交通技术领域，尤其涉及一种实现大跨径V形墩连续刚构桥的构造的施工工艺。

背景技术

V形墩连续刚构桥是一个多跨连续梁和刚构组成的混合结构体系，兼有刚构和连续梁的力学特点。由于V形墩的斜腿一定程度上减小了主梁的跨度，使主梁的最大正、负弯矩峰值明显降低，从而使梁的建筑高度得以明显减小，整个混合结构体系具有结构刚度大、整体性好的优点。

但是，如图1所示，当V形墩连续刚构桥的跨径较大时，由于墩底被固结，就需要在成桥合龙阶段在跨中截面1保证必要的压应力储备（预压应力），以确保混凝土收缩与常年温差在跨中引起较大的轴向拉应力。

目前的V形墩连续刚构桥结构及其施工工艺，在跨中合龙阶段时，张拉跨中合龙钢束2产生的不利次内力主要为墩底水平抗力21及主梁正弯矩22。墩底水平抗力21大大减小了跨中合龙钢束2对主梁的预压应力，同时主梁正弯矩22又大大增加了跨中主梁下缘拉应力。在某些情况下，甚至会出现跨中合龙钢束2越多、产生的不利次内力越大的情况，导致跨中主梁预压应力无法达到设计要求。

受此限制，目前已建的V形墩连续刚构桥的最大跨径远远小于薄壁墩连续刚构桥，甚至达不到连续梁的跨径，这限制了V形墩连续刚构桥的进一步发展和推广应用。

为解决这一问题，实践中也有通过采用跨中带挂孔体系的技术方案来消除上述不利次内力的负面影响。但带挂孔的V形墩连续刚构桥不仅在施工时增加了一套挂孔施工的设施，还增加了两条主跨内的伸缩缝，对V形墩连续刚构桥的结构整体性、抗震性均不利，行车的舒适性也降低。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种结构简单、施工便利、结构整体性好的大跨径V形墩连续刚构桥技术。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、施工便利、结构整体性好的实现大跨径V形墩连续刚构桥的构造的施工工艺。

为实现上述目的，本发明提供了一种实现大跨径V形墩连续刚构桥的构造的施工工艺，所述构造至少包括梁体及墩底承台；所述梁体通过V形墩底连接构造支撑在所述墩底承台上；所述V形墩底连接构造包括设置在所述梁体与所述墩底承台之间的临时纵向滑动支座，还包括开设在所述墩底承台上的墩底后浇固结槽构造和设置在所述墩底承台上的顶推靠背构造；所述临时纵向滑动支座与所述顶推靠背构造之间设置有对顶装置，所述对顶装置设置在所述墩底后浇固结槽构造中；所述施工工艺包括：

步骤一，施工基础和墩底承台，在所述墩底承台中设置顶推靠背构造和墩底后浇固结槽构造，设置临时纵向滑动支座。

步骤二，在所述临时纵向滑动支座上浇筑V形墩部件，并在所述V形墩部件与所述墩底承台之间设定临时墩底固定限位装置。

步骤三，采用连续梁节段浇筑方式进行梁体浇筑。

步骤四，在张拉跨中合龙钢束时，释放所述临时墩底固定限位装置，使所述梁体及V形墩部件可借助所述临时纵向滑动支座相对于所述墩底承台的自由滑动，以确保所述墩底承台不产生水平次内力，所述跨中梁体不产生使梁体下缘受拉的次弯矩，使合龙钢束水平力有效地施加到跨中主梁截面。

步骤五，通过在所述墩底承台中设置对顶装置对墩底进行对顶辅助措施，进一步消除所述墩底承台的水平摩擦力，使墩底向内产生水平位移，跨中梁体产生上拱，并对所述跨中梁体施加预压力和负弯矩，提供跨中梁体截面下缘必要的压应力储备。

步骤六，焊接所述墩底承台与所述V形墩部件的连接钢筋，在所述墩底后浇固结槽构造中浇筑混凝土，固结所述V形墩部件与所述墩底承台以使所述临时纵向滑动支座变为墩底永久固结状态，实现梁体连续变双悬臂刚构的体系转换。

步骤七，边跨合龙，实现全桥体系转换。

较佳地，所述临时墩底固定限位装置为多个对置的千斤顶以及支座本身设置的可调节限位装置。

较佳地，所述对顶装置为多个对置的千斤顶。

较佳地，步骤五中，墩底进行对顶辅助措施的千斤顶对顶力的确定，需根据所述临时纵向滑动支座的摩擦力、跨中梁体截面下缘需要的压应力储备值计算确定，并由墩底水平位移、跨中梁体上拱度、两侧边跨梁端下挠值进行控制，并应确保两侧边跨梁端标高控制在可以与边跨现浇段顺利合龙的范围内。

较佳地，墩底进行对顶过程中对千斤顶反作用力产生的墩底承台水平位移进行监控，确保墩底承台及基础的安全。

较佳地，梁体合龙前的施工阶段所述V形墩底连接构造通过所述临时纵向滑动支座和临时墩底固定限位装置支承在所述墩底承台上。

较佳地，梁体的施工可采用与连续梁相同的悬臂挂篮浇筑施工工艺。

本发明的有益效果是：

本发明通过墩底可滑动变固结的技术手段，实现了合龙阶段连续梁变刚构的体系转换，构造简单，施工方便，有效地解决了V形墩连续刚构体系在合龙阶段产生的不利次内力，并通过墩底对顶措施增加了主梁预压应力，使V形墩连续刚构桥的跨径可以突破现有技术的限制，还减少了跨中合龙钢束用量。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术中的大跨径V形墩连续刚构桥跨中合龙产生的不利次内力示意图。

图2是本发明中的临时滑动V形墩结构的结构示意图。

图3是图2的俯视结构示意图。

图4是本发明中的大跨径V形墩连续刚构桥跨中合龙及墩底对顶产生的有利次内力示意图。

具体实施方式

如图2、图3所示，本发明提供了一种大跨径V形墩连续刚构桥的构造，主要包括梁体及V形墩底连接构造。

本发明的特别之处在于，V形墩底连接构造可根据施工工况调整支承状态：临时限位固定、临时纵向可滑动或永久固结。

具体地，V形墩底连接构造包括V形墩部件4及墩底承台5，还包括临时纵向滑动支座6。V形墩部件4与梁体零号块7形成三角区段，墩底承台5下一般为群桩基础。临时纵向滑动支座6是实现梁体合拢阶段墩底可滑动的主要构件.

墩底承台5中设置有墩底后浇固结槽构造51和顶推靠背构造52，临时纵向滑动支座6设置在V形墩部件4与墩底承台5之间的墩底后浇固结槽构造51中。

顶推靠背构造52和墩底后浇固结槽构造51用于在布置施工阶段的临时墩底固定限位装置、实现梁体跨中合拢时进行对顶装置措施、实现梁体跨中合拢后进行墩底固结的措施。

V形墩部件4与顶推靠背构造52之间还设置有临时墩底固定限位装置和对顶装置，具体地该临时墩底固定限位装置和对顶装置为多个对置的千斤顶（图2中未示出），而且纵向滑动支座自身也设置了可调节限位装置。

本发明的上述构造，在主梁节段施工中，V形墩底连接构造通过临时纵向滑动支座和临时墩底固定限位装置使V形墩构件临时固定在墩底承台上。

在主梁跨中合龙施工中，通过解除临时墩底固定限位装置，使临时纵向滑动支座6实现V形墩部件4与墩底承台5之间可相对滑动，以有效消除V形墩连续刚构体系在合龙阶段产生的不利次内力，其次通过墩底对顶装置实现墩底对顶措施以增加主梁预压应力。

跨中合龙后，通过在墩底后浇固结槽构造中浇筑混凝土，实现临时纵向滑动支座变永久固定支座。

综合而言，本发明通过墩底可滑动变固结的技术手段，实现了合龙阶段连续梁变刚构的体系转换，构造简单，使V形墩连续刚构桥的跨径可以突破现有技术的限制，还减少了跨中合龙钢束用量。

参见图4，并结合图2、图3所示，本发明还提供了一种实现大跨径V形墩连续刚构桥的构造的施工工艺：

步骤一，施工基础与承台，在墩底承台5中设置顶推靠背构造52和墩底后浇固结槽构造51，布置临时纵向滑动支座6。

步骤二，在临时纵向滑动支座6上浇筑V形墩部件4，并在V形墩部件4与墩底承台5之间设定临时墩底固定限位装置（采用对置的千斤顶，并锁定临时纵向滑动支座6）。

步骤三，采用连续梁节段浇筑方式进行梁体浇筑。

步骤四，在张拉跨中合龙钢束2时，释放前述临时墩底固定限位装置，使梁体及V形墩部件4可借助临时纵向滑动支座6相对于墩底承台5自由滑动，以确保墩底承台5不产生水平次内力，跨中梁体不产生使梁体下缘受拉的次弯矩，使合龙钢束2的水平力有效地施加到跨中主梁截面1。

步骤五，通过在墩底承台5中设置对顶装置（具体为对置的千斤顶）对墩底进行对顶辅助措施，进一步消除墩底承台5的水平摩擦力，并使墩底向内产生水平位移21，跨中梁体产生上拱，并对跨中梁体施加预压力和负弯矩22，提供跨中梁体截面下缘必要的压应力储备。

步骤六，焊接墩底承台5与V形墩部件4的连接钢筋（图中未示出），在墩底后浇固结槽构造51中浇筑混凝土，固结V形墩部件4与墩底承台5以使述V形墩部件4变为墩底永久固结状态，实现梁体连续变双悬臂刚构的体系转换。

步骤七，边跨合龙，实现全桥体系转换。

本发明通过上述构造，辅以滑动变固结施工措施，使V形墩连续刚构桥的跨径可以突破现有技术的限制，还减少了跨中合龙钢束用量。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种实现大跨径V形墩连续刚构桥的构造的施工工艺，所述构造至少包括梁体及墩底承台；所述梁体通过V形墩底连接构造支撑在所述墩底承台上；所述V形墩底连接构造包括设置在所述梁体与所述墩底承台之间的临时纵向滑动支座，还包括开设在所述墩底承台上的墩底后浇固结槽构造和设置在所述墩底承台上的顶推靠背构造；所述临时纵向滑动支座与所述顶推靠背构造之间设置有对顶装置，所述对顶装置设置在所述墩底后浇固结槽构造中；所述施工工艺包括：

步骤一，施工基础和所述墩底承台，在所述墩底承台中设置所述顶推靠背构造和所述墩底后浇固结槽构造，设置所述临时纵向滑动支座；

步骤二，在所述临时纵向滑动支座上浇筑V形墩部件，并在所述V形墩部件与所述墩底承台之间设定临时墩底固定限位装置；

步骤三，采用连续梁节段浇筑方式进行梁体浇筑；

步骤四，在张拉跨中合龙钢束时，释放所述临时墩底固定限位装置，使所述梁体及V形墩部件可借助所述临时纵向滑动支座相对于所述墩底承台的自由滑动，以确保所述墩底承台不产生水平次内力，跨中梁体不产生使梁体下缘受拉的次弯矩，使合龙钢束水平力有效地施加到跨中主梁截面；

步骤五，通过在所述墩底承台中设置所述对顶装置对墩底进行对顶辅助措施，进一步消除所述墩底承台的水平摩擦力，使墩底向内产生水平位移，跨中梁体产生上拱，并对所述跨中梁体施加预压力和负弯矩，提供跨中梁体截面下缘必要的压应力储备；

步骤六，焊接所述墩底承台与所述V形墩部件的连接钢筋，在所述墩底后浇固结槽构造中浇筑混凝土，固结所述V形墩部件与所述墩底承台以使所述临时纵向滑动支座变为墩底永久固结状态，实现梁体连续变双悬臂刚构的体系转换；

步骤七，边跨合龙，实现全桥体系转换。

2.如权利要求1所述的施工工艺，其中，所述临时墩底固定限位装置为多个对置的千斤顶以及支座本身设置的可调节限位装置。

3.如权利要求1所述的施工工艺，其中，所述对顶装置为多个对置的千斤顶。

4.如权利要求1所述的施工工艺，其中，步骤五中，墩底进行对顶辅助措施的千斤顶对顶力的确定，需根据所述临时纵向滑动支座的摩擦力、跨中梁体截面下缘需要的压应力储备值计算确定，并由墩底水平位移、跨中梁体上拱度、两侧边跨梁端下挠值进行控制，并应确保两侧边跨梁端标高控制在可以与边跨现浇段顺利合龙的范围内。

5.如权利要求1所述的施工工艺，其中，墩底进行对顶过程中对千斤顶反作用力产生的墩底承台水平位移进行监控，确保墩底承台及基础的安全。

6.如权利要求1所述的施工工艺，其中，梁体合龙前的施工阶段所述V形墩底连接构造通过所述临时纵向滑动支座和临时墩底固定限位装置支承在所述墩底承台上。

7.如权利要求1所述的施工工艺，其中，梁体的施工可采用与连续梁相同的悬臂挂篮浇筑施工工艺。

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