CN111287095A - 下拖特大桥主梁专项施工工法 - Google Patents

下拖特大桥主梁专项施工工法 Download PDF

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CN111287095A
CN111287095A CN202010260297.0A CN202010260297A CN111287095A CN 111287095 A CN111287095 A CN 111287095A CN 202010260297 A CN202010260297 A CN 202010260297A CN 111287095 A CN111287095 A CN 111287095A
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徐少平
马天昌
常艳花
苏春生
郝玉峰
孟凡伟
郭万辉
郭建强
姜信贺
姜波
汤振亚
孙百峰
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Fifth Engineering Co Ltd of China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co Ltd
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China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co Ltd
Fifth Engineering Co Ltd of China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co Ltd
Sixth Engineering Co Ltd of China Railway Construction Bridge Engineering Bureau Group Co Ltd
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    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D21/00Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01D2101/24Concrete
    • E01D2101/26Concrete reinforced
    • E01D2101/28Concrete reinforced prestressed

Abstract

本发明公开了一种下拖特大桥主梁专项施工工法,包括步骤S02:0#段施工:分两次浇筑,托架按一次浇筑成型;步骤S03:挂篮施工:将挂篮前移至0号梁段前端,确定立模标高;立模绑扎1号梁段钢筋及完成预应力管道布置。针对主梁跨度200m,双悬臂长度长、箱梁宽跨比小、施工期经历大风季节和冬季的施工技术难度大情况,本发明保障了施工的顺利进行,具有较好的实用性。

Description

下拖特大桥主梁专项施工工法
技术领域
本发明属于桥主梁施工的技术领域,具体涉及一种下拖特大桥主梁专项施工工法。
背景技术
两河口水电站库区复建县道XV02线密贵沟至瓦日乡段为先移民后建设专项工程,路线起点位于雅江县瓦多乡杜米村学它组阶地,起点与两河口至密贵沟段库区复建公路相接,终点为道孚县瓦日乡,主线全长94.6791km,设计标准为四级公路。本标段为两河口水电站库区复建县道XV02线密贵沟至瓦日乡段Ⅱ标,起点桩号为K38+050.00,终点桩号为K44+716.51,路线全长6.68km。主要工程为下拖特大桥、明线路基及涵洞。
下拖特大桥的桥梁建设规模大,施工工期长,是本标段乃至整个项目的控制性工程,桥梁建设工期直接影响到库区复建公路的通车时间。桥梁起讫里程为K40+292~K40+852.4,桥长560.4m,上部结构为5×16m连续板梁+(110m+200m+110m)连续刚构+3×16m连续板梁。下部结构主墩及交接采用空心薄壁墩,主墩(6#、7#墩)墩高133m,交接墩(5#、8#)高分别为50m、33m。引桥桥墩采用双肢圆柱墩,桥台采用桩柱式轻型桥台。
下拖特大桥主梁为(110m+200m+110m)变高度连续刚构梁,单箱单室直腹板横断面。箱梁顶板宽9.0m,两侧翼缘板悬臂长1.5m,悬臂板端部厚20cm,根部厚90cm;顶板厚0.28m,底板厚度由箱梁根部的1.3m变化至跨中0.35m。顺桥向梁高采用抛物线变化,根部梁高13m,跨中及边跨直线段梁高均为3.6m,变截面段梁底曲线为1.75次抛物线,合拢段及边跨膺架施工段均为直线段。箱梁采用直腹板,腹板宽0.5~0.9m,箱梁底宽6.0m。
下拖特大桥主梁的施工重点及难点主要有以下几方面:
(1)大跨连续刚构施工技术难度大,抗风稳定措施要求高。
主梁跨度200m,双悬臂长度长(99m)、箱梁宽跨比小、施工期经历大风季节和冬季,施工技术难度大。悬臂梁抗风稳定性、因梁段施工龄期差而导致箱梁混凝土收缩徐变不一致等是本工程的技术难点。
(2)C60高标号混凝土施工质量保证措施要求高。
(3)桥梁施工监控是本工程的重点。
主梁跨度大,连续梁的线形、应力、温度、预应力度等监测监控是本工程的重点。
(4)施工设备投入多,施工结构、设备技术要求高。
主墩(6#、7#墩)墩高133m,含0号块后,桥面高达146m,与鲜水河面相对高差约220m,“T”构双悬臂长99m,混凝土输送泵、塔吊、电梯等施工设备技术指标要求高。挂篮、0#块托架、边跨现浇段支架等施工结构设计施工难度大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种下拖特大桥主梁专项施工工法,旨在解决上述问题。
本发明主要通过以下技术方案实现:下拖特大桥主梁专项施工工法,主要包括以下步骤:
步骤S02:0#段施工:浇筑0号梁段砼,混凝土强度达到设计强度100%以上,并且龄期大于10天,方可张拉,达到设计强度后拆模;
步骤S03:挂篮施工:将挂篮前移至0号梁段前端,确定立模标高;立模绑扎1号梁段钢筋及完成预应力管道布置。
为了更好地实现本发明,进一步的,主梁0#段施工主要包括以下步骤:
步骤S0201:托架施工;
步骤S0202:模板安装:外模架与外模板的组装采取分单元在地面拼装,按单元成对用塔吊吊装就位,吊装就位的次序为先中间,后两侧;内模与内模架的安装顺序为:钢筋绑扎预应力筋→吊装内模架→分块安装面板→支撑内模架→用拉杆将其与外模连成整体;
步骤S0203:钢筋及预应力管道安装:钢筋绑扎与管道安装同步进行;预应力管道采用定位网进行固定,定位网安装与钢筋绑扎同步进行;施工顺序为:加工钢筋→墩顶测量放线→吊装钢筋→顺序绑扎底板钢筋→搭设临时脚手架→绑横隔板钢筋→绑扎腹板钢筋、安装竖向预应力精轧螺纹钢筋→立内模板→绑扎顶板钢筋、安装横向预应力、纵向预应力波纹管;
步骤S0204:混凝土施工:0#块混凝土分两次浇筑,第一次浇筑高度为7m;剩余部分一次浇筑完成;
步骤S0205:预埋件的安装、锚固钢筋。
为了更好地实现本发明,进一步的,所述托架施工包括以下步骤:
步骤S02011:托架安装:托架的安装采用地面分片拼组、分片吊装的方法安装;浇筑126m-132m段墩身时将预埋锚座埋入模板,主墩封顶拆除模板后,按先主托架,后侧托架的顺序,使用塔吊逐榀吊装;首先在地面将水平杆与斜撑杆销接,并将杆件角度调整至与安装角度大致相同,使用钢丝绳临时联结,整榀起吊;先安装斜撑杆销,再安装水平杆销,然后再解除临时联结并取钩;托架安装完成后校核托架杆件标高,然后从靠墩身侧向外侧逐根安装分配梁并焊接固定,铺好平台板及护栏,再安装底模桁架及模板;
步骤S02012:托架预压:
托架预压采用堆载沙袋模拟托架的荷载状态,沙袋临空侧应使用脚手架搭建剪刀斜撑固定,防止垮塌;按设计荷载的120%加载;预压时两侧托架应同步对称进行,确保墩身稳定性;
加载顺序为从托架内侧向外侧依次进行,每级持荷时间不少于6小时,当荷载压至设计荷载的60%、100%、120%时都要对观测点进行沉降观测,当压至总重量的120%时停止加载并持续荷载二天;预压及施工中对称均衡施工,并且对托架处的观测点进行连续观测;
下拖特大桥两个主墩0#块结构完全一致,选取6#墩0#块托架进行压载;预压荷载不小于梁体自重,且预压荷载应达到总荷载的1.2倍;浇筑0#块托架上方砼为85.1方,重量221.3t,按120%加载,预压重量为265.7吨。
为了更好地实现本发明,进一步的,下拖特大桥主梁0#段长14m,高13m,悬臂2m,悬臂方量85.1方,重量221.3t,0#块托架主要构件包括预埋锚座、主托架、侧托架、分配梁、找平架、平台板、模板系统;
所述预埋锚座采用δ20钢板拼焊,埋入墩身混凝土,外露部分长45cm,预留销孔与托架杆件销接;所述主托架与侧托架锚座相同,主托架上锚座预埋位置在墩顶下方1.2m位置,下锚座与上锚座竖向间距3.42m;所述侧托架上锚座预埋位置在墩顶下方1.2m位置,下锚座与上锚座竖向间距1.81m;
所述主托架与侧托架均采用2根[40b槽钢双拼焊接而成,只是长短不同,节点均通过φ80mm销轴连接,形成稳定的三角结构;
所述分配梁起力的传递作用,同时将每榀托架连接起来形成整体,托架上的分配梁使用25b工字钢,承重部分按38cm间距均匀分布6根,上部安装找平架及模板;承重区以外按80cm间距分布2根,用于形成施工平台,铺设平台板;
所述模板系统包括外模板、内模板、端模板、底模板,所述外模板、端模板、底模板使用挂篮模板,内模板使用6015组合模板及木模板拼装;
0#块两端头分别设置一道施工通道,以作为安拆箱梁端头模板等施工使用,其它面设置防护栏杆和防护网;0#块顶部预留Ф100cm的人孔以便进出箱内;0#段及现浇直线段托架结构相同。
为了更好地实现本发明,进一步的,挂篮施工主要包括以下步骤:
步骤S0301:挂篮安装:
在0#块顶面进行主桁拼装,然后安装前、后挂梁,上、下平联梁、后锚分配梁,用Ф32精轧螺纹钢将挂篮锚固在0#块梁体上;待挂篮荷载试验完成后,将挂篮主桁前移至指定位置、锚固,然后安装模板:先安装底篮及底模,再安装外侧模,然后安装底篮操作平台,最后安装内顶模;模板安装时同一个主墩两边对称进行,安装到位后及时用钢吊带锚固;
步骤S0302:挂篮预压:
反力架由2I40工字钢组成三脚架,形成预压的反力点,通过预埋在梁体0#块上的钢板与箱梁形成一个整体;为了防止梁体连接处的混凝土在加载试验过程中开裂,在预埋I40工字钢及反力梁顶部预埋钢板的腹板全断面范围内增设三层φ16@10×10cm防裂钢筋网;
预压过程中每侧挂篮布置12个测点,左、右主桁架后锚点2个,支点2个,横梁4个,主桁架前端2个,底模处左、右布置2个点;
分级进行加载;挂篮预压按照0→20%→40%→60%→80%→100%→120%顺序加载;加载过程中每加载完毕1h后,测量挂篮变形值;全部加载完成后,每个1h测量一次测点的变形值,连续预压24h后,最后测量时间段的两次变形量之差小于1mm时,即可完成预压施工;预压结束后。
为了更好地实现本发明,进一步的,挂篮采用菱形挂篮;挂篮包括吊挂系统和模板系统。
为了更好地实现本发明,进一步的,还包括以下步骤:
步骤S06:悬臂段循环浇筑;
步骤S07:中跨合拢:合拢段劲性骨架安放到位,立模绑扎钢筋;劲性骨架合拢锁定;合拢锁定温度10-14℃;中跨挂篮改成压重吊架,浇筑中跨合拢段;浇筑中跨合拢段砼,并加强砼养生;在砼强度达到设计强度的100%且龄期达到7天后,分批张拉跨中纵向预应力钢束,并锚固压浆;每批钢束张拉按先长束后短束,横桥向对称张拉的原则进行;滞后张拉跨中竖向预应力钢束;
步骤S08:不平衡段及现浇段施工:不平衡悬浇边跨23号节段,在砼强度达到设计强度的90%且龄期达到7天后,分批张拉跨中纵向预应力钢束,并锚固压浆;每批钢束张拉按先长束后短束,横桥向对称张拉的原则进行,同时安装左、右岸交界墩后锚索,或采用托架配重;在交界墩预埋型钢上搭设托架;浇筑主桥边跨现浇段;随着主桥边跨现浇段的浇筑,采用调整配重确保交界墩处于轴心受压状态;
步骤S09:边跨合拢:拆除中跨压重,边跨挂篮改成吊架;浇筑边跨合拢段混凝土;在砼强度达到设计强度的100%且龄期达到7天后,分批张拉跨中纵向预应力钢束,并锚固压浆;每批钢束张拉按先长束后短束,横桥向对称张拉的原则进行;滞后张拉合龙段竖向预应力钢束;完成引桥空心板的架设,平衡交界墩重量;拆除相应后锚索或配重;施工交界墩不等高顶帽。
为了更好地实现本发明,进一步的,悬臂段循环浇筑主要包括以下步骤:
步骤S061:前移挂篮;
步骤S062:钢筋及预应力管道施工;施工顺序为底板底层钢筋→底板顶层钢筋→腹板钢筋→纵向预应力管道→竖向预应力及管道→顶板钢筋及纵向预应力管道安装→预埋件埋设;
步骤S063:混凝土施工;箱梁采用C60混凝土,先浇筑底板再浇筑腹板最后浇顶板;左右腹板对称浇筑;混凝土分层厚度30cm;采用单台输送泵同时对称浇筑悬臂段,两端悬臂上荷载的实际不平衡偏差不得超过梁段重的1/4;使1#段与0#块混凝土浇筑间隔龄期控制在30天内;混凝土入模串筒采用软塑管,安装间距为2~3.0m,串筒底面与混凝土灌注面保持1.0~1.5m,在钢筋密集处增加串筒数量;
步骤S064:预应力施工;砼浇筑龄期≥7天且混凝土强度达到设计强度等级90%、弹性模量达到混凝土28d弹性模量的80%后方可进行张拉,张拉采用张拉控制力与伸长量双控的原则;三向预应力的张拉顺序:先纵向后横向再竖向;孔道压浆采用真空铺助压浆工艺;
步骤S065:孔道压浆;主桥箱梁采用真空灌浆法,压浆前应用压缩空气或用压力水清理管道内杂质,预应力张拉完成后应及时压浆。
为了更好地实现本发明,进一步的,所述前移挂篮主要包括以下步骤:
A.拆侧模、内模
当梁段混凝土强度达到设计强度的60%以上时,拆除侧模和内模,首先解除内模,侧模的支撑和拉杆,松内模、侧模的纵梁的前后吊杆;侧模利用千斤顶及预埋在箱梁翼板上的拆模型钢来松动,千斤顶后部支撑在拆模型钢上,前端顶在侧模的桁架上;内模利用旋开启丝杠同时辅以橇杠等收起内侧模;
B.安装走行轨道
在梁段混凝土强度达C10级以后,安装走行轨道;先将梁顶面清理干净,清除梁段竖向预应力精轧螺纹钢筋上的水泥浆等杂物,然后铺放钢枕、轨道,钢枕顶面标高一致;将轨道用锚杆、连接器,及轧丝锚具锚固在梁段竖向预应力精轧螺纹钢筋上,在锚固过程中,锚杆和竖向预应力精轧螺纹钢筋旋入连接器的长度要相同,并且等于连接器长度的一半;
C.拆底模、前移挂篮
梁段纵向预应力筋张拉和管道压浆完成后,开始拆底模;先松前吊带,后拆除底模后锚杆并使底模后部通过导链吊在后上横梁上,然后解除挂篮后锚使自锚滚轮卡在走行轨道上,将前支腿顶起在滑槽钢板和走行轨道间放入滑板,将前支腿放下,这时通过长行程千斤顶推动活动滑座使挂篮连同底模、侧模一起前移,直至到位;
D.后锚、校正底模、侧模
挂篮前移到位后,安装后锚杆通过连接器与竖向预应力精轧螺纹钢筋连接在一起,用千斤顶及垫梁等拉紧后锚杆,并通过紧固轧丝锚具将挂篮后部锚在梁段的竖向预应力精轧螺纹钢筋上,然后安装底模后锚杆,在紧固底模后锚杆的同时用全站仪校正底模纵向位置,完成之后收紧前吊杆,调整底模标高,到位后锚固;校正侧模的方法与底模相同,只需在校正侧模位置时,侧模前端要事先上一拉杆,待侧模的方向,标高校好后用型钢将侧模前端的桁架与主桁架连在一起;以确保侧模在后续施工中不会偏动;最后安装侧模下部的千斤顶来加固支撑侧模;
E.前移、校正内模
在梁段的底板、腹板的钢筋、塑料波纹管、预埋件进行绑扎、安装完成之后,前移内模纵梁,这时内模由临时支撑支在已成形梁段上,纵梁前移到位后,安装前、后吊杆并慢慢收紧,直至内模悬离已成形梁段底板,然后前移内模到位,按校正底模的方法校正,最后旋动开启丝杠,安装内支撑,及内模、侧模间的拉杆,完成挂篮的前移;
F.挂篮的模板前移到位后及时进行修整,涂脱模剂;挂篮后锚杆要用双精轧螺帽,确保安全。
为了更好地实现本发明,进一步的,还包括边跨直线段现浇施工,采用双侧托架施工,引桥侧托架作为配重承载结构,与现浇段托架对称设置,同时安装,同时预压,施工过程中随现浇侧荷载增加而等量增加沙袋配重,确保交接墩大小里程侧荷载平衡,消除倾覆风险;边跨现浇段安全、质量控制措施与0#段要求相同。
主桥节段施工共分为0~23号节段、边跨支架现浇段及合拢段。0号节段长度为14.0m,1~8号节段长度为3.5m,9~14号节段长度为4.0m,15~23号节段长度为5.0m,合拢段长度2.0m,边跨支架现浇段长度4.0m。
主梁采用三向预应力体系。纵向预应力钢束设置了腹板束、顶板束和底板束。腹板束、顶板悬臂束采用22ΦS15.2与19ΦS15.2钢绞线,底板束采用15ΦS15.2钢绞线,标准强度fpk=1860MPa,Ep=1.95×105MPa,锚下控制应力为1395MPa和1357.8MPa。钢绞线采用塑料波纹管制孔。
横向预应力钢绞线采用3ΦS15.2钢绞线,15B-3扁锚体系。标准强度fpk=1860MPa,Ep=1.95×105MPa,张拉控制应力为1395MPa。钢绞线采用金属波纹管制孔。顺桥向0.50m间距布置。
竖向预应力钢绞线采用3ΦS15.2钢绞线,M15-3DHS低回缩锚体系。标准强度fpk=1860MPa,Ep=1.95×105MPa,张拉控制应力为1395MPa。钢绞线采用金属波纹管制孔。顺桥向0.50m间距布置。
本发明的有益效果:
(1)下拖特大桥主梁0#段长14m,高13m,悬臂2m,悬臂方量85.1方,重量221.3t,分两次浇筑,托架设计按一次浇筑成型。0#块托架是0#块箱梁混凝土现浇的主要承重结构,具有足够的强度和刚度。
(2)提吊系统是挂篮的升降系统,其作用主要是悬吊和升降底模、侧模、内模及工作平台等,由吊带、吊带座、千斤顶、导链等组成。吊带上根据需要设置调节孔以便于高度的调整。
(3)托架的安装采用地面分片拼组、分片吊装的方法安装,保证了施工的效率和安全性。
(4)对托架进行荷载预压,以验证托架的强度、刚度和抗倾覆稳定性,消除非弹性变形,同时测出弹性变形,绘制出荷载—变形曲线,以找出托架分别对应于承担(托架理论上应分摊的0#块钢筋混凝土重量+施工荷载)荷载情况下的托架下沉量,以便为确定0#块底模预拱度提供依据。
(5)外模架与外模板的组装,采取分单元在地面拼装,按单元成对用塔吊吊装就位,吊装就位的次序为先中间,后两侧,其优点可以大大提高功效,加快施工进度,避免了危险的高空作业,提高了安全度。
(6)内模架用[10槽钢组焊,从顶板中心分两单元加工,用夹板、螺栓连为一体,内设丝杠调节,以便于后续梁段施工脱模与滑移。
(7)底模设计成由4块钢模板组成,纵向长5500mm,横向长6000mm,在浇筑混凝土时,侧模与底模夹紧,以防漏浆。
(8)在每只挂篮底模的前下横梁上安装千斤顶模拟最大现浇梁段施工荷载分布情况,分级进行加载,其主要目的是控制加载速度,便于观测挂篮变形随荷载变化的规律,同时有利于挂篮预压试验的安全。
(9)挂篮拆除中横联之前先在每个菱形架两侧斜拉固定,确保拆除中横联后菱形架的稳定。上平杆与前斜杆整体拆除,使用手拉葫芦临时联结固定,保持三角稳定状态整体拆除并吊至地面。中立柱拆除前固定菱形架的手拉葫芦不得松解,防止构件变形或倾倒。
附图说明
图1为本发明的主梁施工流程图;
图2为悬臂段的施工流程图;
图3为边跨直线段施工流程图;
图4为0#块托架的结构示意图;
图5为图4的正视图;
图6为图4的俯视图;
图7为挂篮的结构示意图;
图8为图7的后视图;
图9为图7的前视图。
具体实施方式
实施例1:
下拖特大桥主梁专项施工工法,如图1所示,下拖特大桥主梁0#段及边跨现浇段采用托架现浇施工,如图7-9所示,悬臂段采用菱形挂篮施工,施工内容如下:
第一阶段:托架安装
1、墩身封顶施工,安装托架预埋件及预埋钢绞线。
2、主墩封顶后拆除液压爬模模板,保留平台架作为托架安装操作平台。托架平杆、斜杆在地面组拼,并使用钢索临时联结成安装角度,将吊索套在平杆上,保持与安装后大致相同的姿态,整体吊装至墩顶安装。
3、托架平台搭建完成后安装底模调平架、底模板、侧模板。
4、托架模板安装完成后采用堆载预压法进行预压,合格后将仓面清理干净,开始0#段施工
第二阶段:0#段浇筑
1、浇筑0号梁段砼,混凝土强度达到设计强度100%以上,并且龄期大于10天,方可张拉,达到设计强度后拆模。
2、准备挂篮,并在上桥前做挂篮加载试验,确认挂篮的强度和刚度。
第三阶段:挂篮安装
1、在0号段上拼装调试好挂篮。
2、将挂篮前移至0号梁段前端,确定立模标高。
3、立模绑扎1号梁段钢筋及完成预应力管道布置。
4、做好浇筑1号梁段砼准备。
第四阶段:1#段浇筑
1、同步对称浇筑1号梁段砼,养生。
2、1号梁段砼达到设计强度90%且龄期达到7天以后,张拉1号梁段纵向预应力钢束TC1、WC1,锚固压浆。滞后张拉竖向预应力束并及时锚固压浆。
3、拆除0号梁段托架。
4、做好移动挂篮的准备。注:单T两侧砼浇筑的不均匀方量不得超过10t(节段本身不施工平衡总重不超过本节段1/4)。
第五阶段:挂篮前移
1、将挂篮前移至1号梁段前端,调试好挂篮,确定立模标高。
2、立模绑扎2号梁段钢筋,做好浇筑准备。
第六阶段:悬臂段循环浇筑
1、从2号梁段到22号梁段均采用以下4个流程循环完成:
a)前移挂篮,确定立模标高,立模绑扎钢筋;
b)同步对称浇筑砼并养生;
c)达到设计强度90%且7天以后,张拉主梁预应力纵向钢束并及时锚固压浆;
d)滞后张拉竖向预应力束并及时锚固压浆。
2、其中两岸“T”对称操作。
3、施工22号梁段时,注意中跨合拢段劲性骨架预埋件设置。
第七阶段:中跨合拢
1、中跨合拢段两端施加顶推力180吨,跨中相对位移约8cm;
2、合拢段劲性骨架安放到位,立模绑扎钢筋。
3、劲性骨架合拢锁定。(合拢锁定温度10-14°)。
4、中跨挂篮改成压重吊架,浇筑中跨合拢段。
5、浇筑中跨合拢段砼,并加强砼养生。
6、在砼强度达到设计强度的100%且龄期达到7天后,分批张拉跨中纵向预应力钢束,并锚固压浆。每批钢束张拉按先长束后短束,横桥向对称张拉的原则进行。
7、滞后张拉跨中竖向预应力钢束。
第八阶段:不平衡段及现浇段施工
1、不平衡悬浇边跨23号节段,在砼强度达到设计强度的90%且龄期达到7天后,分批张拉跨中纵向预应力钢束,并锚固压浆。每批钢束张拉按先长束后短束,横桥向对称张拉的原则进行,同时安装左、右岸交界墩后锚索,或采用托架配重。
2、在交界墩预埋型钢上搭设托架。
3、浇筑主桥边跨现浇段。
4、随着主桥边跨现浇段的浇筑,采用调整配重确保交界墩处于轴心受压状态。
第九阶段:边跨合拢
1、拆除中跨压重,边跨挂篮改成吊架。
2、浇筑边跨合拢段混凝土。
3、在砼强度达到设计强度的100%且龄期达到7天后,分批张拉跨中纵向预应力钢束,并锚固压浆。每批钢束张拉按先长束后短束,横桥向对称张拉的原则进行。
4、滞后张拉合龙段竖向预应力钢束。
5、完成引桥空心板的架设,平衡交界墩重量。
6、拆除相应后锚索或配重。
7、施工交界墩不等高顶帽。
第十阶段:挂篮拆除
1、拆除全桥配重及全桥施工挂篮。
第十一阶段:桥面系施工及荷载试验
1、施工桥面二期铺装,包括伸缩缝。
2、成桥荷载试验。
3、全桥通车运营。
实施例2:
本实施例是在实施例1的基础上进行优化,如图4-6所示,主梁0#段施工如下:
1、托架设计
0#块托架是0#块箱梁混凝土现浇的主要承重结构,要求其具有足够的强度和刚度下拖特大桥主梁0#段长14m,高13m,悬臂2m,悬臂方量85.1方,重量221.3t,分两次浇筑,托架设计时按一次浇筑成型考虑。0#块托架主要构件有预埋锚座、主托架、侧托架、分配梁、找平架、平台板、模板系统组成。
预埋锚座采用δ20钢板拼焊,埋入墩身混凝土,外露部分长短45cm,预留销孔与托架杆件销接。主托架与侧托架锚座相同,主托架上锚座预埋位置在墩顶下方1.2m位置,下锚座与上锚座竖向间距3.42m,左右位置按设计图埋设。侧托架上锚座预埋位置在墩顶下方1.2m位置,下锚座与上锚座竖向间距1.81m,左右位置按设计图埋设。上锚座、下锚座。
主托架与侧托架均采用2根[40b槽钢双拼焊接而成,只是长短不同,节点均通过φ80mm销轴连接,形成稳定的三角结构。
分配梁起力的传递作用,同时将每榀托架连接起来形成整体,托架上的分配梁使用25b工字钢,承重部分按38cm间距均匀分布6根,上部安装找平架及模板;承重区以外按80cm间距分布2根,用于形成施工平台,铺设平台板。
模板系统有外模板、内模板、端模板、底模板,外模板、端模板、底模板使用挂篮模板,内模板使用6015组合模板及木模板拼装。
0#块两端头分别设置一道施工通道,以作为安拆箱梁端头模板等施工使用,其它面设置防护栏杆和防护网。0#块顶部预留Ф100cm的人孔以便进出箱内。0#段及现浇直线段托架结构相同。
2、托架施工
(1)托架安装:托架的安装采用地面分片拼组、分片吊装的方法安装。浇筑126m~132m段墩身时将预埋锚座等埋入模板,主墩封顶拆除模板后,按先主托架,后侧托架的顺序,使用塔吊逐榀吊装。首先在地面将水平杆与斜撑杆销接,并将杆件角度调整至与安装角度大致相同,使用钢丝绳临时联结,整榀起吊。安装时施工人员做好安全防护措施,先安装斜撑杆销,再安装水平杆销,然后再解除临时联结并取钩。托架安装完成后校核托架杆件标高,然后从靠墩身侧向外侧逐根安装分配梁并焊接固定,铺好平台板及护栏,再安装底模桁架及模板。
(2)托架预压
压载方法及顺序:托架预压采用堆载沙袋模拟托架的荷载状态,沙袋应根据模拟状态分区并确定好摆放位置,称重后再使用塔吊逐袋吊装,堆码整齐密实。分区按所模拟的腹板、底板荷载分为腹板1区、腹板2区、底板区,大小里程端对称设置。沙袋临空侧应使用脚手架搭建剪刀斜撑固定,防止垮塌。按设计荷载的120%加载,并使用高精度水准仪或全站仪测量托架的变形;根据实测结果计算托架的弹性变形及非弹性变形,为施工时设预抬值提供可靠的数据,同时检验挂托架的整体性能。预压时两侧托架应同步对称进行,确保墩身稳定性。
加载顺序为从托架内侧向外侧依次进行,每级持荷时间不少于6小时,当荷载压至设计荷载的60%、100%、120%时都要对观测点进行沉降观测,当压至总重量的120%时停止加载并持续荷载二天。预压及施工中对称均衡施工,并且对托架处的观测点进行连续观测。
下拖特大桥两个主墩0#块结构完全一致,选取6#墩0#块托架进行压载。根据招标文件要求,预压荷载不小于梁体自重,且预压荷载应达到总荷载的1.2倍。浇筑0#块托架上方砼为85.1方,重量221.3t,按120%加载,预压重量为265.7吨。
预压的荷载及测点布置:预压分60%、100%、120%三级预压。0#块横断面对腹板底、底板中心三点进行观测,纵向在支架端头设观测点进行观测,在预压前对底模标高观测一次,第一、二、三级加载后2小时进行观测,观测至沉降稳定为止。将预压荷载卸载后再对底模标高观测一次,从以上的观测资料中计算出托架的非弹性变形及弹性变形。
托架预压流程为:安装预埋件→组装三角托架→安装卸落块→铺挂篮底模→准备监测措施、压重沙袋→对称加载40%并记录其相应变形→对称加载80%并记录其相应变形→对称加载至最终荷载并记录其相应变形→对称卸载后记录其回弹变化量→统计出预压结果→根据结果调整相应底模标高。
采用在墩顶设置精确水准点,预压过程中采用水准仪进行监测,加载前先测量各测点顶面高程H1值及基础高程J1值,加载40%时测量各测点顶面高程H2值,加载80%时测量各测点顶面高程H3值,加载120%时测量各测点顶面高程H4值及基础高程J2值,卸载后测量各测点顶面高程H5值,根据测量成果进行资料整理分析,确定箱梁的预拱度,调整底模标高。
(3)托架拆除
A.拆除时按照“先木方及底模,后钢桁梁;先非承重结构,后承重结构;先小杆件,后大杆件;先外部悬空杆件,后其它杆件”的原则即安装的反程序进行。拆除前先降砂筒,以创造底模及分配方木与分配型钢的的拆除空间。
B.节点板及螺栓的拆除
螺栓的拆除按与其相连的杆件拆除顺序拆除,销钉需要经过敲打拆除时,必须做好防落措施。节点板较重,可事先用钢缆绳套住拆除。
C.组合杆件的拆除
杆件较重,拆除时应先用钢缆绳套住以防坠落。吊移时,用卷扬机配合慢速吊放,同时,塔吊配合二次吊移,并注意不要撞碰成品砼构件表面。
3、模板安装
托架预压完毕,根据预压结果调整底模高程,即可进行安装外膜、绑扎钢筋及安装内模等工序作业。
外模架与外模板的组装,采取分单元在地面拼装,按单元成对用塔吊吊装就位,吊装就位的次序为先中间,后两侧,其优点可以大大提高功效,加快施工进度,避免了危险的高空作业,提高了安全度。外模板和外模架支立在分配梁上。
内模板:倒角模板采用特殊加工,平面模板分两种,一种为标准大块模板,另一种为抽换可调模板。内模架用[10槽钢组焊,从顶板中心分两单元加工,用夹板、螺栓连为一体,内设丝杠调节,以便于后续梁段施工脱模与滑移。
内模与内模架的安装:其安装程序为钢筋绑扎(预应力筋)→吊装内模架→分块安装面板→支撑内模架→用拉杆将其与外模连成整体。
4、钢筋及预应力管道安装
钢筋绑扎与管道安装同步进行。预应力管道采用定位网进行固定,定位网安装与钢筋绑扎同步进行。施工顺序为:加工钢筋→墩顶测量放线→吊装钢筋→顺序绑扎底板钢筋→搭设临时脚手架→绑横隔板钢筋→绑扎腹板钢筋、安装竖向预应力精轧螺纹钢筋→立内模板→绑扎顶板钢筋、安装横向预应力、纵向预应力波纹管。
5、混凝土施工
0#块混凝土分两次浇筑,第一次浇筑高度为7m。剩余部分(6m)一次浇筑完成。
6、预埋件的安装、锚固钢筋
0#块是悬浇挂篮起步的基础,所以必须为挂篮的安装、锚固、走行预留施工临时孔洞,待挂篮移到下一块之前及时把上一块不用的孔洞封堵起来。在腹板两侧沿纵向预留挂篮安装、锚固、走行孔洞,同时还可以用于外滑梁的锚固;箱梁前端部底板上预留用于下一块挂篮底模后端锚固的孔洞;腹板侧面隔一定的距离留透气孔以保证箱室内外温差在±150C以内;箱梁顶、底板留人孔,以方便拉张人员、机械等进入工作面施工作业。
本实施例的其他部分与实施例1相同,故不再赘述。
实施例3:
本实施例是在实施例1或2的基础上进行优化,挂篮施工如下:
1、挂篮设计:挂篮采用菱形挂篮。挂篮的主要组成:由主桁架、底模平台及吊挂系统、内外模吊挂及走行系统、后锚固、内外模、限位设施、施顶系统等组成。
2、主桁架
如图7-9所示,菱形挂篮主桁系是挂篮的主要承重结构,在悬灌施工中主要承受底模系传来的竖向拉力。
挂篮主桁架,由上平杆、下平杆、前斜杆、后斜杆、中横梁、底模后挑梁、斜支撑组成,各杆件采用螺栓、销子连接成整体。
挂篮菱形主桁架作为承重结构,由双片菱形架、中横联、底模后挑梁、斜支撑采用螺栓、销子连接成整体。两组菱形主桁通过上横梁和主桁横联构成整体,主桁通过活动滑座座在滑轨上,后端通过反扣装置扣在滑轨后端,灌注时用竖向预应力筋和锚板把主桁中的平杆机构锚固在桥面上以平衡前部底模的竖向拉力。单片菱形架由上平杆、下平杆、前斜杆、后斜杆、中立杆采用销子连接而成,其构件均采用双肢槽钢[]40a、连接钢板组拼焊接;中横梁、底模后挑梁采用双肢槽钢[]20、连接钢组拼焊接;上横梁采用双肢工字钢56a、连接钢组拼焊接。为了确保施工过程中主桁架锚固可靠,采用竖向φ32精轧螺纹钢将主桁架下平杆后端与已浇筑完毕的梁体锚固。在挂篮主桁上弦可设置遮阳雨棚,它既能改善工人作业环境,又使得该挂篮能够适应冬雨季施工。
3、吊挂系统
提吊系统是挂篮的升降系统,其作用主要是悬吊和升降底模、侧模、内模及工作平台等,由吊带、吊带座、千斤顶、导链等组成。吊带上根据需要设置调节孔以便于高度的调整。
①前吊
前吊带的作用是将悬臂浇筑的底板、腹板混凝土及底模板重量传至桁架上。前吊带由4条200×40mm16Mn钢板用Φ70(40CrMnTi)的钢销组合而成。前吊带下端与底模架前横梁销接,上端吊在前上横梁上,每组吊带用2个20t手动千斤顶及扁担梁调节底模标高,以及两根32mm精轧螺纹钢临时固定在上横梁上。
②后吊
后吊带的作用是将底模架荷载传至已成箱梁底板,由两根50mm精轧螺纹钢与两条200×40mm16Mnq钢吊带组合而成。箱梁内部使用200×40mm16Mnq钢吊带,上部设置调节孔,以适应梁底板厚度的变化,下端与底模架后横梁销接,上端穿过箱梁底板(预留孔)。箱梁外部翼缘板上使用两根50mm精轧螺纹钢,下端与底模架后横梁销接,上端穿过箱翼缘板(预留孔)。后吊系统使用2个20t手动螺旋千斤顶及扁担梁支撑在已成箱梁的底板上,以及两根32mm精轧螺纹钢临时固定在挂篮后悬挑上。
4、走行系统:挂篮走行系统由菱形桁架、底模、外模、内模走行系统4部分组成。桁架在轨道上行走,轨道用两根工字钢焊制成Ⅱ型截面,对称铺于箱梁顶面的两片桁架下,支座放在轨道前后,用销子和桁架连接,前支座下垫有聚四氟乙烯滑板,使之可沿轨道上的不锈钢板滑行;后支座反扣在轨道上缘,作用是用反扣轮沿轨道下缘滚动,轨道底板用竖向预应力精轧螺纹钢筋锚固。挂篮走行通过2台YC75~100长行程千斤顶顶推活动滑座使整个挂篮顺滑轨前行。挂篮就位后,桁架后节点用Ф32精轧螺纹钢锚在轨道钢枕上,将挂篮后端承受的力传给梁体,不让支座反扣轮受力。
5、后锚系统
锚固系统由后锚分配梁(2Ⅰ32)、6根Φ32精轧螺纹钢(一个菱形架)锚杆、连接器等组成。悬浇节段施工时,挂篮锚固力由6根锚杆通过连接器与已浇梁段竖向预应力精轧螺纹钢筋锚固形成。挂篮前移时,先将后锚点锚固力由6根锚杆承受转换为行走小车承受;挂篮行走到位后,再将行走小车的反力转向锚杆。
6、模板系统
模板系由底模、侧模、内模、端模等组成。
(1)底模
底模由底模架和底模板组成。底模架前、后横梁采用双拼工字钢45b、连接钢板组焊;采用工字钢56b组焊而成作为底模架的纵梁。底模架分别用前吊挂装置和后吊挂装置吊挂于前横梁上及箱梁底板上。为了保证足够的刚度,底模板采用由δ6mm面板和[10槽钢、δ12*100mm带钢组焊而成整体。
挂篮前移时,底模通过吊挂装置吊挂在挂篮前横梁及主桁架边花架上。梁段施工时,底模前端吊挂在前横梁底模吊带上,后端吊挂在后锚吊带上。后端由后锚装置固定在上一梁段的梁底板上。底模跟着菱形主桁架一起前移,就位后调整锚固于前横梁上及上一梁段底板上,提供挂篮施工作业平台及承载平台。底模设计成由4块钢模板组成,纵向长5500mm,横向长6000mm,在浇筑混凝土时,侧模与底模夹紧,以防漏浆。
(2)侧模
侧模由侧模桁架、大块模板、背楞三部分组装,侧模桁架[10槽钢组焊而成,大块模板由[10槽钢、δ12*100mm带钢、δ6mm面板组焊而成。大块模板纵向长度根据梁段的分段长度设计长5500mm,为了施工中拆卸方便,单侧钢模板加工制作成两块或三块,单块长2000mm与1500mm,其间采用螺栓连接整体。模板腹板处采用拉杆对拉固定,下口用千斤顶顶紧、固定在底模架上。挂篮前移过程中侧模随滑移梁及挂篮一同前移就位,滑移梁后端锚固于上一梁段的滑移滚轮上,就位后前移滚轮至本节段前端下一滑移位置锚固。侧模就位后滑移梁前端吊挂于前横梁锚固,后端锚固于上一节段混凝土锚固。
(3)内模
由内模架和在其上铺装的自制组合钢模组成,由于受梁体高度、腹板宽度变化及梁体张拉齿板的影响,内模架采用可调高、可调宽、拆除形式桁架。内模架以型钢加工而成,下设滑套,可以沿内模纵梁滑动,后部锚在已成形的梁段顶板上,前端通过悬吊系吊在前上横梁上。内模架以箱梁上倒角上部为轴,中部、下部以型钢对撑。内模的前移在下一梁段的底板和腹板的钢筋、预应力管道、预埋件等安装完成后进行。内模的锚固及滑移通过内模滑移梁实现,同时也可用于吊挂内模及部分梁段施工荷载。挂篮前移时内模滑移梁随挂篮滑出,内模拆除后,锚固滑移梁,内模由滑移梁滑出锚固,进入下一梁段施工。
(4)端模
端板与堵头板是保证悬臂段端部和孔道成形要求的关键,采用4mm钢板,加固支架采用[8cm槽钢做横梁,用螺栓与侧模、内模联结固定。
7、挂篮安装
在墩顶0#块的预应力钢绞线张拉完成后,将箱梁顶面清理干净,即可开始按以下步骤对称安装挂篮。在0#块顶面进行主桁拼装,然后安装前、后挂梁,上、下平联梁、后锚分配梁,用Ф32精轧螺纹钢将挂篮锚固在0#块梁体上。待挂篮荷载试验完成后,将挂篮主桁前移至指定位置、锚固,然后安装模板:先安装底篮及底模,再安装外侧模,然后安装底篮操作平台,最后安装内顶模。模板安装时注意同一个主墩两边对称进行,安装到位后及时用钢吊带锚固。模板经测量调整到位,每一节段的立模标高需考虑预抬高值与挂篮弹性变形。挂篮拼装程序:走行轨→主桁架→后锚系→前上横梁→前吊带→后吊带→底模→内、外侧模。
①轨道安装:0#段预应力筋张拉完成后,放出挂篮行走轨道轴线,安装轨道垫梁(轨道垫梁下用水泥砂浆找平)、行走轨道(精确设置一组中两根轨道间距及两组轨道间距,确保主桁的间距),并操平垫实。严格控制轨道间的中心距与图纸一致。轨道安装要顺直,轨道顶面要保持水平,轨道的高差不大于5mm。
②主桁架安装:由于菱形桁架单片较重,先用塔吊将桁架组件吊至0#块顶面进行组装,用自制桅杆吊配合塔吊将桁片立置于行走轨道上并临时锚固,为防止倾覆。为保证桁架的稳定,每片主桁采用两个10t导链分别在桁架左右侧收紧,使其稳定并保证其左右的垂直度。然后安装前后挂梁和上下平联梁,将两片主桁连成整体。这些操作均由自制桅杆吊和塔吊完成。
③底篮及模板系统安装:0#块施工时底模板已安装,此时只需将前后吊带与前后横梁连接即可。1#、2#块悬灌段侧模利用0#段侧模版。侧模板安装时只需将滑梁和导梁穿插在侧模板桁架,导梁前端通过吊带吊在前横梁上,导梁后端吊在0#箱梁上,模板悬吊在外滑梁上,通过导链将0#段侧模板滑出,作为悬臂段侧模板。侧模滑出后再安装内模,内模板安装之前,先安装好内模滑梁;内滑梁临时固定方式与侧模板一样,然后利用塔吊将内模桁架安装固定好在滑梁上,在其上铺设顶板底模板。
8、挂篮预压
(1)预压方法
实际施工中,挂篮的变形分两类,一类为在挂篮初次受力时,挂篮主桁各组成杆件间由于存在空隙而产生的非弹性压缩变形δ1,以及挂篮主桁与走行轨道间、轨道与钢枕间、钢枕与箱梁混凝土间、挂篮主桁与前上横梁间等由于压紧而产生的压缩变形δ2;另一类为在挂篮承受悬灌节段混凝土荷载及施工荷载时,挂篮主桁由于结构自身受力而产生的弹性变形δ3。上述变形中,δ1在挂篮承受第一次施工荷载后基本消除;δ2值较小可忽略不计;δ3在每次施工中也都存在,通过设置预抬值可抵消此项。因此挂篮预压的主要目的是消除非弹性变形,测出δ1、δ3,为挂篮在实际施工中提供参数依据。
施工中按照最不利荷载的1.2倍对挂篮进行预压,通过分级施加荷载,分别测出各级荷载下挂篮的总变形值,再分级卸载,测出完全卸载后挂篮的变形值,此值即为挂篮主桁各构件间产生的非弹性变形值δ1。挂篮总变形值减去δ1,即为挂篮主桁在各级荷载下的弹性变形值δ3,最后利用δ3绘出挂篮的荷载与弹性变形值线性关系图,从而实现预压目的。
下拖特大桥连续梁挂篮采用反力架法预压,用液压千斤顶加载,在已浇筑完成的0#块上安装反力架,千斤顶安装在挂篮的底模上。反力架由2I40工字钢组成三脚架,形成预压的反力点,通过预埋在梁体0#块上的钢板与箱梁形成一个整体。为了防止梁体连接处的混凝土在加载试验过程中开裂,在预埋I40工字钢及反力梁顶部预埋钢板的腹板全断面范围内增设三层φ16@10×10cm防裂钢筋网。
(3)测点布置
预压过程中的观测的主要项目包括主桁前、后支点的沉降;前吊点的变形挠度;前吊杆的伸长量;挂篮前下横梁顶面测点标高测量;挂篮主桁前倾位移观测等。为了充分测量挂篮的变形,预压过程中每侧挂篮布置12个测点,左、右主桁架后锚点2个,支点2个,横梁4个,主桁架前端2个,底模处左、右布置2个点。
(4)预压施工
预压时利用千斤顶对挂篮前端进行加载预压,具体的试压方法是:在每只挂篮底模的前下横梁上安装千斤顶模拟最大现浇梁段施工荷载分布情况,分级进行加载,其主要目的是控制加载速度,便于观测挂篮变形随荷载变化的规律,同时有利于挂篮预压试验的安全。
挂篮预压按照0→20%→40%→60%→80%→100%→120%顺序加载;加载过程中每加载完毕1h后,测量挂篮变形值。全部加载完成后,每个1h测量一次测点的变形值,连续预压24h后,最后测量时间段的两次变形量之差小于1mm时,即可完成预压施工。
预压结束后,按照分级加载的相同重量逐级卸载并测量各级卸载后的变形值。
9、挂篮拆除
悬臂段施工完成后,根据合龙施工需要,预留好改作合龙吊架的挂篮,其余挂篮退至1#段,使用塔吊及卷扬机拆除。合龙段施工完成后,剩余挂篮在原位置使用吊车及卷扬机拆除,方法相同。
挂篮内模板、内模板在箱梁内部可以人工使用手拉葫芦拆解,拆解后通过进人洞运输到梁顶,塔吊吊放至地面。
底模架重量约20t,在桥面安装两台18t卷扬机(配200m钢丝绳),分别从桥梁两侧吊住底模架两侧,拆除吊带、吊杆联结销,缓慢下放至地面,在地面使用汽车吊拆解。外模板及外滑移梁采用相同的方法整体吊装下放至地面拆解。
菱形架采用塔吊拆除,拆除顺序为:前横梁→侧悬挑→中横联→上平杆与前斜杆→后斜杆→中立柱→下平杆→轨道。
拆除中横联之前先在每个菱形架两侧斜拉固定,确保拆除中横联后菱形架的稳定。上平杆与前斜杆整体拆除,使用手拉葫芦临时联结固定,保持三角稳定状态整体拆除并吊至地面。中立柱拆除前固定菱形架的手拉葫芦不得松解,防止构件变形或倾倒。
本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同,故不再赘述。
实施例4:
本实施例是在实施例1-3任一个的基础上进行优化,如图2所示,悬臂段施工如下:悬臂灌筑施工以墩顶0#块为基准段,在其上安装挂篮(此时两挂篮连在一起成为双挂篮),之后将两挂篮解体前移底模、侧模至两侧悬灌段位置并校准加固好,绑扎悬灌段底板、腹板钢筋,然后前移墩顶1#块内模并校准固定,绑扎顶板钢筋、浇注混凝土,待混凝土达到强度并完成纵向钢绞线的张拉后,依次施工其它悬灌梁段,进而完成悬臂灌注施工。
1、迁移挂篮:挂篮的前移包括拆侧模和内模、拆底模、松后锚、前移底模和侧模等。前移步骤如下:
A.拆侧模、内模:当梁段混凝土强度达到设计强度的60%以上时,拆除侧模和内模,首先解除内模,侧模的支撑和拉杆等,松内模、侧模的纵梁的前后吊杆。侧模利用千斤顶及预埋在箱梁翼板上的拆模型钢来松动,千斤顶后部支撑在拆模型钢上,前端顶在侧模的桁架上。内模利用旋开启丝杠同时辅以橇杠等收起内侧模。
B.安装走行轨道:在梁段混凝土强度达C10级以后,就可以安装走行轨道。先将梁顶面清理干净,清除梁段竖向预应力精轧螺纹钢筋上的水泥浆等杂物,然后铺放钢枕、轨道,注意钢枕顶面标高要一致,可拉线找平。将轨道用锚杆(Φ32精轧螺纹钢筋)、连接器,及轧丝锚具等锚固在梁段竖向预应力精轧螺纹钢筋上,在锚固过程中,要特别注意锚杆和竖向预应力精轧螺纹钢筋旋入连接器的长度要相同,并且等于连接器长度的一半。
C.拆底模、前移挂篮:梁段纵向预应力筋张拉和管道压浆完成后,开始拆底模。先松前吊带,后拆除底模后锚杆并使底模后部通过导链吊在后上横梁上,然后解除挂篮后锚使自锚滚轮卡在走行轨道上,将前支腿顶起在滑槽钢板和走行轨道间放入滑板,将前支腿放下,这时通过长行程千斤顶推动活动滑座使挂篮连同底模、侧模一起前移,直至到位。
D.后锚、校正底模、侧模
挂篮前移到位后,应及时将《主梁高程控制观测表》提供给施工监控单位,监控方根据此数据及主梁砼弹性模量及收缩徐变等因素综合考虑,及时算出下一节段砼立模标高返馈回来,指导施工,以获得最理想的线型。
挂篮前移到位后,安装后锚杆通过连接器与竖向预应力精轧螺纹钢筋连接在一起,用千斤顶及垫梁等拉紧后锚杆,并通过紧固轧丝锚具将挂篮后部锚在梁段的竖向预应力精轧螺纹钢筋上,然后安装底模后锚杆,在紧固底模后锚杆的同时用全站仪校正底模纵向位置,完成之后收紧前吊杆,调整底模标高,到位后锚固。校正侧模的方法与底模相同,只需在校正侧模位置时,侧模前端要事先上一拉杆,待侧模的方向,标高校好后用型钢将侧模前端的桁架与主桁架连在一起。以确保侧模在后续施工中不会偏动。最后安装侧模下部的千斤顶来加固支撑侧模。
E.前移、校正内模:在梁段的底板、腹板的钢筋、塑料波纹管、预埋件等绑扎、安装完成之后,前移内模纵梁,这时内模由临时支撑支在已成形梁段上,纵梁前移到位后,安装前、后吊杆并慢慢收紧,直至内模悬离已成形梁段底板,然后前移内模到位,按校正底模的方法校正,最后旋动开启丝杠,安装内支撑,及内模、侧模间的拉杆,完成挂篮的前移。
F.挂篮的模板前移到位后要及时进行修整,涂脱模剂等。挂篮后锚杆要用双精轧螺帽,确保安全。
2、钢筋及预应力管道施工:钢筋及预应力安装顺序:底板底层钢筋→底板顶层钢筋→腹板钢筋→纵向预应力管道→竖向预应力及管道→顶板钢筋及纵向预应力管道安装→预埋件埋设。
箱梁纵向、横竖向预应力管道采用塑料波纹管圆管(内径100mm、内径50mm)。纵向、横竖向预应力采用1×7φs15.2mm低松驰钢绞线,抗拉强度标准值fptk=1860MPa,弹性模量ES=1.95×105MPa。锚具必须符合≤预应力筋锚具、夹片和连接器≥(GB/T14370-2007)中I类锚具的各项要求。波纹管、钢绞线、锚具检验合格后方可使用。
根据平竖弯几何要素计算得出波纹管自中心每50cm一个纵横向坐标,采用80cm一道U型φ14钢筋进行定位,曲线段每50cm一道定位,要求管道位置准确、牢靠,管道顺直,任一段落的曲率半径不得小于设计值的95%。波纹管接头采用套接方式,连接接头长度不小于30㎝,透明胶带缠绕密封,必要时采用通水法检查其是否具有足够的密水性。预应力管道要穿设衬管,并设检查孔用于检查孔道灌浆饱满度及密实度。管道安装偏差:管道坐标梁长方向小于30mm,梁高方向小于10mm;管道间距同排小于10mm,上下层小于10mm。锚垫板要安装牢固准确,锚垫板、管道必须对中顺直,保持在同一轴线上,确保与波纹管端部垂直。砼浇筑前检查锚垫板及管道,锚垫板的位置应准确,孔道内畅通无水和其它杂物。
竖向管道与钢绞线、锚垫板及螺母先组装后,一并安装埋设,布置在管道上下口的排浆管和压浆管与钢管的连接均采用薄壁钢管焊制的三通,并保证焊接处不漏浆,排浆管和压浆管由PVC管引出模板外固定,并将管口预先密封。接头处用胶带包扎严密,以防漏浆。上口锚垫板、锚具及竖向钢绞线之间的缝隙应做封闭处理,以防水和杂物进入,同时槽口模板内应用棉纱填实,外露的钢绞线用胶带包扎,以防砼浇筑时受到污染。砼浇筑结束后,应及时对所有管道压风或压水进行清孔和检查,一旦发现堵塞及时进行处理,以保证孔道的畅通。
3、混凝土施工
混凝土浇筑原则:先浇筑底板再浇筑腹板最后浇顶板;左右腹板对称浇筑;混凝土分层厚度30cm。采用单台输送泵同时对称浇筑悬臂段,两端悬臂上荷载的实际不平衡偏差不得超过梁段重的1/4。使1#段与0#块混凝土浇筑间隔龄期控制在30天内。混凝土入模串筒采用软塑管,安装间距为2~3.0m,串筒底面与混凝土灌注面保持1.0~1.5m,在钢筋密集处适当增加串筒数量。
箱梁混凝土浇筑过程中必须连续进行,不得中断,上层混凝土的浇筑必须在下层混凝土的初凝之前完成。混凝土连续浇筑、一次成型。加强支座、锚垫板、波纹管下方处的混凝土浇筑工艺,确保振捣密实。砼浇筑过程中要观测变形及采取有效措施(如调节变形、预加变形等方法),防止箱梁梁段混凝土间产生裂缝,同时对后吊点与前支承点附近的砼也加强观察。
混凝土浇筑完毕后采用二次收浆工艺,即按常规进行第一次抹面收浆后,再进行第二次抹面收浆,第二次抹面时间选在浇筑后6-8小时进行。下一节段混凝土浇筑前应对上一节段浇筑的混凝土表面的水泥浆和松软层凿除,采用高压风水结合进行冲洗,将仓面的杂物清理干净,并充分湿润仓面;凿毛应使露出新鲜混凝土面积不低于75%;人工凿毛时混凝土强度应达到2.5MPa,风动机凿毛时混凝土强度应达到10Mpa,施工时严格按照设计及规范要求进行止水。
4、预应力施工
砼浇筑龄期≥7天且混凝土强度达到设计强度等级90%(即54MPa)、弹性模量达到混凝土28d弹性模量的80%后方可进行张拉,张拉采用张拉控制力与伸长量双控的原则。三向预应力的张拉顺序:先纵向后横向再竖向。孔道压浆采用真空铺助压浆工艺。混凝土强度必须达到砼设计强度90%以上且养护龄期超过7天后,方可按顺序分批张拉纵向底板束和横、竖向预应力筋。
所有钢束均采用φs15.2高强低松弛钢绞线编制成束。梁体预应力张拉按设计分为纵向钢绞线、横向钢绞线和竖向钢绞线三向预应力,张拉顺序:先张拉纵向预应力束,然后张拉横向预应力束和竖向预应力束;为保证受力均匀性,在施工完n+1号梁段后,再张拉n号梁段的横向、竖向预应力。
合龙段的张拉:合龙段混凝土强度达到设计要求的张拉强度后,开始进行合龙段预应力钢筋张拉,张拉顺序:先张拉纵向预应力束,然后张拉横向预应力束和竖向预应力束;对于纵向预应力束,先张拉长束而后张拉短束,合龙束补拉到设计吨位,横向对称进行,采用两端张拉。预应力筋张拉采用张拉力和伸长值双控方式。张拉力控制为主,伸长值控制为辅。
5、孔道压浆
主桥箱梁采用真空灌浆法施工工艺。孔道压浆是将水泥浆用压浆机压入孔内,使之填满预应力筋与孔道间的空隙,让预应力筋与混凝土牢固粘结为一整体。
本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一个相同,故不再赘述。
实施例5:
本实施例是在实施例1的基础上进行优化,如图3所示,边跨直线段现浇施工如下:采用双侧托架施工,其中引桥侧托架作为配重承载结构,与现浇段托架对称设置,同时安装,同时预压,施工过程中随现浇侧荷载增加而等量增加沙袋配重(直接使用预压配重沙袋),确保交接墩大小里程侧荷载平衡,消除倾覆风险。边跨现浇段安全、质量控制措施与0#段要求相同。
1、托架安装:现浇直线段托架采用0#块托架,及分配梁,安装间距及数量均相同,结构验算满足要求,结果详见《施工托架计算书》。底模及侧模采用0#块模板改制,内模采用竹胶模板,安装方法与0#段托架相同。现浇直线段内模支撑采用钢管架,模板固定采用对拉杆与外模连接。
2、模板安装:现浇直线段底模板及侧模板采用现场现有模板改制,内模板采用15mm光面竹胶模板,内模板支撑采用48mm钢管支架,内模板与外模板固定采用对拉杆。
3、钢筋、预应力管道安装及预埋件:现浇直线段钢筋及预应力管道安装要求与悬灌段相同。
4、混凝土施工:现浇直线段混凝土采取一次性浇筑完成,浇筑时间控制在5小时之内。混凝土浇筑时,浇筑顺序为底板-腹板-顶板。混凝土浇筑时应先浇筑两端部位,然后由两端向中间浇筑。混凝土振捣时,一定要加强对预应力管道部位、张拉端锚后位置以及劲性骨架预埋件位置混凝土的振捣。混凝土浇筑完成后应及时洒水覆盖养护,养护时间不少于7天。
5、模板、托架的拆除:内、外模板在混凝土强度达到规范要求后即可拆除,底模板及托架在边跨合龙完成之后即可拆除。
本实施例的其他部分与上述实施例1相同,故不再赘述。
实施例6:
本实施例是在实施例1的基础上进行优化,全桥共分为两个合龙阶段,第一个阶段合龙中跨,第二个阶段合龙两个边跨。合龙段均在吊架上浇筑。
本实施例的其他部分与上述实施例1相同,故不再赘述。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.下拖特大桥主梁专项施工工法,其特征在于,主要包括以下步骤:
步骤S02:0#段施工:分两次浇筑,托架按一次浇筑成型;
步骤S03:挂篮施工:将挂篮前移至0号梁段前端,确定立模标高;立模绑扎1号梁段钢筋及完成预应力管道布置。
2.根据权利要求1所述下拖特大桥主梁专项施工工法,其特征在于,主梁0#段施工主要包括以下步骤:
步骤S0201:托架施工;
步骤S0202:模板安装:外模架与外模板的组装采取分单元在地面拼装,按单元成对用塔吊吊装就位,吊装就位的次序为先中间,后两侧;内模与内模架的安装顺序为:钢筋绑扎预应力筋→吊装内模架→分块安装面板→支撑内模架→用拉杆将其与外模连成整体;
步骤S0203:钢筋及预应力管道安装:钢筋绑扎与管道安装同步进行;预应力管道采用定位网进行固定,定位网安装与钢筋绑扎同步进行;施工顺序为:加工钢筋→墩顶测量放线→吊装钢筋→顺序绑扎底板钢筋→搭设临时脚手架→绑横隔板钢筋→绑扎腹板钢筋、安装竖向预应力精轧螺纹钢筋→立内模板→绑扎顶板钢筋、安装横向预应力、纵向预应力波纹管;
步骤S0204:混凝土施工:0#块混凝土分两次浇筑,第一次浇筑高度为7m;剩余部分一次浇筑完成;
步骤S0205:预埋件的安装、锚固钢筋。
3.根据权利要求2所述的下拖特大桥主梁专项施工工法,其特征在于,所述托架施工包括以下步骤:
步骤S02011:托架安装:托架的安装采用地面分片拼组、分片吊装的方法安装;
步骤S02012:托架预压:
托架预压采用堆载沙袋模拟托架的荷载状态,沙袋临空侧应使用脚手架搭建剪刀斜撑固定,防止垮塌;按设计荷载的120%加载;预压时两侧托架应同步对称进行,确保墩身稳定性;
加载顺序为从托架内侧向外侧依次进行,每级持荷时间不少于6小时,当荷载压至设计荷载的60%、100%、120%时都要对观测点进行沉降观测,当压至总重量的120%时停止加载并持续荷载二天;预压及施工中对称均衡施工,并且对托架处的观测点进行连续观测;
下拖特大桥两个主墩0#块结构完全一致,选取6#墩0#块托架进行压载;预压荷载不小于梁体自重,且预压荷载应达到总荷载的1.2倍;浇筑0#块托架上方砼为85.1方,重量221.3t,按120%加载,预压重量为265.7吨。
4.根据权利要求2所述的下拖特大桥主梁专项施工工法,其特征在于,下拖特大桥主梁0#段长14m,高13m,悬臂2m,悬臂方量85.1方,重量221.3t,0#块托架主要构件包括预埋锚座、主托架、侧托架、分配梁、找平架、平台板、模板系统;
所述预埋锚座采用δ20钢板拼焊,埋入墩身混凝土,外露部分长45cm,预留销孔与托架杆件销接;所述主托架与侧托架锚座相同,主托架上锚座预埋位置在墩顶下方1.2m位置,下锚座与上锚座竖向间距3.42m;所述侧托架上锚座预埋位置在墩顶下方1.2m位置,下锚座与上锚座竖向间距1.81m;
所述主托架与侧托架均采用2根[40b槽钢双拼焊接而成,只是长短不同,节点均通过φ80mm销轴连接,形成稳定的三角结构;
所述分配梁起力的传递作用,同时将每榀托架连接起来形成整体,托架上的分配梁使用25b工字钢,承重部分按38cm间距均匀分布6根,上部安装找平架及模板;承重区以外按80cm间距分布2根,用于形成施工平台,铺设平台板;
所述模板系统包括外模板、内模板、端模板、底模板,所述外模板、端模板、底模板使用挂篮模板,内模板使用6015组合模板及木模板拼装;
0#块两端头分别设置一道施工通道,以作为安拆箱梁端头模板等施工使用,其它面设置防护栏杆和防护网;0#块顶部预留Ф100cm的人孔以便进出箱内;0#段及现浇直线段托架结构相同。
5.根据权利要求1所述的下拖特大桥主梁专项施工工法,其特征在于,挂篮施工主要包括以下步骤:
步骤S0301:挂篮安装:
在0#块顶面进行主桁拼装,然后安装前、后挂梁,上、下平联梁、后锚分配梁,用Ф32精轧螺纹钢将挂篮锚固在0#块梁体上;待挂篮荷载试验完成后,将挂篮主桁前移至指定位置、锚固,然后安装模板:先安装底篮及底模,再安装外侧模,然后安装底篮操作平台,最后安装内顶模;模板安装时同一个主墩两边对称进行,安装到位后及时用钢吊带锚固;
步骤S0302:挂篮预压:
反力架由2I40工字钢组成三脚架,形成预压的反力点,通过预埋在梁体0#块上的钢板与箱梁形成一个整体;为了防止梁体连接处的混凝土在加载试验过程中开裂,在预埋I40工字钢及反力梁顶部预埋钢板的腹板全断面范围内增设三层φ16@10×10cm防裂钢筋网;
预压过程中每侧挂篮布置12个测点,左、右主桁架后锚点2个,支点2个,横梁4个,主桁架前端2个,底模处左、右布置2个点;
分级进行加载;挂篮预压按照0→20%→40%→60%→80%→100%→120%顺序加载;加载过程中每加载完毕1h后,测量挂篮变形值;全部加载完成后,每个1h测量一次测点的变形值,连续预压24h后,最后测量时间段的两次变形量之差小于1mm时,即可完成预压施工;预压结束后。
6.根据权利要求5所述的下拖特大桥主梁专项施工工法,其特征在于,挂篮采用菱形挂篮;挂篮包括吊挂系统和模板系统。
7.根据权利要求1所述下拖特大桥主梁专项施工工法,其特征在于,还包括以下步骤:
步骤S06:悬臂段循环浇筑;
步骤S07:中跨合拢:合拢段劲性骨架安放到位,立模绑扎钢筋;劲性骨架合拢锁定;合拢锁定温度10-14℃;中跨挂篮改成压重吊架,浇筑中跨合拢段;浇筑中跨合拢段砼,并加强砼养生;在砼强度达到设计强度的100%且龄期达到7天后,分批张拉跨中纵向预应力钢束,并锚固压浆;每批钢束张拉按先长束后短束,横桥向对称张拉的原则进行;滞后张拉跨中竖向预应力钢束;
步骤S08:不平衡段及现浇段施工:不平衡悬浇边跨23号节段,在砼强度达到设计强度的90%且龄期达到7天后,分批张拉跨中纵向预应力钢束,并锚固压浆;每批钢束张拉按先长束后短束,横桥向对称张拉的原则进行,同时安装左、右岸交界墩后锚索,或采用托架配重;在交界墩预埋型钢上搭设托架;浇筑主桥边跨现浇段;随着主桥边跨现浇段的浇筑,采用调整配重确保交界墩处于轴心受压状态;
步骤S09:边跨合拢:拆除中跨压重,边跨挂篮改成吊架;浇筑边跨合拢段混凝土;在砼强度达到设计强度的100%且龄期达到7天后,分批张拉跨中纵向预应力钢束,并锚固压浆;每批钢束张拉按先长束后短束,横桥向对称张拉的原则进行;滞后张拉合龙段竖向预应力钢束;完成引桥空心板的架设,平衡交界墩重量;拆除相应后锚索或配重;施工交界墩不等高顶帽。
8.根据权利要求7所述下拖特大桥主梁专项施工工法,其特征在于,悬臂段循环浇筑主要包括以下步骤:
步骤S061:前移挂篮;
步骤S062:钢筋及预应力管道施工;施工顺序为底板底层钢筋→底板顶层钢筋→腹板钢筋→纵向预应力管道→竖向预应力及管道→顶板钢筋及纵向预应力管道安装→预埋件埋设;
步骤S063:混凝土施工;箱梁采用C60混凝土,先浇筑底板再浇筑腹板最后浇顶板;左右腹板对称浇筑;混凝土分层厚度30cm;采用单台输送泵同时对称浇筑悬臂段,两端悬臂上荷载的实际不平衡偏差不得超过梁段重的1/4;使1#段与0#块混凝土浇筑间隔龄期控制在30天内;混凝土入模串筒采用软塑管,安装间距为2~3.0m,串筒底面与混凝土灌注面保持1.0~1.5m,在钢筋密集处增加串筒数量;
步骤S064:预应力施工;砼浇筑龄期≥7天且混凝土强度达到设计强度等级90%、弹性模量达到混凝土28d弹性模量的80%后方可进行张拉,张拉采用张拉控制力与伸长量双控的原则;三向预应力的张拉顺序:先纵向后横向再竖向;孔道压浆采用真空铺助压浆工艺;
步骤S065:孔道压浆;主桥箱梁采用真空灌浆法,压浆前应用压缩空气或用压力水清理管道内杂质,预应力张拉完成后应及时压浆。
9.根据权利要求8所述下拖特大桥主梁专项施工工法,其特征在于,所述前移挂篮主要包括以下步骤:
A.拆侧模、内模
当梁段混凝土强度达到设计强度的60%以上时,拆除侧模和内模,首先解除内模,侧模的支撑和拉杆,松内模、侧模的纵梁的前后吊杆;侧模利用千斤顶及预埋在箱梁翼板上的拆模型钢来松动,千斤顶后部支撑在拆模型钢上,前端顶在侧模的桁架上;内模利用旋开启丝杠同时辅以橇杠等收起内侧模;
B.安装走行轨道
在梁段混凝土强度达C10级以后,安装走行轨道;先将梁顶面清理干净,清除梁段竖向预应力精轧螺纹钢筋上的水泥浆等杂物,然后铺放钢枕、轨道,钢枕顶面标高一致;将轨道用锚杆、连接器,及轧丝锚具锚固在梁段竖向预应力精轧螺纹钢筋上,在锚固过程中,锚杆和竖向预应力精轧螺纹钢筋旋入连接器的长度要相同,并且等于连接器长度的一半;
C.拆底模、前移挂篮
梁段纵向预应力筋张拉和管道压浆完成后,开始拆底模;先松前吊带,后拆除底模后锚杆并使底模后部通过导链吊在后上横梁上,然后解除挂篮后锚使自锚滚轮卡在走行轨道上,将前支腿顶起在滑槽钢板和走行轨道间放入滑板,将前支腿放下,这时通过长行程千斤顶推动活动滑座使挂篮连同底模、侧模一起前移,直至到位;
D.后锚、校正底模、侧模
挂篮前移到位后,安装后锚杆通过连接器与竖向预应力精轧螺纹钢筋连接在一起,用千斤顶及垫梁等拉紧后锚杆,并通过紧固轧丝锚具将挂篮后部锚在梁段的竖向预应力精轧螺纹钢筋上,然后安装底模后锚杆,在紧固底模后锚杆的同时用全站仪校正底模纵向位置,完成之后收紧前吊杆,调整底模标高,到位后锚固;校正侧模的方法与底模相同,只需在校正侧模位置时,侧模前端要事先上一拉杆,待侧模的方向,标高校好后用型钢将侧模前端的桁架与主桁架连在一起;以确保侧模在后续施工中不会偏动;最后安装侧模下部的千斤顶来加固支撑侧模;
E.前移、校正内模
在梁段的底板、腹板的钢筋、塑料波纹管、预埋件进行绑扎、安装完成之后,前移内模纵梁,这时内模由临时支撑支在已成形梁段上,纵梁前移到位后,安装前、后吊杆并慢慢收紧,直至内模悬离已成形梁段底板,然后前移内模到位,按校正底模的方法校正,最后旋动开启丝杠,安装内支撑,及内模、侧模间的拉杆,完成挂篮的前移;
F.挂篮的模板前移到位后及时进行修整,涂脱模剂;挂篮后锚杆要用双精轧螺帽,确保安全。
10.根据权利要求7所述下拖特大桥主梁专项施工工法,其特征在于,还包括边跨直线段现浇施工,采用双侧托架施工,引桥侧托架作为配重承载结构,与现浇段托架对称设置,同时安装,同时预压,施工过程中随现浇侧荷载增加而等量增加沙袋配重,确保交接墩大小里程侧荷载平衡,消除倾覆风险;边跨现浇段安全、质量控制措施与0#段要求相同。
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