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      牛角坪雙線特大橋合攏段施工技術

      時間:2018-05-10 16:17來源:未知 作者:360期刊網 點擊:

        牛角坪雙線特大橋合攏段施工技術

        韋理仁

        (中鐵大橋局 第四工程有限公司,江蘇 南京 210031)

        摘要:牛角坪特大橋主橋上部結構為主跨192 m的連續剛構,其跨度居國內同類型橋梁第一,各項技術指標要求高。合攏段懸臂端鎖定方案采用掛籃軌道作錨固梁,利用千斤頂調整箱梁懸臂端的高程,替代了勁性骨架鎖定,壓重換載的傳統方法,在施工過程中具有獨特的優越性。

        關鍵詞:軌道;掛籃;千斤頂;合攏;鎖定

        中圖分類號:U291.7 文章標識碼:A 文章編號:1006-8937(2010)03-0064-03

        Construction technology of the folded segment in the Niujiaoping bridge

        WEI Li-ren

        Abstract:The upper structure of Niujiaoping bridge belongs to continuous frame structure with .main span of 192 meters, which ranks the first among domestic ones with the same type,and each technical index is highly required.Folded segment cantilever end of locking the program to make use of formwork rail anchor beams,box girder cantilever end of the use of jack to adjust the height,replace the force frame-lock,the pressure reset for the traditional methods, in the construction process has a unique advantage.

        Keywords : track ; formwork ; jack ; fold ; lock

        牛角坪雙線特大橋為襄渝二線鐵路的重點控制性工程。主橋為(100+192+100)m的預應力砼連續剛構箱梁,其192 m的主跨為同類型橋梁的國內第一,世界第二。該橋位于川陜交界的大巴山山脈北部,施工條件惡劣,交通極為不便,采取有效手段克服困難提高工程質量及工程進度是本橋的施工關鍵。

        1工程概況

        牛角坪橋連續剛構中跨合攏段為26’#節段,長2.0m,高7.2 m,箱梁頂板寬11.2 m,底板寬9.2 m,箱梁頂板厚度為0.62 m,腹板厚度為0.6 m,底板厚度為0.51 m。梁頂設有2%的雙向橫坡,梁頂面順橋向設0.4%縱坡。中跨合攏段混凝土方量41.1 m3,重量108.9 t。

        合攏段梁體采用三向預應力體系。縱向預應力:底板采用26對19 +j15.24(N52~ N65)預應力束,底板還設兩對遠期強度備用束(N103和N104各l對),頂板設置了一對預應力束(N48),除底板的兩對備用束采用1 860 MPa級的環氧噴涂鋼絞線外,中跨合攏束其余鋼絞線均采用1960 MPa級的高強度低松弛鋼絞線。橫向預應力:采用4巾j15.24預應力束,1 860 MPa級的高強度低松弛鋼絞線,中跨合攏段共有4束橫向束,固定端采用P型錨,固定端與張拉端交錯布置;豎向預應力采用符合預應力混凝土用螺紋鋼筋相應標準的+32 mm PSB830高強度精軋螺紋粗鋼筋,其fpk =830 MPa,采用JLM-32錨具錨固,單側腹板共有6根豎向預應力筋。

        預應力管道成孔:縱向預應力管道采用塑料波紋管,波紋管直徑為外+100 mm;橫向預應力管道采用扁形塑料波紋管SBCB-72成孔;豎向預應力管道成孔采用外+60 mm的高頻焊管。

        2總體施工方案選定

        連續剛構箱梁中跨合攏段采用掛籃底模、外側模及翼緣模,在中跨兩側的2個25塊箱梁內頂板上安裝托梁,吊掛內頂模,混凝土一次澆注完成。

        3施工步驟

        施工步驟:

        ①由于掛籃相互干擾,合攏段兩側25#塊必須錯開先后澆注,3}}墩T構先澆注完成25#塊,然后將掛籃后移4m并錨固在24#塊上。應注意的幾個問題:掛籃后移前要拆除3#墩T構中跨側掛籃的內頂模、內側模、內導梁、前端短吊橫梁等結構;掛籃錨固孔道利用原來懸澆塊時的掛籃錨固孔;掛籃后移前需拆除外側模內導梁上的兩根吊桿、底模前下橫梁上的六根吊桿。

        ②拆除2#墩T構掛籃底模前端工作平臺,然后前移掛籃,澆注該T構上的25’#塊。

        ③25’#塊縱向束張拉完成后,拆除2#墩T構中跨側掛籃的內頂模、內側模、內導梁,內頂模和內側模可留一部分作為合攏段的內模,但內導梁需拆除拖出至橋面。

        ④將2#墩T構中跨側掛籃前移2.5 m(連同底模、側模)。

        ⑤安裝對頂結構,對2#、3}}墩T構懸臂端施加對頂力300 t(對頂采用掛籃前支點主干斤頂,該千斤頂的設計理論張拉噸位為300 t,活塞面積373.25 cm2,實際對頂力視合攏時具體溫度由設計院調整),使兩個T構各對頂偏移一定位移,然后將主千斤頂的活塞螺帽擰緊,然后利用掛籃主鋼軌將南北兩懸臂端錨死。

        ⑥將底模與合攏段兩側塊底板錨固并張拉20 t力。

        ⑦調整側模位置,將側模錨固在合攏段兩側25-#塊的翼緣上并張拉15 t力。

        ⑧綁扎底板及腹板鋼筋,安裝底板縱向預應力波紋管、腹板豎向預應力鋼筋。

        ⑨安裝合攏段內頂模、內側模,然后安裝內外側模板對拉桿。

        ⑩綁扎頂板鋼筋,安裝合攏段頂板橫向預應力波紋管。選N48和N52各兩根作為臨時鎖定束,上下交替張拉至設計應力的20% (75t),將兩側的兩個懸臂端臨時鎖定。

        ⑩在一天最低氣溫澆注合攏段混凝土并養護。

        ⑩合攏段混凝土達設計強度的90%并不小于5d齡期后,解除對頂結構及臨時鎖定結構,補充張拉N48和N52鋼束至設計值。

        ⑩張拉合攏段及兩側上的豎向預應力、橫向預應力。

        注意:25-#塊施工時,其橫向及豎向預應力先不張拉。.

        4各分項工序施工方案

        步驟一,對頂。

        在中跨兩側兩個塊增設一對鋸齒塊作為頂推塊。在頂推塊之間設置兩臺千斤頂對兩懸臂端進行對頂,

        2臺千斤頂總的對頂力為300 t對頂施工要求:

        ①對頂千斤頂采用掛籃前支點的300 t千斤頂。

        ②為保證混凝土局部受力均勻,對頂桿及千斤頂與混凝土接觸面要墊韌性較好的橡膠皮或多層石棉板。

        ③為保證兩臺千斤頂受力均勻,施工中將兩臺千斤頂串連起來,加載過程中保證兩臺千斤頂的活塞伸長量基本一致。

        ④300 t的對頂力為理論值,具體由設計院進行調整。

        步驟二,鎖定。

        拖動用于澆注中跨合攏段的掛籃的兩組軌道前移,使兩組軌道兩端分別支承于中跨兩個25.#節段上(見圖1)。將二組掛籃軌道先錨固在標高偏差較高側懸臂的25’#塊上,每組掛籃錨固均采用箱梁腹板上的2根精軋螺紋蹬筋錨固(注意在錨固時需在軌道下方設置鋼墊塊,留出調整兩懸臂端間的相對高差的空間),每根豎向預應力蹬筋張拉力約25 t。

        再在另一懸臂端的掛籃軌道上利用千斤頂豎向加載來調整兩中跨懸臂端的相對標高,標高調整到位后,在此端掛籃軌道下方也設置鋼墊塊,然后將該端掛籃軌道也錨固于該懸臂端塊上,每組掛籃軌道亦采用該端節端上的2根豎向預應力蹬筋錨固,每根蹬筋張拉力約30 t。鋼墊塊在各蹬筋錨固點位置處均需設置,需保證穩定牢固。

        鎖定時,梁端相對高差不得超過2 cm,相對軸線偏差不得超過1 cm。

        合攏段的與兩側節段的預留鋼筋采用一半搭接、一半焊接的方式進行連接。

        鎖定及混凝土澆筑時間:選擇在氣溫起伏不大的一天中最低溫度時進行,時間最好選擇在早晨。中跨合攏段對頂及鎖定方案如圖1所示。

        步驟三,模板施工。

        中跨合攏段砼模板利用掛籃結構上的模板,對破損的模板進行修補或更換。

        ①底模,合攏段底模采用掛籃底模,將掛籃前移到澆注中跨合攏段砼的設計位置,底模前端及后端均采用6根①36的精軋螺紋鋼筋吊桿錨固于已澆注的中跨合攏段兩側節段底板砼上。

        注意:底模調整到位后,每根精軋螺紋吊桿均預張拉20 t力,張拉時要兩端同時對稱張拉。

        ②外側模及翼緣模,合攏段外側模直接采用掛籃外側模,在施工完中跨節段,掛籃移動到位后,調整側模的位置,將掛籃外側模內導梁兩端分別用兩根①36的精軋螺紋鋼筋錨固在兩端懸臂節段翼緣板上,每側模與兩端已澆砼面貼緊。懸澆施工時,翼緣模前后吊桿的間距為6.3 m。

        ③內側模及內頂模,澆注完成25’#塊后,合攏段施工時,可以在合攏段位置拼裝部分掛籃內模作為合攏段模板(不需要內導梁系統),同樣也可以在合攏段位置拼裝部分掛籃內側模作為合攏段施工的內側模,內側模及內頂模也可以采用新制模板。

        內頂模采用托梁作為支承結構,托梁的規格為2[20a。每個中跨合攏段內頂模需設置七組托梁,每組托梁兩端均錨固在中跨兩側節段內頂板上,模板調整好后,每組托梁兩端同時對稱張拉St的力。

        ④其他,在澆注中跨兩側箱梁節段時,在箱梁頂板、翼緣板及底板上用內徑為50 mm的PVC管預留相應的各種錨固孔。

        步驟四,鋼筋施工。

        縱向鋼筋與兩側中跨}節段伸出的預留鋼筋之間采用一半搭接、一半焊接的方式進行連接。

        ①底板、腹板鋼筋綁扎,綁扎底、腹板鋼筋、安裝縱向預應力孔道及豎向預應力筋。豎向預應力筋在組裝時,必須將錨板處各接觸面密封。豎向預應力上端張拉用的預留槽口必須居中,成孔器居中后用套筒扳手擰緊固定橡膠螺帽。綁扎腹板鋼筋時,鋼筋要避開拉桿孔,并使箍筋頂面在同一平面內。在底板縱向預應力管道通過位置必須設置定位鋼筋。對操作工人進行教育培訓、交底,鋼筋應綁扎牢固。

        ②頂板鋼筋綁扎,綁扎頂板鋼筋、安裝橫向預應力孔道及橫向預應力束。頂板拉筋加工尺寸要準確,拉構彎曲須到位,由于頂板為變厚度,所以要按級差來區別安裝。P錨制作要規范,鋼絞線適當露出擠壓套,彈簧絲應壓滿擠壓套,不得外露。P錨約束環與錨墊板的距離按設計圖安裝,P錨擠壓套要緊貼錨墊板。定位筋制作尺寸要準確,防止使波紋管擠壓變形。尺寸不得過長,以保證保護層厚度。頂板橫向束P錨端螺旋筋應卡在頂板上層縱向筋空檔內,約束環應居于螺旋筋中間。橫向預應力尤其要關注沿厚度方向的定位必須準確,防止頂板拉崩。

        步驟五,混凝土施工。

        ①混凝土供應,砼泵管直接沿已澆注完成的箱梁節段頂面直接通到合攏段。混凝土由混凝土工廠拌制,通過混凝土攪拌車輸送至地泵處。

        ②底板下料,在箱梁內頂模的中心開一個方洞,砼泵管接至方洞處,通過彎頭穿過方洞,在泵管的下端接一節軟管,一直延伸到底板,通過擺動軟管的角度對底板進行布料。

        注意:澆注底板砼時,底板倒角處的模板先不安裝,以利于對底板砼進行振搗。倒角模板上要開設一定的振搗孔兼出氣孔,底板砼澆注完畢,封堵倒角上的開孔。待腹板下倒角處混凝土振搗密實有一部分砼流人底板后,對底板砼不足處補料。

        上一半高度處開一個下料孔,泵管穿過內頂模的開孔伸入側模下料孔下料。當混凝土澆注至接近內側模開孔位置時,及時封堵下料孔,下料必須封堵平整,面板與整體面板平齊,防止出現錯臺。

        ④頂板布料,頂板采用泵管和軟管布料,人工輔助攤平。

        ⑤混凝土振搗,混凝土澆注前對模板內的煙頭、扎絲、電焊條頭子、鋸木屑等雜物進行徹底清理,保證模板內清潔。澆注砼前檢查預應力孔道與封端模之間的縫隙堵塞情況,以及封端模與底模面板之間的堵塞情況,防止封端模處漏漿。振動棒在同一點振搗時間不得過長,以免造成翻漿。精軋螺紋鋼筋鋼筋下端鋼筋非常密,應加強此處砼的振搗,倒角處模板可以先不安裝,待底板砼澆注基本完成后,再安裝倒角處模板和水平壓板,同時倒角模板和壓板上還應開一些振搗孔。豎向預應力張拉槽口成孑L器內塞棉紗,成孔器固定螺帽用套筒扳手擰緊,防止砼進入豎向預應力槽口中,導致錨板口堵塞或精軋螺紋鋼筋鋼筋上沾染水泥漿,從而影響后續張拉施工。砼試塊要按照要求制作。搭設腳手板設置收漿平臺,禁止收漿人員踩踏端頭鋼筋和波紋管。控制好橋面平整度和高程,平整度≤5 mm,高程最大誤差±10 mm。底板和頂板頂面混凝土要用鐵耙找平,進行多次收漿,用剛度較好的刮尺刮平,嚴格控制頂板的橫坡和平整度。

        混凝土施工用的工具包括振動棒、鐵鍬、刮尺、鐵耙、平板振動器等需備齊、備足,人員充分且分工要明確。⑥混凝土養護,高性能砼尤其要注意早期保濕養護。氣溫較高時,表面覆蓋土工布灑水保濕。安排專人養護,責任到人,保證養護時間不少于7d。

        適當延緩拆模時間,通過模板保溫保濕對混凝土進行養護,砼齡期達7d以上后方可拆除側模。

        步驟六,預應力施工。

        在合攏段鋼筋綁扎和模板安裝結束后,先穿人N48和N52各兩根管道的鋼絞線上下交替張拉至設計應力的20%,作為臨時鎖定束。合攏段砼達設計強度的90%并不小于Sd齡期后拆除對頂及鎖定結構,補充張拉N48和N52鋼束至設計值,其余中跨合攏束及合攏段的橫向、豎向預應力筋待邊跨直線段施工完成后進行張拉。

        5結語

        合攏段施工中傳統的施工方法是勁性骨架鎖定,然后進行壓重換載。本工程合攏段懸臂端鎖定方案采用掛籃軌道作錨固梁,利用千斤頂調整箱梁懸臂端的高程,替代了勁性骨架鎖定,壓重換載的傳統方法。掛籃軌道既可調整標高,又可以作為勁性骨架梁,較傳統方法減少了材料、設備投入,操作簡單、安全,并縮短了工期,節約了資金約50萬元。同時標高可控性更強,質量更有保障。

        參考文獻:

        [1] TB 10203-2002,鐵路橋涵施工規范[S].

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