大跨径预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工技术

点赞:11988 浏览:47224 近期更新时间:2024-02-20 作者:网友分享原创网站原创

【摘 要】工程施工的过程中,尤其是在大跨径应力混凝土连续刚构桥的施工过程中,其浇筑施工常常采用悬臂施工技术,在整个施工过程中,悬臂施工的施工工艺及施工质量,对于整个工程施工都具有非常大的影响,其施工过程中的关键技术也是比较多的,本文就主要结合相关的工程实例,对大跨径预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工过程中的一些关键技术进行简单探讨,对于大跨径预应力混凝土连续刚构桥的施工质量控制具有积极的作用.

【关 键 词 】大跨径预应力混凝土;连续钢构桥;悬臂;施工技术

本次研究中为了对大跨径预应力混凝土连续刚构桥悬臂的施工技术进行有效的探讨,选择某高速公路的大跨径预应力混凝土连续钢构桥的施工作为工程实例进行简单分析,该桥全长781米,桥面的单幅净宽11米,总宽12米,其位于半径为2500米的右偏圆曲线上,全桥的墩台中心线都是径向布置,主桥采用的是预应力混凝土变截面连续钢构箱梁,浇筑施工的过程中,采用挂篮分段悬浇施工,本文主要在其施工方案的基础上,对其悬臂施工过程中的一些关键技术进行简单分析.

1施工方案

本工程中开展预应力混凝土悬臂施工的过程中,其主要的工艺流程表现为:在下部结构的施工完成之后,在墩旁托架上进行9号块的浇筑,剩下的快件应用挂篮悬臂对称浇筑,并对各个阶段的预应力钢束进行张拉,使其达到最大悬臂,再依据先边跨后中跨的顺序进行合龙施工,最后实施桥面系的施工.连续钢构的0号块施工的过程中,应用的是梁式支架配合牛腿托架的方式在墩顶开展现浇施工,而1到14号块施工的过程中,应用的是菱形挂篮悬臂施工.工程中的箱梁混凝土是由拌合站几种拌合生产的,由混凝土搅拌车运送至施工地点,再由混凝土输送泵送至工作面上,混凝土浇筑的过程中,应用的是分层浇筑的形式,并要将其分层厚度进行严格的控制,使其保持在30厘米左右,每个节段的主梁混凝土灌注的顺序原则是:底板、腹板、顶板,合龙施工的过程中,主要是从节段中心向两侧开展.

2.0号段的悬臂施工技术

该工程施工的过程中,0号块的施工是应用托架在墩顶进行现浇,在墩身施工的过程中,要对0号梁段的混凝土强度要求、地层钢筋的密集程度、其结构复杂性、高墩、悬空等进行综合的考虑,应用托架法与牛腿开展施工,设计出一个整体的悬臂托架,并应用牛腿使其附着在墩身上,混凝土的承重体系及作业平台就是三角托架,在托架的作用下,能够将混凝土载荷传递到墩身上,为了防止在施工的过程中出现温度应力、收缩不均、混凝土膨胀等问题,浇筑的过程中,要对浇筑的时间进行严格的控制,下面就对其施工过程中的一些关键技术进行简单分析.


3托架结构

墩顶梁段施工的过程中,其主要的承重体系就是托架,模板、模板分配梁、钢管支撑、纵横大梁、三角托架、牛腿等是其主要的组成部分,施工过程中,在墩身的正面及背面各设置六个三角托架,并且一个墩设置24个附着位置点预埋牛腿,三角托架一端与上牛腿进行焊接,一端与斜撑杆销接,而斜撑杆的另一端与下牛腿进行销接.

4托架的预压

托架的预压过程中,应用的是成捆钢绞线及成捆钢筋实施整体预压,施工过程中开展预压的最主要的目的就是为了将其非弹性变形量予以有效的消除,对弹性变形量进行测定,能够为悬臂浇筑提供立模标高,其加载值确定为浇筑混凝土自重值的1.2倍,对其加载值进行分级,第一级加载的过程中,加载量为荷载计算值的百分之四十,间隔两小时之后进行第二级的加载,此次加载的载荷值同样为计算荷载的百分之四十,再间隔两小时之后,进行第的加载,此次荷载的加载值为计算荷载的百分之二十,所有加载工作完成之后,间隔二十四小时,再进行荷载的逐级卸载,并对各级的相关测量数据进行详细的记录.

5模板的安装

模板的安装过程中,首先要进行底模及横向方木的安装,横向方木的尺寸大小为100毫米×100毫米,其间距值保持在30厘米,在纵向分配梁与方木之间进行顶托架的布置,并应用木楔来对底模的脱模及标高进行调整,侧模采用挂篮模板,其安装的过程中,应用塔式起重机进行安装,先进行一侧模板的安装,用倒链及缆风绳将其固定之后,再进行另一侧模板的安装,并应用型钢将其进行有效的固定,内模应用墩柱大块模板,所有模板安装工作完成之后,需要加强其支撑,防止出现倾覆及倒模现象,随着实际施工过程中混凝土浇筑高度的上升,尤其要注意模板的稳定性及其位置的准确性,由于在实际的应用中堵头模板是由多块拼装而成,所以要对其每块进行编号,以便于在浇筑施工的过程中,能够进行快速的定位,保证浇筑工作的准确性.

6钢筋绑扎安装

施工过程中,会应用到大量的钢筋,钢筋的制作主要是专门的加工厂中进行,施工现场中主要的工作就是进行钢筋的绑扎,其绑扎的过程中,主要应用的是塔式起重机进行提升,本工程施工过程中,0号梁段钢筋主要分两次进行绑扎,第一次绑扎的过程中,需要应用钢管进行支架及工作平台的搭设,进行预应力筋、竖向应力管道、4米高腹板钢筋及底板钢筋的绑扎;第二次绑扎工作中,主要是实施纵向预应力管道、横向预应力管道、顶板钢筋的绑扎.

7混凝土的浇筑

0号梁段的混凝土浇筑工作中,主要是分两次进行浇筑,第一次浇筑过程中是进行横隔板、一部分腹板及顶板的浇筑,第二次浇筑过程中是对剩下的腹板、翼缘板及顶板进行浇筑,每次实施浇筑的过程中,都应用两台混凝土输送泵从中间向两端进行浇筑,在钢筋分布比较密集的地段的浇筑过程中,可以应用高频插入式振捣器,小断面出的混凝土需要加强捣固,隔墙入孔及以下的混凝土可以应用局部开口的方法来加强捣固.

8施工缝的处理

施工缝的处理过程中,首先需要进行剪力槽的设置,在第一层混凝土浇筑完成,初凝发生之前,需要应用预埋梯形椎体木盒使其形成凹槽,在腹板位置两侧的钢筋附近进行锚固钢筋的埋设,没间隔35厘米的间距,需要插入16根长1米的钢筋,当混凝土的强度达到10兆帕时,可以开始对接缝表面实施凿毛处理,把接缝表面的松弱层及浮浆清除掉之后,要对其表面进行冲洗,使其露出新鲜混凝土面,在开始第二次浇筑之前,要对其表面进行冲洗,以保证接触面的清洁程度,牛腿预埋钢板的埋深控制在两到三厘米左右,托架拆除后,钢板四周外墩柱混凝土上要应用砂轮实施2厘米的切缝,凿除干净之后,用小石子混凝土掺108胶进行封闭. 9 1~14号箱梁悬臂施工技术

9.1主要技术指标

本工程施工过程中1~14号箱梁悬臂施工过程中的主要性能技术指标主要表现为:(1)走行状态倾覆稳定系数大于3.0;(2)工作状态倾覆稳定系数大于2.5;(3)挂篮自重58吨;(4)走行方式为无平衡重走行;(5)顶板的最大宽度是12米,底板的最大宽度是7米;(6)梁高的变化氛围为2.7米到7.3米之间;(7)适应最大梁段长为4米;(8)适应最大梁段重为200吨.

9.2挂篮的选型

本工程中的连续钢构桥主要分为14个对称的节段,梁段的最大重量为154吨,全桥一共有八个T构、16套菱形挂篮,挂篮设计过程中,依据其能承受的最大梁段重以及施工荷载,挂篮加工的过程中,要依据其最不利的荷载进行加工设计,本工程中设计的挂篮具有受力明确、结构简单的特点,其中部及前端的工作面是比较开阔的,混凝土的运送可以在挂篮中部开展,这使得钢筋的吊装及轨道的安装非常方面,对于施工进度的提升具有积极的作用.

10篮锚固系统

箱梁矮腹板侧竖向预应力筋每根加长32厘米,竖向预应力筋穿过挂篮下方的滑到及下扁担梁时,应用了高强螺帽锚固进行固定,其间距为50厘米,挂篮的后锚应用的是直径为32的高强精轧螺纹钢筋,每个后锚中应用了六根精轧螺纹钢筋穿过箱梁顶板锚固、三根扁担梁,锚固之后的后支座的板钩应该脱离轨道.

11挂篮的前移

当已经浇筑的梁段混凝土的弹性模量及混凝土强度达到相关的工程设计要求后,纵向预应力筋施工完成之后就需要进行挂篮的前移,其主要步骤为:连接长轨道、将底模平台后横梁应用手拉葫芦悬吊在外模走行梁之上;将底模平台后吊杆予以拆除;下放前吊杆、悬吊滚轮及外模走行梁前吊杆,是底模平台与外侧脱模;将挂篮后锚进行拆除;在轨道前端进行手拉葫芦的安装,并牵引主构架的前移,使其带动外侧模及底模平台的前移.

在此过程中,应该注意一下的常见问题:要保证T构两端的挂篮同时移动;在后锚的拆除过程中,要对反口轮的各个部位的连接情况进行检查,如果发现异常情况,应该及时的采取有效的措施进行处理;挂篮移动之前需要对外侧模水平及底模平台进行调整;挂篮移动的过程中,要进行统一的指挥,避免在移动的过程中出现脉冲式行走;挂篮移动的过程中,要注意防止溜车事故的发生.

12挂篮加载预压

挂篮的加载预压要在平整场地中开展,其具体的实施方法为:将挂篮的两片主桁架平放对置,后端应用精轧螺纹钢将其进行锁定,前段应用千斤顶进行对拉,首先将三根滑移梁平放于地上,并将其抄平垫好,使其处于同一水平面上,将两片主桁架水平放置于滑移梁上,保证其对称放置,并将其垫平,桁架的后端需要应用六根32精轧螺纹钢进行锁定,其前端应用相同直径的精轧螺纹钢穿入,另一端应用千斤顶进行张拉;首先进行百分之二十计算荷载的加载,间隔一小时之后,进行百分之四十计算载荷的加载,间隔一小时之后,进行百分之六十计算荷载的加载,间隔一小时之后进行百分之八十计算载荷的加载,间隔十二小时之后,可以开展卸载.

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13 挂篮的拼装

挂篮拼装工作中,具体的拼装步骤为:(1)在0号段混凝土施工的过程中做好准备工作,对预留孔进行准确的设置,并要将内模及外模在地上拼装完成;(2)0号段混凝土浇筑工作完成之后,需要在桥面上进行轨道及钢枕的安装;(3)应用塔式起重机将主桁架吊装至指定位置,并应用扁担梁将其锚固与轨道之上,应用倒链在左右进行拉紧,将主桁架予以有效的固定;(4)进行两主构件间的前上横梁及横向连接系的拼装,并要去除临时倒链;(5)进行底模内的前后横梁的安装;(6)进行底模桁架及底模板的安装;(7)进行外模板的安装.

14 箱梁预应力张拉

梁体施工过程中,其弹性模量及混凝土强度的值达到相关设计要求之后,可以开始进行预应力筋的张拉,并要保证张拉过程中梁段的混凝土龄期大于五天,在纵向预应力筋的张拉过程中,可以采用两端同步张拉的方式,先进行长束的张拉再实施短束的张拉,其张拉的顺序为:先进行腹板束的张拉,在进行顶板束的张拉,从外到内一次进行.竖向及横向的预应力筋的张拉过程中,应该采用精轧螺纹钢筋实施二次张拉工艺,在第一次张拉完成之后的一到两天实施第二次的张拉,这能够有效的弥补在施工过程中由于设备及操作原因导致预应力损失.

15 合龙段施工

本工程中合龙段的施工方法主要表现为:(1)在14号段施工的过程中,进行2厘米厚临时锁定钢板及合龙段模板吊装孔的预埋;(2)进行外模的滑移就位,式挂篮整体迁移至合龙段的另一悬臂端;(3)进行合龙段吊架的安装,在悬臂端的预留孔中进行钢丝绳的穿入,并将挂篮的内外滑移前横梁及前横梁进行吊起,将挂篮前吊杆予以拆除,并对外滑梁及挂篮的位置进行调整,使其处于制定位置中,应用连接器、吊杆、锚杆等对模板系统进行有效的锚固稳定;(4)两端同步、对称的将挂篮予以拆除;(5)进行预应力管道及钢筋的安装,加工长加工的质量合格的钢筋要在运送至合龙施工现场进行绑扎安装,并要对相关管道的底板束进行试穿,一旦发现存在异常现场,要及时的采取有效的措施予以处理;(6)做好合龙段的锁定工作;(7)以上工作完成之后,可以开始进行合龙段的混凝土浇筑,在其浇筑的过程中尽量的选用高强度、收缩少的混凝土;(8)做好混凝土的养护工作;(9)预应力施工.

16 结束语

悬臂施工技术是一项比较复杂的施工技术,在实际的施工过程中具有广泛的应用,本文就主要结合相关的工程实例,对大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工过程中应用的悬臂施工技术进行了简单分析,对于工程施工质量的提升具有积极的作用.