淺談桃花峪黃河大橋副橋長邊跨箱梁施工技術(shù)
2017-07-17
1 工程概述
1.1 工程簡介
桃花黃河大橋是武陟至西峽高速公路跨越黃河的一座特大橋。主橋?yàn)椋?60+604+160）m兩塔三跨自錨式懸索橋，副橋?yàn)椋?0+10*80）m連續(xù)+剛構(gòu)箱梁橋，中間126-129#四個(gè)墩為制動(dòng)墩，墩身為雙薄壁結(jié)構(gòu)，墩梁固結(jié)；其余墩為空心墩，墩梁分離，墩頂設(shè)滑動(dòng)支座；為保持與主橋邊跨孔徑相協(xié)調(diào)，副橋與主橋連接處邊跨采用長邊跨結(jié)構(gòu)，跨徑80m，由37.5m現(xiàn)澆直線段、掛籃懸臂澆筑段及合龍段組成。箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系，縱、橫向預(yù)應(yīng)力鋼束采用φ=15.2mm鋼絞線群錨錨具及配套設(shè)備，豎向預(yù)應(yīng)力采用精軋螺紋粗鋼筋及相應(yīng)的錨固體系，管道成孔采用塑料波紋管。由于邊跨跨度較大，在邊跨跨內(nèi)設(shè)20束22φ15.2mm環(huán)氧涂層鋼絞線體外束。副橋橋式見圖1。
2 長邊跨箱梁施工總體方案
箱梁0號(hào)、1號(hào)塊采用墩旁三角托架法進(jìn)行現(xiàn)澆，之后面在1#塊上拼裝菱形掛籃，利用掛籃完成其它節(jié)段澆筑。在掛籃施工的同時(shí)，插打現(xiàn)澆段管樁，拼裝現(xiàn)澆支架，完成預(yù)壓后進(jìn)行現(xiàn)澆段施工?，F(xiàn)澆段及掛籃澆筑完成最后一個(gè)節(jié)段后，將掛籃模板前移至合龍口，吊掛至已澆混凝土梁面上，進(jìn)行合龍段鋼筋綁扎、合龍口鎖定及混凝土澆筑施工。
3 長邊跨箱梁施工工藝流程
安裝墩頂塊托架→托架靜載試驗(yàn)→臨時(shí)支座施工（123-125#、130-132#墩）→安裝正式支座（123-125#、130-132#墩）→安裝底模、側(cè)模→綁扎底板、腹板鋼筋與預(yù)應(yīng)力→安裝內(nèi)模→綁扎頂板鋼筋與預(yù)應(yīng)力→安裝端模→澆筑0號(hào)、1號(hào)塊混凝土→養(yǎng)護(hù)7天→張拉縱向預(yù)應(yīng)力→預(yù)應(yīng)力管道壓漿→模板拆除→箱梁頂部拼裝掛籃→掛籃靜載試驗(yàn)→綁扎2號(hào)塊底板、腹板鋼筋與預(yù)應(yīng)力→安裝內(nèi)模及支架→綁扎2號(hào)塊頂板鋼筋與預(yù)應(yīng)力→安裝端模→澆筑2號(hào)塊混凝土→張拉縱向預(yù)應(yīng)力→預(yù)應(yīng)力管道壓漿→掛籃走行→循環(huán)施工至9號(hào)塊→合龍段鎖定→安裝合龍段模板→綁扎合龍段鋼筋與預(yù)應(yīng)力→澆筑合龍段混凝土→按照設(shè)計(jì)要求張拉完成剩余預(yù)應(yīng)力→按照合攏順序依次合攏全橋→解除123-125#、130-132#墩臨時(shí)支座，完成梁部體系轉(zhuǎn)換→拆除掛籃等臨時(shí)設(shè)施。
4 長邊跨箱梁施工關(guān)鍵技術(shù)
4.1 掛籃預(yù)壓施工
為掌握掛籃的受力性能和實(shí)際剛度等參數(shù)，模擬主梁施工時(shí)掛籃在各種最不利工況下關(guān)鍵部分的受力指標(biāo)，消除掛籃的彈性變形，測出荷載變形曲線以指導(dǎo)施工。在掛籃使用前，應(yīng)模擬荷載情況，進(jìn)行試壓試驗(yàn)。所有試驗(yàn)荷載均乘以1.2的安全系數(shù)。根據(jù)砼重量，按等效荷載原則進(jìn)行試驗(yàn)荷載布置，其加載和卸載按不同狀態(tài)分級(jí)施加或減少，每級(jí)加載或卸載完成后，進(jìn)行掛籃撓度、變形測量，并檢查焊縫情況。將各觀測點(diǎn)的檢查結(jié)果進(jìn)行匯總分析，據(jù)此確定預(yù)留拱度和立模標(biāo)高。
4.2 掛籃非對(duì)稱施工
132#墩邊跨為D型橋跨，中跨為B型橋跨，邊跨與中跨比例為1：1。由于結(jié)構(gòu)尺寸的差異，導(dǎo)致在掛籃對(duì)稱懸澆的過程中，需對(duì)B型橋跨一側(cè)進(jìn)行配重，使左右兩側(cè)平衡。根據(jù)計(jì)算表在施工中，澆筑下一塊段時(shí)，在上一塊段進(jìn)行配重。配重材料為現(xiàn)場所有鋼構(gòu)件、及砂袋等；配重前需對(duì)配重材料進(jìn)行稱量，確保配重的準(zhǔn)確性，保證左右兩跨的平衡。配重塊應(yīng)布置在腹板內(nèi)側(cè)頂板處，從塊段中心線起配重，依次向兩側(cè)延伸，并考慮現(xiàn)場施工情況，以不影響后續(xù)施工為前提。直到合攏前，各個(gè)塊段的配重不能隨意挪動(dòng)，保證左右梁跨的平衡。
4.3 邊跨現(xiàn)澆段施工
邊跨現(xiàn)澆段施工采用鋼管樁柱式現(xiàn)澆支架法施工。支架頂設(shè)分配梁并安裝縱梁底模，以此為平臺(tái)在其上進(jìn)行模板、鋼筋、混凝土和預(yù)應(yīng)力筋施工。支架搭設(shè)完成后，組織人員對(duì)支架的拼裝質(zhì)量進(jìn)行檢查驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后對(duì)支架進(jìn)行靜載預(yù)壓。
4.3.1 支架靜載預(yù)壓
支架靜載預(yù)壓的目的是為消除支架的非彈性變形，取得其彈性變形，為支架預(yù)抬提供實(shí)測數(shù)據(jù)，并檢驗(yàn)支架的安全性能。支架靜載預(yù)壓荷載采用砂袋，按下橫梁混凝土及模板荷載的60%、80%、100%、110%分級(jí)加載及卸載，每級(jí)加載及卸載完成之后，測量支架測點(diǎn)變形，支架預(yù)壓完成后，編定預(yù)壓報(bào)告，根據(jù)實(shí)測彈性變形值及下橫梁計(jì)算預(yù)拱度，對(duì)支架進(jìn)行預(yù)拋高設(shè)置。
4.4 合龍段施工
副橋箱梁有邊跨合龍段2個(gè)、中跨合龍段9個(gè)共11個(gè)節(jié)段，邊跨長度1.5m，中跨長度3m。南邊跨高4.0m，北邊跨及中跨高3.0m。合龍段采用吊架法施工。為保證在澆筑砼過程中保持合龍段兩端不發(fā)生相對(duì)變位，預(yù)先試加與合龍段砼等重量的配重，并在澆筑時(shí)等量同步卸載改配重，避免原先澆筑的底部砼局部開裂或松散，影響合龍段砼的澆筑質(zhì)量，從而保證合龍段砼的澆筑質(zhì)量。在選定的合龍溫度條件下，在合龍?zhí)幇惭b剛性支架，將合龍口予以臨時(shí)鎖定。要求剛性支架的多根支撐同時(shí)焊接，并在盡量短的時(shí)間內(nèi)完成，避免由于溫度不同而在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生附加內(nèi)力。在邊跨合龍鎖定以后，使合龍段兩端梁體共同伸縮，以減少合龍段混凝土澆筑以后溫度裂紋的發(fā)生。合龍順序見圖2。
4.5 體外束施工
節(jié)段施工時(shí)在橫隔墻預(yù)埋體外預(yù)應(yīng)力錨墊板、螺旋筋及預(yù)埋
導(dǎo)向管，轉(zhuǎn)向器及減震器，邊跨合龍后張拉合龍段體內(nèi)預(yù)應(yīng)力，之后利用塔吊將體外束展開放置于已澆注133#-132#跨箱梁頂面，剝除體外束外層表面防護(hù)，利用布設(shè)在132#墩頂?shù)?t卷揚(yáng)機(jī)牽引索體從133#墩隔墻預(yù)埋管內(nèi)穿入，穿入隔墻后及時(shí)安裝錨后密封裝置、熱縮套，中隔板處穿過位于轉(zhuǎn)向器內(nèi)的HDPE保護(hù)套，為防止索體因自重下沉致索體長度不足，箱梁內(nèi)沿索體理論位置每隔3m搭設(shè)鋼管支架支承索體。索體穿完后，剝開成品索端頭HDPE防護(hù)層，使環(huán)氧噴涂無粘結(jié)鋼絞線散開，每端剝開距離為1500mm。安裝千斤頂，張拉，安裝保護(hù)罩，注油防護(hù)，安裝減振器，完成體外束施工。
5 結(jié)語
桃花峪黃河大橋施工技術(shù)，其施工質(zhì)量、均達(dá)到了預(yù)期效果，對(duì)類似工程橋塔的施工具有一定的借鑒和參考意義。
參考文獻(xiàn)
[1]《公路工程橋涵施工技術(shù)規(guī)范》，JTG/T F50-2011.
[2]《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》，JTG D62-2004.
