贛龍鐵路王中壩特大橋連續(xù)箱梁施工技術(shù)
2017-10-30
1 概述
贛龍鐵路王中壩特大橋主橋?yàn)槿珙A(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，跨徑布置為60+100+60=220m。箱梁橫橋向?yàn)閱畏?，采用單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。箱梁頂板寬12.2m，頂板厚度由0.45m變化至0.55m，腹板厚度由0.6m變化至0.8m，再由0.8m變化至1.0m，底板厚度由0.55m變化至1.2m。在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)共設(shè)3個(gè)橫隔板，隔板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過(guò)。主橋立面及斷面布置如圖1、2所示。
2 連續(xù)箱梁施工技術(shù)
2.1 箱梁0#塊施工
箱梁0#節(jié)段長(zhǎng)14m，箱梁頂板厚度由0.55m變化至0.85m，腹板厚度由1.0m變化至1.3m，底板厚度由1.25m變化至1.65m，截面梁高由6.631m變化至7.2m。
箱梁0#節(jié)段采用支架現(xiàn)澆，一個(gè)主墩支架由6片托架組成， 托架下端放置在承臺(tái)上，上端用φ32mm精軋螺紋鋼筋對(duì)拉以抵抗水平力。托架之間采用用Φ273×6鋼管連接系連接。托架上橫向分配梁采用2HN500×200型鋼，縱向分配梁采用HN400×200型鋼，在縱向分配梁和橫向分配梁中間設(shè)置鋼墊塊以適應(yīng)箱梁順橋向截面尺寸變化。箱梁底模系統(tǒng)采用鋼模板進(jìn)行滿鋪。托架結(jié)構(gòu)如圖3所示。
箱梁0#塊的主要施工步驟為：
1）按照設(shè)計(jì)圖紙加工托架，將單片托架焊接為整體，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。
2）按照順序依次焊接安裝0#塊托架各構(gòu)件；安裝模板系統(tǒng)。
3）托架安裝完成后進(jìn)行預(yù)壓，消除非彈性變形。
圖3 0#塊托架結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）
4）綁扎鋼筋，澆注0#節(jié)段混凝土；待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。
5）箱梁0#塊施工完成后擇時(shí)拆除支架。
2.2 箱梁變截面節(jié)段施工
箱梁變截面節(jié)段采用懸澆施工，懸臂節(jié)段長(zhǎng)度由2.5m、2.75m、3m、3.25m、3.5m和4m六種組成。根據(jù)懸臂節(jié)段長(zhǎng)度的要求，施工中采用三角斜拉式掛籃，可以適用于各種節(jié)段長(zhǎng)度及最大重量節(jié)段箱梁施工。
三角式斜拉式掛籃結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確，施工安全性和穩(wěn)定性較好。三角斜拉式掛籃由主桁架系統(tǒng)、工作系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及操作系統(tǒng)等組成。掛籃結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。
圖4 掛籃結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）
2.2.1 1#節(jié)段施工
1）待主梁0#節(jié)段混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后張拉預(yù)應(yīng)力筋并壓漿、封端。
2）安裝掛籃，并進(jìn)行加載試驗(yàn)。
3）調(diào)整底模標(biāo)高，安裝側(cè)模，綁扎底板、腹板鋼筋及豎向預(yù)應(yīng)力筋，安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道。
4）安裝箱梁內(nèi)模。
5）綁扎頂板鋼筋，安裝縱、橫向預(yù)應(yīng)力管道；澆注節(jié)段混凝土。
2.2.2 其它節(jié)段施工
1）脫側(cè)模及內(nèi)模，張拉前一節(jié)段預(yù)應(yīng)力筋。
2）通過(guò)前、后吊帶的緊縮裝置，同步下落掛籃底平臺(tái)，使底模脫離混凝土面約15-20cm。
3）調(diào)整前、后吊帶的懸掛方式，使掛籃轉(zhuǎn)換到走行狀態(tài)。
4）拼裝走道，解除掛籃后錨，使掛籃前、后支點(diǎn)作用在走道梁上。
5）通2臺(tái)千斤頂同步頂進(jìn)前支點(diǎn)使掛籃在走道上滑移，前移掛籃至設(shè)計(jì)位置。
7）提升底平臺(tái)、外側(cè)模板，調(diào)整底模、內(nèi)模及外模中線和標(biāo)高。
8）安裝后下橫梁吊帶緊縮裝置及外滑梁固定吊帶。
9）重復(fù)1#節(jié)段施工步驟，完成合攏段外的其他梁段施工。
10）合攏段施工。
2.3 箱梁直線段施工
本連續(xù)梁邊墩承臺(tái)尺寸均為8.8m×13.8m，承臺(tái)高為4.0m，墩身為圓端形實(shí)體截面。直線段箱梁高為4.6m，箱梁頂寬12.2m，箱梁底寬6.4m。箱梁頂板厚度由0.60m變化至0.35m，腹板厚度由0.80m變化至0.60m，底板厚度由0.95m變化至0.55m。
箱梁直線段采用現(xiàn)澆支架施工，箱梁直線段現(xiàn)澆支架如圖5所示。
圖5 箱梁直線段支架結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）
現(xiàn)澆支架下部結(jié)構(gòu)采用Φ600×8mm的鋼管樁，靠近墩身側(cè)鋼管樁直接支撐在承臺(tái)上，墩身外側(cè)鋼管樁支撐在擴(kuò)大基礎(chǔ)上，樁腳與預(yù)埋件焊接固定。樁頂橫向分配梁采用2HN500×200型鋼，縱向分配梁采用HN350×175型鋼，縱向分配梁上布置2[10型鋼作為底模分配梁，底模系統(tǒng)采用15mm竹模板面板。
3 箱梁施工中的注意事項(xiàng)
3.1 箱梁0#塊及直線段施工注意事項(xiàng)
1）所有支架鋼結(jié)構(gòu)均要求在加工廠加工，以確保支架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，經(jīng)項(xiàng)目部驗(yàn)收合格后方可運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝。
2）支架安裝完成后，須進(jìn)行預(yù)壓，以消除支架非彈性變形，壓重重量為1.1倍箱梁自重。
3）箱梁0#塊施工過(guò)程中，T構(gòu)必須對(duì)稱平衡施工，且要進(jìn)行可靠的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控，確保箱梁線形和受力滿足設(shè)計(jì)要求。
3.2 箱梁懸臂澆筑施工注意事項(xiàng)
1）掛籃為三角架斜拉式結(jié)構(gòu)，為便于安裝及保證結(jié)構(gòu)受力，設(shè)計(jì)時(shí)立柱按實(shí)際長(zhǎng)度縮短10mm設(shè)計(jì)，立柱中支座下設(shè)千斤頂頂緊裝置，施工時(shí)T構(gòu)一端兩組立柱同步頂緊，頂升量以斜拉桿繃緊為宜，到位后于中支座下塞牢墊板，并采用螺栓與縱梁固定；
2）箱梁腹板上設(shè)置兩條走道梁，通過(guò)兩臺(tái)長(zhǎng)行程千斤頂頂進(jìn)前支點(diǎn)使掛籃在走道梁上滑行。為保證掛籃縱、橫向位置，走道梁位置應(yīng)測(cè)量準(zhǔn)確放線，掛籃走行前，走道梁采用走道錨固梁、錨固筋錨固（錨固間距不得大于1.5m），以抵抗后支點(diǎn)上拔力，確保走行狀態(tài)下掛籃具有2倍的抗傾覆安全系數(shù)。千斤頂頂進(jìn)掛籃前行兩組主桁應(yīng)同步進(jìn)行，防止支點(diǎn)與走道梁卡住導(dǎo)致走行困難，影響結(jié)構(gòu)安全。掛籃走行前，前、后支點(diǎn)與走道梁接觸處均應(yīng)涂抹黃油以減少摩阻力；
3）掛籃主桁預(yù)拼完成后進(jìn)行靜載檢驗(yàn)，以檢驗(yàn)兩片主桁的共同受力情況以及掛籃受最大荷載時(shí)主桁的連接強(qiáng)度和變形值，以便消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形和設(shè)置準(zhǔn)確的預(yù)抬值；掛籃使用過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常對(duì)主桁、錨固系統(tǒng)、前后吊掛系統(tǒng)等關(guān)鍵部位進(jìn)行檢查；
4）掛籃施工分懸臂澆筑及走行兩種工況，通過(guò)前、后吊點(diǎn)進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換，各吊點(diǎn)處均設(shè)立千斤頂頂升裝置，通過(guò)千斤頂對(duì)
掛籃以及節(jié)段施工標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。后中吊點(diǎn)、后邊吊點(diǎn)、外模吊點(diǎn)、內(nèi)模吊點(diǎn)及掛籃后錨點(diǎn)、走道梁錨固點(diǎn)通過(guò)混凝土梁體，施工時(shí)須預(yù)留孔道。箱梁內(nèi)底板后中吊點(diǎn)處須澆筑混凝土支承墊塊，墊塊內(nèi)布置適當(dāng)鋼筋，以滿足混凝土承壓要求，各吊點(diǎn)與混凝土梁接觸處設(shè)立墊塊均應(yīng)牢靠以避免支點(diǎn)滑動(dòng)；
5）掛籃走行時(shí)要求兩組主桁均勻同步、T構(gòu)兩端掛籃對(duì)稱同步進(jìn)行。掛籃走行時(shí)外模通過(guò)外滑梁懸掛于前上橫梁及已澆筑混凝土箱梁翼緣板上，使外模與掛籃能同時(shí)移動(dòng)。內(nèi)模通過(guò)內(nèi)滑梁懸掛于前上橫梁及已澆筑混凝土箱梁頂板上，內(nèi)、外模間設(shè)拉桿相連，為防止新老混凝土交界處漏漿，接縫處均應(yīng)填塞一定厚度泡沫并通過(guò)吊帶及拉桿施加一定的預(yù)緊力。
6）為確保掛籃結(jié)構(gòu)安全，嚴(yán)禁在掛籃懸臂端及底平臺(tái)上堆放多余機(jī)具設(shè)備、材料、雜物等，掛籃施工時(shí)設(shè)置必要的安全網(wǎng)和防護(hù)欄桿。
4 結(jié)論
1）在箱梁施工過(guò)程中，要保證臨時(shí)結(jié)構(gòu)的加工質(zhì)量，確保施工支架及掛籃結(jié)構(gòu)安全、合理；
2）該橋施工方案設(shè)計(jì)合理，臨時(shí)結(jié)構(gòu)加工、安裝方便快捷，模板組裝、調(diào)整簡(jiǎn)單，提高了施工速度和效率；
3）本橋箱梁施工技術(shù)不僅保證了箱梁線形和受力滿足設(shè)計(jì)要求；同時(shí)也獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，可為相似工程提高參考和借鑒。
參考文獻(xiàn)
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