南水北調(diào)大橋合攏段施工技術(shù)

摘 要:續(xù)剛構(gòu)橋是目前使用廣泛的連續(xù)體系梁式橋，該橋型常采用懸臂澆筑法施工。合攏段施工是懸臂梁體施工的一道關(guān)鍵工序，技術(shù)難度較高，需注意事項(xiàng)較多。本文結(jié)合南水北調(diào)大橋工程實(shí)例，對(duì)懸臂施工中合攏段的施工和技術(shù)注意事項(xiàng)進(jìn)行了闡述。

總結(jié)。

關(guān)鍵詞:合攏段施工 過(guò)程 控制

中圖分類號(hào):U44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)08(b)-0128-01

1 工程概況

南水北調(diào)大橋橋全長(zhǎng)426.50m，主橋?yàn)?5m＋120m＋75m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，由一個(gè)單箱單室箱型截面組成。單箱底寬7m，兩側(cè)懸臂長(zhǎng)3～25m，全寬13.5m。0#塊長(zhǎng)11.5m，在承臺(tái)上立模澆筑。兩側(cè)各有13個(gè)節(jié)段，1～13#采用掛籃懸臂澆筑。每幅主橋共有3個(gè)合攏段，即兩個(gè)邊跨和一個(gè)中跨合攏段，合攏段長(zhǎng)均為2.5m。

全橋箱梁合攏順序?yàn)?先施工邊跨合攏段，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%以后，張拉邊跨合攏段鋼束，進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，然后再施工中跨合攏段。邊跨合攏段和中跨合攏段施工均利用現(xiàn)有掛籃采用吊架法施工。

2 合攏段施工方案

2.1 施工準(zhǔn)備

施工合攏段前兩個(gè)節(jié)段及合攏段施工前對(duì)全橋已施工節(jié)段進(jìn)行聯(lián)測(cè)，將測(cè)量結(jié)果報(bào)監(jiān)控單位，按照監(jiān)控單位的指令進(jìn)行施工。

2.2 合攏段模板施工

2.2.1 邊跨合攏段托架施工:將邊跨直線段底模系統(tǒng)靠近懸臂端前10cm切除，保證合攏段底模前端與直線段搭接10cm，并密貼收緊，克服底板錯(cuò)臺(tái)。掛籃前移使底模縱梁位于直線段下部，掛籃移35cm，到位后及時(shí)進(jìn)行錨固(在11號(hào)節(jié)段新增錨固鋼筋)。拆除腹板外側(cè)的底模前吊掛，并割除前下橫梁頂部以下的側(cè)模桁架。將側(cè)模桁架及側(cè)模臨時(shí)吊掛于13號(hào)節(jié)段翼緣板處，將掛籃外滑梁前吊帶轉(zhuǎn)換到直線段吊帶上(施工直線段時(shí)預(yù)留)，解除臨時(shí)吊掛，將桁架及側(cè)模落至外滑梁上，使用倒鏈牽引外滑梁及側(cè)模桁架繼續(xù)前移，直至側(cè)模超過(guò)直線段端頭20cm。鋪設(shè)剩余部空檔部位的底模，并調(diào)整底模與10號(hào)塊及邊跨直線段底板緊貼。調(diào)整側(cè)模及翼緣板與已澆筑的混凝土面緊貼。

2.2.2 中跨合攏段托架:中跨合攏段兩側(cè)的13#、13#’塊均預(yù)應(yīng)力施工完畢后，一側(cè)掛籃(以下簡(jiǎn)稱A掛籃)退后至11號(hào)節(jié)段上，拆除前吊掛系統(tǒng)，將底模平臺(tái)吊掛于12號(hào)塊底板上。前移掛籃使底?？v梁位于相對(duì)一端下部底板，掛籃移約35cm。拆除B掛籃腹板外側(cè)的底模前吊掛，并割除前下橫梁頂部以下的側(cè)模桁架。將側(cè)模桁架及側(cè)模臨進(jìn)吊掛于10號(hào)節(jié)段翼緣板處，將掛籃外滑梁前吊帶轉(zhuǎn)換到13#’節(jié)段(施工13#’節(jié)段時(shí)預(yù)留)，解除臨時(shí)吊掛，將重量落到外滑梁上，使用倒鏈牽引外滑梁及側(cè)模桁架繼續(xù)前移，直至側(cè)模超過(guò)13#’節(jié)段端頭10cm。拆除B掛籃前吊掛，將前下橫梁及底模作用力轉(zhuǎn)移至外滑梁。鋪設(shè)剩余部空檔部位底模，并調(diào)整底模使底模與中跨合攏段兩側(cè)塊段底板緊貼。調(diào)整側(cè)模及翼緣板使側(cè)模及翼緣板使側(cè)模及翼緣板與已澆筑的混凝土面緊貼。

3 換重施工

臨時(shí)鎖定前，在塊件兩端梁段前端進(jìn)行配重，采用砂袋進(jìn)行配重。配重預(yù)壓施工注意事項(xiàng):每袋裝砂均以標(biāo)準(zhǔn)500kg重量，每袋砂必須嚴(yán)格經(jīng)過(guò)過(guò)磅量重，并采取墊高、覆蓋存放，防止被水濕潤(rùn)加重及水分蒸發(fā)失重。砂袋稱量過(guò)后，利用吊機(jī)運(yùn)至13號(hào)節(jié)段上堆碼。加卸載時(shí)間、重量及加載位置要準(zhǔn)確，并在統(tǒng)一指揮下有條不紊的進(jìn)行。加載時(shí)間:加載時(shí)間在臨時(shí)支撐鎖定前進(jìn)行。在澆灌合攏段混凝土?xí)r，根據(jù)砼澆筑量，邊澆筑混凝土邊卸載砂袋，卸載速度根據(jù)砼澆筑速度而定，原則是使同一時(shí)段內(nèi)澆筑的砼重量盡可能與卸掉的砂袋重量相等。

4 臨時(shí)鎖定

合攏段臨時(shí)鎖定有兩個(gè)步驟:首先是焊接臨時(shí)支撐，然后張拉臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束。

合攏鎖定前，連續(xù)3天觀測(cè)氣溫變化情況并作記錄。對(duì)主梁標(biāo)高、軸線偏位、合攏口長(zhǎng)度進(jìn)行連續(xù)觀測(cè)，7:00、12:00:19:00及0:00各觀測(cè)一次，最終確定合攏骨架長(zhǎng)度及合龍時(shí)間。臨時(shí)支撐按設(shè)計(jì)布置，預(yù)先在合攏段兩端的塊件間施加適當(dāng)?shù)念A(yù)頂力，預(yù)頂時(shí)在梁上墊上厚鋼板，避免混凝土局部承壓過(guò)大而超限。預(yù)頂后再進(jìn)行臨時(shí)支撐的焊接，先將臨時(shí)支撐一端與預(yù)埋型鋼焊接牢實(shí)，再在另一端將鋼板打入頂緊，并將楔塊與臨時(shí)支撐焊接牢實(shí)。臨時(shí)支撐鎖定時(shí)間內(nèi)，溫度要求相對(duì)穩(wěn)定，并選擇日最低氣溫時(shí)進(jìn)行，根據(jù)天氣情況，選擇在夜晚11:00～次日凌晨3:00。臨時(shí)支撐采用焊接，焊縫高度不小于8mm。臨時(shí)張拉束共4根，即位于箱梁頂板、底板四個(gè)角隅處的D1和B1，以上鋼束臨時(shí)張拉力為張拉控制力的40%，并進(jìn)行臨時(shí)錨固。待合攏段施工完成、合攏段砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再將其補(bǔ)拉至設(shè)計(jì)噸位。

5 鋼筋及預(yù)應(yīng)力加工安裝

由于合攏段鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道密集，并且又增加了臨時(shí)支撐，因此應(yīng)特別注意預(yù)應(yīng)力管道的定位和密封，確保管道暢通，由于合攏段預(yù)應(yīng)力鋼束管道內(nèi)不能穿襯管，為安全考慮采用先穿束的方式。

6 混凝土澆筑

合攏段混凝土的澆筑時(shí)間應(yīng)在一天中差變化較小且溫度相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行澆筑，合攏溫度一般控制在18℃，在升溫條件下養(yǎng)護(hù)，澆筑時(shí)間控制在3小時(shí)以內(nèi)。澆筑時(shí)要加強(qiáng)振搗，在澆筑過(guò)程中合攏段高程應(yīng)不發(fā)生變化，澆筑前和澆筑過(guò)程中均應(yīng)進(jìn)行觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)變化可通過(guò)調(diào)整砂袋卸載量加以控制。合攏過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制施工荷載和配重，合攏段澆筑后應(yīng)加強(qiáng)養(yǎng)生，懸臂端應(yīng)覆蓋，防止日曬?；炷凉嘧⒑?，必須對(duì)梁體底板、頂板面進(jìn)行兩次收漿，清除多余混凝土，保證梁體尺寸和封閉收縮裂紋。主梁頂面設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)，保證主梁混凝土面平整，縱橫向坡度符合要求?；炷翝沧⑦^(guò)程中對(duì)合攏段兩側(cè)的配重進(jìn)行逐步拆除。

為盡快張拉底板鋼束實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%時(shí)即可張拉預(yù)應(yīng)力。合攏段澆筑后后至底板預(yù)應(yīng)力張拉前，嚴(yán)禁箱梁上施工荷載的超平衡變化。

7 合攏段施工過(guò)程中其他注意事項(xiàng)

(1)合攏段臨時(shí)支撐焊接選擇在當(dāng)天溫度相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)段內(nèi)進(jìn)行，組織充足的人員和焊機(jī)同時(shí)施焊，盡量縮短施焊時(shí)間。(2)合攏段混凝土的澆筑時(shí)間應(yīng)在一天中差變化較小且溫度相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行澆筑，合攏溫度一般控制在18℃，混凝土盡可能在短的時(shí)間內(nèi)澆注完成，同時(shí)混凝土澆注前懸臂端兩側(cè)節(jié)段進(jìn)行澆水降溫。(3)為防止合攏段波紋管漏漿，加強(qiáng)波紋管連接處連接管的質(zhì)量，接頭處采用塑料膠帶粘貼密實(shí)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員全面檢查后方可施工。(4)合攏段混凝土澆注完畢后加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，箱梁內(nèi)腹板、底板及頂板保持濕潤(rùn)。(5)全橋合攏且全部預(yù)應(yīng)力張拉前，嚴(yán)禁重車通過(guò)。(6)中跨合攏段模板的拆除，必須要在中跨底板束張拉完成后進(jìn)行。(7)混凝土加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，盡量減小箱梁懸臂日照溫差，為此可采取覆蓋箱梁懸臂等減小溫度措施，注意保溫和保濕養(yǎng)護(hù)，以免砼開裂。(8)加強(qiáng)施工組織領(lǐng)導(dǎo)，按計(jì)劃分配人員監(jiān)督前、后場(chǎng)的工作，后場(chǎng)保證砼的正常輸送及計(jì)量準(zhǔn)確，合攏段兩端分別安排人員同時(shí)觀測(cè)，有異常情況隨時(shí)報(bào)告，以便于控制調(diào)整卸載及砼澆筑速底。

8 結(jié)語(yǔ)

南水北調(diào)大橋在該施工方案的指導(dǎo)下全橋順利合攏并完成體系轉(zhuǎn)變，最終橋梁線形平順，結(jié)構(gòu)合理，受力良好。為類似預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋的懸臂澆筑法施工提供了借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

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