懸臂連續(xù)梁在跨高速公路中的施工工藝

【摘要】懸臂連續(xù)梁在跨高速公路橋梁施工中應(yīng)用普遍，其施工工藝也日漸成熟。但是懸臂連續(xù)梁工程新技術(shù)含量高，施工工藝也是十分的復(fù)雜，因此出現(xiàn)的問(wèn)題也較多。本文著重的分析了懸臂連續(xù)梁施工工藝，以便業(yè)內(nèi)人士交流借鑒。

【關(guān)鍵詞】懸臂連續(xù)梁；施工工藝；高速公路；橋梁

一、懸臂連續(xù)梁施工工藝

1.掛籃

在跨高速公路施工中，掛籃是懸臂連續(xù)梁澆筑的最主要施工設(shè)備。一系列的混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力的操作等都是在掛籃上進(jìn)行的。走行、錨固、限位、拉帶及模板等部件是掛籃的主要組成結(jié)構(gòu)。

2.掛籃的拼裝，走行

掛籃的拼裝：首先需要鋪墊平整的是掛籃下滑道的位置，直到高度與安裝掛籃的位置持平。之后安裝前滑板→后勾板→菱形架構(gòu)→后錨固系統(tǒng)→橫聯(lián)→平聯(lián)→前上橫梁→掛籃底模平臺(tái)→內(nèi)滑梁及內(nèi)?！饣骸暗觞c(diǎn)→外模。

掛籃的走行：在已澆筑完的模塊上向前拼接滑道，解除掛籃后的錨固。掛籃走行至設(shè)計(jì)位置，外模支架落于外滑梁，菱形桁片、內(nèi)滑梁及外滑梁帶著外模，底模一次走行到位，將底模平臺(tái)臨時(shí)吊于外模支架或直接吊在外滑梁上。

3.合攏段施工

懸臂連續(xù)梁的合攏段施工是采用吊架來(lái)施工操作的，這種吊架主要是采用由掛籃經(jīng)過(guò)改制做成的。合攏段的施工操作適宜一天中溫度最低時(shí)進(jìn)行。在懸臂連續(xù)梁灌注合攏段之前，鎖定勁性骨架，臨時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力束，對(duì)于五孔懸臂梁則需進(jìn)行臨時(shí)支座與永久支座的轉(zhuǎn)換。

二、連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工工序分析

2.1跨高速公路橋梁的懸臂澆注混凝土。在實(shí)際操作過(guò)程中，大量的工作經(jīng)驗(yàn)證明首先澆筑0號(hào)塊，與此同時(shí)，需要通過(guò)粗鋼筋及墊塊的助力將懸臂連續(xù)梁橋的梁體與墩踢進(jìn)行臨時(shí)的錨固。然后，借助于施工掛籃向著橋墩的兩側(cè)進(jìn)行分節(jié)段地、對(duì)稱地平衡施工，在這個(gè)過(guò)程中，橋墩上的支座暫時(shí)處于不受力的狀態(tài)。在實(shí)際的施工操作過(guò)程中，往往是需要通過(guò)支架來(lái)進(jìn)行施工的，這種情況只在邊跨出現(xiàn)缺乏對(duì)稱性的部分時(shí)才使用的。這個(gè)過(guò)程中結(jié)構(gòu)體系處于靜定的狀態(tài)，梁體自身的重力和掛籃的重力為主要的外荷載形式，有著與一般懸臂梁相同的彎矩圖。

2.2邊跨合攏。在懸臂連續(xù)梁的實(shí)際施工操作中，在將邊跨上的掛籃和支架拆除之前，首先是要拆除的是中墩的臨時(shí)錨閉。

2.3中跨合攏。該過(guò)程中，當(dāng)中垮臺(tái)龍段上的混凝土還沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度時(shí)，中垮臺(tái)龍段混凝土的自重和掛籃重力等效于2個(gè)集中力的形式分別作用在兩側(cè)懸臂粱端部的位置。

2.4拆除合攏段上的掛籃。在全橋形成了超靜定結(jié)構(gòu)時(shí)，也是進(jìn)行合攏段掛籃的拆除的最佳時(shí)候。此時(shí)，懸臂連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的重量，則是掛籃拆除之前所有承受的。這是在合攏段的掛籃拆除之后從理論上分析出的結(jié)果。

2.5懸臂連續(xù)梁的上二期恒載。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在橋面均布二期恒載的作用之下，三跨連續(xù)梁橋的相應(yīng)彎矩圖也就得到了。

三、懸臂連續(xù)梁施工的關(guān)鍵技術(shù)及相應(yīng)對(duì)策

3.1線形控制

在施工過(guò)程中，既滿足橋面線形的設(shè)計(jì)又能保證合攏段前撓度的偏差不超過(guò)規(guī)定的范圍，此種技術(shù)難度較大，因此在施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)需要經(jīng)過(guò)采取施工、測(cè)量、分析、預(yù)告、施工等一系列的程序來(lái)達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。與此同時(shí)，若是要對(duì)下一段的施工操做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，則需要用到仿真的橋梁軟件進(jìn)行和計(jì)算。需要對(duì)掛籃的彈性、應(yīng)力、變形及溫度變化值、下一段的恒載進(jìn)行控制。

在施工過(guò)程中，需要在每個(gè)施工地段前方五米之處的正上方，布置好撓度的觀測(cè)點(diǎn)，企鵝需要兩邊對(duì)稱。為了對(duì)梁箱的曲線變化和各個(gè)點(diǎn)的撓度進(jìn)行觀察，需要觀測(cè)施工過(guò)程中的每一截面的立模、預(yù)應(yīng)力張拉前后、混凝土澆筑前后標(biāo)準(zhǔn)高度的變化。這種觀測(cè)需要在每天早晨的七點(diǎn)以前或者是每天下午的六點(diǎn)之后完成，此種做法是為了減小溫度對(duì)撓度觀測(cè)產(chǎn)生的影響。為了掌握測(cè)量橋墩在施工期間的穩(wěn)定性及施工對(duì)其產(chǎn)生的不平衡影響，需要在橋梁前端1.5米的頂板及底板安置應(yīng)力及溫度的觀測(cè)點(diǎn)，在里面埋設(shè)內(nèi)埋八個(gè)EM-4型傳播感應(yīng)器。除此之外，還要在橋墩的表面安裝右四只4000型的傳感器構(gòu)成的截面觀測(cè)點(diǎn)。

3.2掛籃的移位走行

掛籃的走移是懸臂連續(xù)梁澆筑整個(gè)的施工過(guò)程中最為關(guān)鍵的一點(diǎn)。若要避免出現(xiàn)兩端受力不均衡的狀況出現(xiàn)，則需要減小掛籃在位移的過(guò)程中所產(chǎn)生的位移量或是兩個(gè)掛籃距離橋墩的中心差值。否則的話，這將會(huì)影響現(xiàn)有公路鐵路的安全運(yùn)行，以及直接對(duì)梁體的線形控制產(chǎn)生影響。針對(duì)以上施工中可能出現(xiàn)的情況，可以采取一下措施：

①為了控制掛籃的同步走行問(wèn)題，在施工過(guò)程中，需要在道梁上作位移量的準(zhǔn)確標(biāo)記。

②為了解決掛籃在走形過(guò)程中的限位問(wèn)題，需要在走行反向設(shè)倒鏈輔助控制和外滑梁的尾部焊接限位角鋼。

③利用梁體本身的豎向精軋螺紋鋼與走道梁連接固定。

④在掛籃行走的過(guò)程中，可在掛籃的底部以花紋鋼板及鋼絲作成的防護(hù)網(wǎng)將掛籃封閉起來(lái)，這種做法是在與界限及設(shè)計(jì)載荷相符的情況下使用的。

3.3懸臂連續(xù)梁中的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換

在懸臂連續(xù)梁的施工過(guò)程中，最重要的是結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換，而這其中的重點(diǎn)又是合攏段的施工。若是結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換不當(dāng)，將會(huì)導(dǎo)致不圓順的線形，使得梁體應(yīng)力太過(guò)集中，嚴(yán)重的甚至可使梁體破壞。懸臂連續(xù)梁的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換包括三孔剛構(gòu)連續(xù)梁的體系轉(zhuǎn)換和五孔連續(xù)梁的體系轉(zhuǎn)換，前者的轉(zhuǎn)換過(guò)程是2個(gè)“T”構(gòu)向的雙懸臂之間的轉(zhuǎn)換，在邊跨合攏完成之后，轉(zhuǎn)換成剛構(gòu)連續(xù)。后者的結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換是由1個(gè)“T”構(gòu)轉(zhuǎn)向單懸臂的轉(zhuǎn)換。為了確保結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換過(guò)程中的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分配符合設(shè)計(jì)以及協(xié)調(diào)合攏段懸臂端的變形等問(wèn)題成為懸臂連續(xù)梁結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的主要所在。針對(duì)以上出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了以下幾點(diǎn)改善措施。

①為了確保前后結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)，利用預(yù)應(yīng)力臨時(shí)張拉，焊接勁性骨架，以便抵御劇烈溫差時(shí)產(chǎn)生的收縮徐變，此時(shí)用到的勁性骨架是由56號(hào)工字鋼并排焊接而成的。

②三孔剛構(gòu)連續(xù)梁跨中合攏段懸臂端的頂板和底板預(yù)埋承力板，用液壓千斤頂施加水平頂力760 kN，水平頂開(kāi)量46毫米。

③中跨合攏段澆筑混凝土前，為了保證合攏段的穩(wěn)定性，需要在澆筑施工的過(guò)程中放水卸載，同時(shí)，配以與混凝土相同重量的水箱作為壓重，此種裝置需要配置在兩個(gè)懸臂端上。

④五孔連續(xù)梁墩梁固結(jié)的措施為：體系轉(zhuǎn)換之前的所有壓力，需要由一個(gè)固定的支座來(lái)承擔(dān)，這種固定的支座是用混凝土和硫磺砂漿混合而成的。與此同時(shí)需要在橋墩內(nèi)嵌入精軋鋼與梁體相連，這是為了應(yīng)對(duì)懸臂連續(xù)梁在施工操作時(shí)所產(chǎn)生的拉應(yīng)力。安裝后的完整的骨架合龍段施工時(shí)，將臨時(shí)固結(jié)的去除，并將螺紋鋼切斷，轉(zhuǎn)換到一個(gè)固定的支座上并且加以鎖定。

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