范金友
(貴州路橋集團有限公司,貴州貴陽 550000)
北盤江特大橋斜腿連續(xù)剛構三角區(qū)施工技術應用
范金友
(貴州路橋集團有限公司,貴州貴陽 550000)
水城至盤縣高速公路北盤江特大橋,主橋為290 m預應力混凝土空腹式斜腿連續(xù)剛構,是國內(nèi)首次建造該類型橋梁。本文結合工程實例,介紹空腹斜腿式剛構三角區(qū)施工方法,供類似工程參考借鑒。
斜腿剛構;三角區(qū);施工技術
北盤江特大橋主橋布置為(82.5+220+290+ 220+82.5)m預應力混凝土連續(xù)剛構,其0~12節(jié)段為空腹(斜腿)式箱梁,分上下弦設置。三角區(qū)箱梁澆筑節(jié)段劃分為:18 m0號塊+11×4 m上弦區(qū)段+11×4 m下弦區(qū)段+3 m匯合段,其中上下弦節(jié)段互相對應。
2.1三角區(qū)箱梁施工順序
施工中上下弦應控制不同區(qū)段的箱梁,保證加載試驗可以順利進行。施工上弦1號段箱梁,采用張拉預應力,進行縱向拉伸。在上弦掛籃降低和下弦相接觸的底面中,要安裝扣索保證整體平衡。掛籃逐漸前移,施工下弦2號段箱梁產(chǎn)生聯(lián)系,并安裝扣索。
在下弦1號段和2號段,分別拼裝掛籃,然后利用下弦掛籃主桁與上弦掛籃底籃組合成下弦掛籃。施工下弦3號段,為箱梁并張拉扣索,前移下弦掛籃。針對施工下弦4號段,要在下弦1號線的基礎上,設置鋼管支撐架,保證下弦2號段上搭設支架作為上弦2號段的現(xiàn)澆支架。
前移下弦掛籃施工下弦5號段,要同時使用支架進行施工流程,實現(xiàn)上弦2號線的有效配置,在上弦的滯后推進中,施工完下弦11號段后拆除下弦掛籃主桁,底籃留在下弦11號段底板上,以施工后續(xù)節(jié)段。
施工完上弦11號節(jié)段箱梁,采用上弦掛籃主桁與11號節(jié)段上的底籃組合成一套掛籃施工12號及后續(xù)節(jié)段。
2.2施工方法及控制要點
(1)下弦1、2號節(jié)段施工
在上弦澆筑完成1號節(jié)段后,采用加長吊桿的方式(鋼板吊帶)將掛籃底籃下放至下弦,到達下弦底模標高位置后,進行下弦第一節(jié)段的施工。當施工完下弦第一節(jié)段并達到脫模條件后拆除模板并前移掛籃,進行第二節(jié)段的施工。
由于底籃吊帶過長、下弦箱梁傾斜角度較大,混凝土澆筑時產(chǎn)生的水平推力基本全部由底籃后錨(Φ32精軋螺紋)進行抵抗。后錨剛度過小,無法有效抵抗水平推力,需采用型鋼將掛籃底籃拉結在上一節(jié)段混凝土上,防止底籃前移發(fā)生質量安全事故。
(2)上弦2~11號節(jié)段施工
在結構手里的影響下,上弦2-11號段施工區(qū)域,都要使用支架進行現(xiàn)澆準備,主要設置位置為已澆筑的下弦箱梁頂面。支架采用的鋼管比較固定,需要結合其他鋼材聯(lián)合使用。等到下弦3號段,已經(jīng)完成施工后,再進行4號段的施工。下弦上要搭建鋼管支架,然后配合1上弦1號段,拆除臨時的體外預應力所,最后保證下弦2號梁段,沒有課設置的承重支架,并與掛籃配合使用。上弦箱梁底部,主要運用鋼管進行支撐,采用掛籃支撐內(nèi)模和側模,同時推進下弦滯后的3個區(qū)段。
上弦箱梁底模直接作用在鋼管支架上,在鋼管支架設置時,需在頂部設置底模托架,以支撐底模及相應混凝土等荷載。由于底模未支撐在掛籃上,需單獨進行拆除并向前移動,所以需要在支架頂部設置鋼牛腿,牛腿上設置千斤頂用作脫模和模板高度調(diào)整,并在千斤頂上設置滑槽以滿足整個底模的前移。
(3)下弦箱梁臨時扣索施工
下弦2~11號節(jié)段均設置有臨時扣索,臨時扣索在下弦梁段施工時,每澆筑一個節(jié)段均進行扣索的扣掛施工。臨時扣索扣掛在墩身上,墩身與下弦箱梁之間的扣索須設置防護套;期并達到90%設計強度后進行扣索張拉;下弦11號節(jié)段施工完成后暫不張拉扣索,待上弦10號節(jié)段澆筑完成后進行張拉;臨時扣索在全橋合攏完成后進行拆除,拆除順序按12~1#的順序逐個拆除。
(4)12號節(jié)段施工
12號節(jié)段為三角區(qū)合攏段,待下弦施工完11號節(jié)段后,拆除下弦掛籃,留下底籃作為后續(xù)節(jié)段的底籃,并將底籃臨時錨固在下弦底板上。當上弦施工完11號節(jié)段后,將下弦底籃與上弦掛籃組合為一整體,作為后續(xù)節(jié)段施工的掛籃。
12號節(jié)段為三角區(qū)合攏段,主要分為上下兩層區(qū)域澆筑,在實際劃分中,要明確三個方向的水平中心。整體回合處,有一些外包鋼板設置,要在上下弦梁段設置中,控制箱梁腹板外包位置,針對存在的鋼板情況,在有效范圍進行合理的展示,從而增加混凝土澆筑的施工可行性。第一次進行混凝土澆筑,要有效控制高度,主要是三角區(qū)域的交匯處,要進行倒角中心水平放置;第二次澆筑主要是余下的箱梁和隔板。整個澆筑過程中,要注意交匯處的混凝土密實程度,能否影響箱梁的施工情況,施工結束后要進行扣索張拉,最后進行上弦區(qū)段的施工。
(5)下弦掛籃施工
由于下弦箱梁斜向角度大,且傾角每模均在變化。本工程采用上置斜爬式掛籃,能滿足在斜向箱梁頂面行走及箱梁斜率變化需求兩個要求。斜爬掛籃的移動和上弦掛籃的移動相近。下弦掛籃主桁傾角隨箱梁傾角變化而變化,每節(jié)段后錨點與滑船支點間水平間距均在變化,錨孔預埋時須精確計算出相應位置。
(6)箱梁立模標高確定
施工過程中箱梁縱向線形受結構體系、施工荷載、施工工藝、基礎沉降、主墩彈性壓縮變形、混凝土收縮徐變、環(huán)境溫度和氣候等諸多因素的影響會不斷變化。如箱梁高程控制不好,線形出現(xiàn)偏差,將影響箱梁合龍的精度。必須精確測量出箱梁施工過程中各種工況下?lián)隙茸兓?,實際反饋給監(jiān)控單位,由監(jiān)控單位根據(jù)橋梁各種參數(shù)精確計算立模標高,指導箱梁后續(xù)節(jié)段施工。
貴州水盤高速北盤江特大橋空腹斜腿式結構結合了拱、梁受力特征,作為世界上首創(chuàng)的空腹式連續(xù)剛構橋,主跨290m居亞洲第一、世界第三。作為國內(nèi)建造首例,其三角區(qū)結構成功的施工工藝,將為以后此類型橋梁修建提供寶貴的施工經(jīng)驗。
[1] 中交第二公路勘察設計研究院有限公司.貴州省六盤水至盤縣高速公路北盤江大橋初步設計[Z].武漢,2009.
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U442
C
1008-3383(2016)09-0121-02
2016-06-08
范金友(1982-),呂,工程師。