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大跨径连续桥梁施工技术探讨

【摘要】本文总结了我国大跨径连续桥梁的基本概况,对常见的几种大跨径连续桥梁施工技术进行分析,具体包括支架现浇法、悬臂浇筑法、逐孔施工法、顶推法等内容,并综合引入工程实例,对该工程运用的支架现浇法施工进行探讨,明确其施工方案及工艺要点,以此促进桥梁工程事业的发展。

【关键词】大跨径连续桥梁;支架现浇;悬臂浇筑

1我国大跨径连续桥梁概况

连续梁桥是预应力桥梁中的一种,结构刚度、整体性、抗震性均较好,可满足公路、铁路安全舒适运行要求。根据我国当前铁路建设与运营情况,其对桥梁结构提出了更高的要求,具体包括以下几点:(1)结构动力效应大;(2)竖/横向、抗扭刚度大;(3)墩台基础沉降满足要求;(4)运营要求高,检查、维修时间少;(5)构造简洁,规格、外形标准化。近年来,我国大跨径连续桥梁相关设计、施工体系都已经趋于成熟,类型众多,见表1。可适应多种环境,成桥质量可靠、后期养护工作量小,可较好地满足上述要求,是极具竞争力的桥型。

2大跨径连续桥梁施工技术

2.1支架现浇法

此种方法相对古老,完成支架搭设后,在支架上完成桥梁各项作业。采用支架法进行多跨连续桥梁施工时,支架拆除后可周转使用,实践中为减轻支架负担,主梁截面部分非主要受力部分可在落架后以主梁自身支承。大跨径连续桥梁多采用箱型截面,需分层、分段施工。

2.2悬臂施工法

此方法是在已建成的桥墩上,沿跨径方向对称逐段施工,不会对桥下通航、车辆行驶产生影响[1]。悬臂施工法的应用,需确保墩与梁固结,其施工期间的体系转换是重难点所在。以三跨连续桥梁为例,悬臂施工起期间结构受力状态成T字钢构,边跨合拢、支座更换后为单悬臂梁,跨中合拢后又为连续梁受力状态。

2.3逐孔施工法

此方法与支架现浇法的区别在于逐孔现浇,且只在一跨梁上搭设支架,完成预应力工程后方移至下一跨逐孔施工,由此会引发体系转换的问题。逐孔施工法实际应用中,需一定数量的支架,但是与支架法相比所需数量较少,且可多次周转,利用效率高、速度快,多用于中等跨径、结构构造简单的连续桥梁[2]。

2.4顶推施工法

此方法需设预制场地,采用分节段预制梁、水平千斤顶顶推施工的方法。根据实践可知,顶推施工分为单点、多点顶推两种,主要装置为水平一竖向千斤顶、拉杆千斤顶,设备相对简单,具有成本低、施工平稳的优势,应用范围十分广泛。深水、山谷以及高桥墩均可适用此方法,结构整体性好,可根据项目情况、场地要求确定施工节段的长度。但是,在进行顶推施工时,梁受力状态多变,尤其是运营与施工期间受力差异大,对结构设计提出较高的要求,多用于等截面连续桥梁工程[3]。

3实例分析

3.1工程概况

本标段共新建桥梁11座、涵洞36座,上部结构一般采用预制T梁,大跨结构采用连续梁。本标段桥梁分散,负责的Ⅰ标、Ⅱ标架梁任务重,需通过多段路基段、小桥涵,梁体运输、架设,受线下工期制约影响大。现主要就预应力混凝土连续箱梁施工展开分析。

3.2连续梁施工方案

因征地和地质资料原因,连续梁施工工期滞后。为保证施工正常进行,将连续梁由悬臂浇筑改为支架现浇。连续梁施工采用钢管柱、贝雷梁和碗扣架进行支架搭设,主墩高度以内为钢管柱和贝雷梁,贝雷梁上面采用碗扣支架进行搭设施工。连续梁跨越公路部分采用钢立柱支架施工法施工,其余部分采用碗扣支架法施工。支架后与最小通车净空为6.0m,以满足行车要求。

3.3支架法现浇连续箱梁施工

3.3.1施工工艺流程本项目支架法施工流程具体为:地基处理→搭设支架,预压→安装永、临支座→支立底模、侧模,绑扎底模、腹板钢筋,安装底、腹板预应力管道→安装内膜、封闭端模→浇筑底、腹板混凝土→绑扎顶板钢筋,安装顶板预应力管道,顶板封端模,预埋件安装→浇筑顶板混凝土→张拉压浆→封锚。

3.3.2支架施工(1)支架基础:采用钢筋混凝土条形基础,底部以山皮土换填、分层务实,试验采用轻型触探的方法,确保地基承载力必须满足150kPa的要求。(2)搭设支架:选用准630mm钢管柱,壁厚10mm,设5排,钢管柱间用12号槽钢作支撑互相连接。钢管柱顶用2I50b工字钢作横梁,纵梁采用贝雷片,20号工字钢为碗扣架分配梁,详细布置如图1所示。支架搭设期间,做好逐个检查、复核工作。(3)支架防护工程:支架搭设必须考虑交通和支架的安全。具体防护方案如下:①按路政部门要求设反光警示标志;②桥梁两侧均按规定设置防护网,防止施工物件坠落损车、伤人,保证车辆和行人的通行安全;③组织施工人员认真学习道路交通安全法规及其他交通知识,提高全体作业人员的交通安全意识,确保施工过程中的交通安全;④配置必要的备用器材,如手电、雨衣、反光防护服等,增强应对突发事故的能力;⑤支架施工时设置专职安全员在现场进行防护。(4)支架预压:①计算预压荷载,最大为箱梁设计施工荷载总量1.2倍;②布置测点,梁跨1/6、1/4、1/3、1/2处,每处横向设3个;③预压材料选用0.5~1cm碎石;④水平对称加载,根据混凝土浇筑顺序预压;⑤加载重量为50%、100%、120%,持续观测、记录;⑥按照预压顺序的反顺序卸载,即后预压的先卸载,先预压的后卸载的顺序进行卸载。在预压重物全部卸完后对底模进行全面测量,做好记录,并及时调整支架和模板标高。(5)支架预拱度设置:根据预压结果、设计要求设置支架预拱度。(6)箱梁模板:①底模安装:横向铺放、纵横缝对齐,底模最低处设置准100mm泄水孔;②端模安装:采用木模板,以钢管与外侧模板连接,使用橡胶条将间隙填充密实;③侧模安装:由于梁体较高,为了防止混凝土浇筑时发生变形,在钢模上按1m间距设置拉筋孔,设置两排准16mm对拉螺栓,拉杆套PVC管,双帽加固;④内模安装:内模模板背肋采用10cm×10cm方木,间距250mm,内模按照设计尺寸预先生产完毕,然后吊装就位;⑤模板安装尺寸允许误差,具体见表2。(7)箱梁钢筋:梁体钢筋骨架均在钢筋加工场完成制作,质量检查合格后方可进场,采用汽车吊放的绑扎方式,合理放置混凝土垫块。(8)预应力筋(钢绞线)的制作、安装:①箱梁采用成套锚具,孔道成形采用金属波纹管;②波纹管按设计曲线布设,固定牢靠,偏差控制在5mm以内;③预应力施工,本项目采用1×7-15.2-1860-GB/T5224—2003预应力钢铰线,工作锚装好后,将钢绞线尾端10cm处绑扎成束,安装千斤顶,按设计确定的张拉力进行张拉控制,按检验规定控制滑丝,断丝数量,无问题则可切割钢铰线;④管道压浆:张拉完成2d内进行压浆作业,先下后上,水泥净浆稠度以14~18s为宜,孔道两端各压1次,间隔时间以30-45min为宜,完成压浆施工后,做好冲洗、凿毛工作,确保新旧混凝土良好粘结;⑤封端:采用C55补偿收缩混凝土,做好养护工作。(9)现浇箱梁混凝土的浇筑:①准备工作:检查相关材料、设备质量与运行情况;②浇筑方法:C55混凝土,纵向分段、斜向分层连续浇筑,浇筑顺序为从两端至中间;③振捣方法:采用插入式振动棒,均匀振捣,每点振捣20-30s,切忌漏振、过振;④养护方法:洒水养护,水温与表面混凝土温差≤15℃,确保混凝土表面湿润,养护时间≥7d。

4结束语

综上所述,随着我国大跨径连续桥梁项目数量的不断增加,相关研究也越来越深入,如何进一步提高施工安全性、适用性、经济性以及可靠性,应成为行业关注的重点方向。本文对大跨径连续桥梁的几种常见施工方法均作了介绍,其各具特点,适用情况存在差异,对此必须从设计阶段就做好全面调查与项目分析工作,选定施工方法,由此确保桥梁结构与施工方法相适应。若是存在施工方案修改的情况,必须要充分关注桥梁线性和受力状况。严格把控每道施工工序,切实避免施工事故的发生,保证桥梁结构安全、可靠。

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