特大橋連續(xù)梁懸臂灌注施工探討

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摘要：敘述了特大橋特點(diǎn)以及懸臂段施工的內(nèi)容，并從多方面敘述了關(guān)鍵技術(shù)及相應(yīng)措施。
關(guān)鍵詞：特大橋；連續(xù)梁；懸臂
0 引言
特大橋連續(xù)梁懸臂段施工首先進(jìn)行掛籃拼裝及試驗(yàn)，按照結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便、安全可 靠、自重輕和變形小的原則，掛籃設(shè)計(jì)采用無(wú)平衡重桁架式結(jié)構(gòu)，由軍用梁、走道系統(tǒng)、后錨固系統(tǒng)、后吊帶系統(tǒng)、前吊帶系統(tǒng)、底模及側(cè)模組成。分析預(yù)測(cè)立模預(yù)拱度，調(diào)整加固模板及掛籃各節(jié)點(diǎn)，綁扎鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力管道，進(jìn)行混凝土灌注和預(yù)應(yīng)力張拉，然后孔道壓漿。在混凝土灌注過(guò)程中，采用秒表計(jì)時(shí)的方法控制“T”構(gòu)兩懸臂端的混凝土澆筑速度差在2 m3以內(nèi)?？v向預(yù)應(yīng)力張拉完成后即可前移掛籃，進(jìn)入下一節(jié)段懸澆施工【1】。
1 懸臂段施工
1.1 掛籃結(jié)構(gòu)
掛籃是箱梁懸臂澆注的最主要施工機(jī)具，箱梁節(jié)段的模板安裝、鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道安裝、混凝土澆筑、預(yù)施應(yīng)力操作、壓注灰漿等所有工作均在掛籃上進(jìn)行，當(dāng)一個(gè)梁段的施工程序完成后，掛籃即移向下一個(gè)梁段的承重結(jié)構(gòu)。該橋梁懸澆施工采用“滑動(dòng)式斜拉掛籃”，其設(shè)計(jì)達(dá)到了自重輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確合理、承載力大、運(yùn)行操作方便、堅(jiān)固穩(wěn)定、變形小、便于錨固及解體的目的，該掛籃的主要結(jié)構(gòu)由主梁行走系統(tǒng)、拉帶系統(tǒng)、錨固及限位系統(tǒng)、底模平臺(tái)系統(tǒng)、模板系統(tǒng)組成【2】。
1.2 掛籃試壓
為了保證掛籃結(jié)構(gòu)的可靠性和清除非彈性變形，保證箱梁施工的安全質(zhì)量，在使用掛籃前，應(yīng)在結(jié)構(gòu)某段進(jìn)行實(shí)際混凝土重量1-3倍的靜載模擬試壓，并根據(jù)試壓結(jié)果，推算各箱梁前段的抬高量。
1.2.1 計(jì)算原則：立足于試壓實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，考慮主要影響因素，對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行合理修正，采用線性插值法進(jìn)行合理推算。
1.2.2 考慮因素：斜拉帶伸長(zhǎng)(受力大小、角度、長(zhǎng)度)、主橫梁變形 (受力大小、角度、長(zhǎng)度)、主梁前移影響值；主梁下墊物 壓實(shí)。
1.2.3 試壓方法：在掛籃兩側(cè)各設(shè)置8根直徑15至24鋼絞線，鋼絞線下端用錨盤(pán)與自重系統(tǒng)聯(lián)結(jié)，上端與YCD200T千斤頂聯(lián)結(jié)，然后開(kāi)動(dòng)油泵進(jìn)行加載，加載與卸載反復(fù)進(jìn)2～4次， 直至消除非彈性變形為止。
1.2.4 推算結(jié)果：根據(jù)斜拉帶應(yīng)力相等，反算f“各梁段相當(dāng)加壓重量，推算結(jié)果。在以后澆筑混凝土?xí)r，按照箱梁設(shè)計(jì)高程與彈性曲線圖進(jìn)行施工標(biāo)高的調(diào)整，可起到指導(dǎo)施工的作用。
2 合攏段施工
合攏段采用由掛籃改制而成的吊架施工。在灌注合攏段前，將T構(gòu)兩端的機(jī)械設(shè)備移至墩頂，并在跨中懸臂端放置水箱配重，用來(lái)平衡“T”構(gòu)兩端力矩。合攏前用千斤頂施加水平頂力，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。合攏段宜采用早強(qiáng)、微膨脹混凝土，澆筑混凝土選擇一天中溫度最低時(shí)段進(jìn)行。
3 關(guān)鍵技術(shù)及相應(yīng)對(duì)策
3.1 線形控制
如何做到合攏段前兩端豎向撓度的偏差和主梁軸線的橫向偏差不超過(guò)容許范圍、滿足設(shè)計(jì)橋面線形，技術(shù)難度較大。對(duì)此采取了施工一量測(cè)一分析一預(yù)告一施工的循環(huán)過(guò)程來(lái)進(jìn)行控制。利用橋梁軟件進(jìn)行仿真計(jì)算分析、識(shí)別和調(diào)整，對(duì)下一未澆筑梁段的立模標(biāo)高作出預(yù)測(cè)。
測(cè)定的內(nèi)容有：節(jié)段的撓度變化值、應(yīng)力與溫度變化值、掛籃自身的彈性變形及下一節(jié)段的恒載。
撓度觀測(cè)點(diǎn)對(duì)稱布置在每個(gè)施工塊段前端5m處的腹板正上方。在施工過(guò)程中，對(duì)每一截面進(jìn)行立模、混凝土澆筑前后、預(yù)應(yīng)力張拉前后的標(biāo)高觀測(cè)，以便掌握各點(diǎn)的撓度及箱梁曲線的變換歷程。為了減小溫度對(duì)撓度觀測(cè)的影響，觀測(cè)時(shí)間定在早7點(diǎn)之前和晚6點(diǎn)之后。應(yīng)力及溫度觀測(cè)點(diǎn)布置在梁前端1.5 rn的頂板和底板，內(nèi)埋8只EM-4型振弦式傳感器，并分別在距承臺(tái)頂及梁底1 rn的橋墩表面布置了測(cè)點(diǎn)，每個(gè)截面布置4只4000型振弦式傳感器，用來(lái)監(jiān)測(cè)橋墩在連續(xù)懸臂梁灌注期間的穩(wěn)定性和梁段施工時(shí)的不平衡影響。通過(guò)建立模型仿真計(jì)算分析預(yù)測(cè)，有效解決了線形的控制。
3.2 掛籃移位走行
懸澆施工中，掛籃走行移位是一關(guān)鍵。如走行過(guò)程中掛籃的位移量或兩掛籃距墩中心的距離差值過(guò)大將造成T構(gòu)兩端的受力不平衡，使預(yù)測(cè)的立模標(biāo)高與實(shí)際參數(shù)出入較大，直接影響到梁體線形的控制，同時(shí)存在著掛籃的穩(wěn)定和既有公路、鐵路 的安全問(wèn)題。對(duì)此應(yīng)采取如下措施：
①道梁上作位移量準(zhǔn)確標(biāo)記，來(lái)控制掛籃的同步走行。
②在外滑梁尾部焊接限位角鋼和走行反向設(shè)倒鏈輔助控制來(lái)防止掛籃脫落和以箱梁底板預(yù)留的后吊帶孔與底板后托梁吊帶孔對(duì)齊限定，解決了掛籃走行的限位 。
③利用梁體本身的豎向精軋螺紋鋼與走道梁連接固定。
④掛籃在既有行車(chē)線上走行時(shí)，在滿足界限和設(shè)計(jì)荷載的條件下，采取掛籃底板滿鋪竹膠板及花紋鋼板、四周掛設(shè)細(xì)目鋼絲防護(hù)網(wǎng)封閉掛籃。
3.3 體系轉(zhuǎn)換
懸臂梁施工中結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換至關(guān)重要，合攏段施工又是重中之重。若體系轉(zhuǎn)換不當(dāng)，會(huì)使整個(gè)梁體的受力發(fā)生變化，造成梁體應(yīng)力集中，直接導(dǎo)致線形不圓順，甚至梁體破壞。三孔剛構(gòu)連續(xù)梁的體系轉(zhuǎn)換過(guò)程是2個(gè)“T”構(gòu)向雙懸臂的轉(zhuǎn)換，邊跨合攏完成后，轉(zhuǎn)換成剛構(gòu)連續(xù)。五孔連續(xù)梁的體系轉(zhuǎn)換過(guò)程是由“T”構(gòu)轉(zhuǎn)向單懸臂，最后合攏中跨，完成連續(xù)梁的體系轉(zhuǎn)換。在體系轉(zhuǎn)化過(guò)程中，如何確保體系在轉(zhuǎn)換過(guò)程中結(jié)構(gòu)內(nèi)力的調(diào)整分配滿足設(shè)計(jì)要求、消除混凝土收縮徐變次內(nèi)力、合攏段懸臂端的變形協(xié)調(diào)、如何解決五跨連續(xù)梁墩梁臨時(shí)固結(jié)和鎖定的技術(shù)問(wèn)題，成為體系轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵因素【3】。根據(jù)以上施工難題，應(yīng)采取以下措施：
①合攏次邊跨及中跨時(shí)，焊接勁性骨架，再利用永久的4束預(yù)應(yīng)力束臨時(shí)張拉，以抵抗溫差產(chǎn)生的收縮徐變，保證合攏前后結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)。勁性骨架采用56號(hào)工字鋼并排焊接而成。
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 mm。
③中跨合攏段澆筑混凝土前，在兩懸臂端配置與混凝土重量相當(dāng)?shù)乃渥鳛閴褐兀瑵仓^(guò)程中放水卸載，使合攏段始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。
④五孔連續(xù)梁墩梁固結(jié)的措施為：在永久支座四周設(shè)置由混凝土與硫磺砂漿制作的臨時(shí)支座來(lái)承受梁體在體系轉(zhuǎn)換前的壓力，并在墩內(nèi)預(yù)埋精軋螺紋鋼與梁體連接，以承受懸臂施工產(chǎn)生的拉應(yīng)力。合攏段施工時(shí)在完成勁性骨架安裝后拆除臨時(shí)固結(jié)，切斷螺紋鋼，轉(zhuǎn)換到永久支座上，并臨時(shí)鎖定墩頂支座。張拉預(yù)應(yīng)力束，完成體系轉(zhuǎn)換。臨時(shí)鎖定的結(jié)構(gòu)為分別在0號(hào)塊梁底和墩頂上預(yù)埋鋼板。用型鋼施焊連接，將梁體與墩身臨時(shí)鎖定。   
4 結(jié)語(yǔ)
預(yù)應(yīng)力懸臂連續(xù)梁是施工中的一個(gè)難點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力張拉的好壞直接影響到梁體的正常使用和使用壽命，預(yù)應(yīng)力的張拉應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，合理確定施工方案，通過(guò)建立仿真模型計(jì)算分析預(yù)測(cè)，解決線形控制。合理解決懸臂體系的轉(zhuǎn)化等在預(yù)應(yīng)力懸臂梁中是至關(guān)重要的。
參考文獻(xiàn)：
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