胡 娟,王文貞

(1.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院道橋工程系,陜西渭南 714000;2.河南理工大學(xué),河南焦作 454003)

懸空支架在高墩斜拉橋邊跨合龍中的應(yīng)用

胡 娟1,王文貞2

(1.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院道橋工程系,陜西渭南 714000;2.河南理工大學(xué),河南焦作 454003)

為了解決跨越長江某高墩斜拉橋邊跨段及邊跨合龍段的現(xiàn)澆施工,根據(jù)工程特點(diǎn)提出使用懸空支架進(jìn)行現(xiàn)澆的施工方法。支架利用墩身預(yù)埋件作為支點(diǎn),拼裝三角形牛腿,牛腿由斜桿和平桿組成,在牛腿上再拼裝普通型貝雷梁,墩頂部分的主梁外懸部分,采用工字鋼,使之形成現(xiàn)澆懸空支架。該支架結(jié)構(gòu)具有受力明確、安全性高、施工方便的特點(diǎn)。通過采用懸空支架的施工,解決了高墩邊跨現(xiàn)澆的施工難題,保證了施工的安全與整體穩(wěn)定。

斜拉橋;合龍段;支架法;施工

鋼筋混凝土斜拉橋主梁的邊跨及合龍段的施工關(guān)系到結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換,選擇何種施工方法應(yīng)根據(jù)工期要求、場地情況、施工機(jī)具等因素綜合考慮[1]。對于一般高度的橋墩,采用落地支架現(xiàn)澆技術(shù)較好,這樣可以很好地調(diào)整施工及各方面產(chǎn)生的誤差,又能保證施工的安全及穩(wěn)定。但對于橋墩較高時采用落地支架是不現(xiàn)實(shí)的,這就需要根據(jù)工程特點(diǎn)來選擇正確的施工方法。

1 工程概況

本工程為跨越長江的某斜拉橋的邊跨現(xiàn)澆段施工,D29號段為邊跨支架現(xiàn)澆段,梁長 9.21m,梁中心高 2.965m,見圖1。

圖1 邊跨現(xiàn)澆段、合龍段縱向布置圖(單位：cm)

該梁段共有 3種截面形式(圖2),分別是實(shí)體截面(長 2.7m)、箱形截面(長 5.51m)和開口梁板式 Π形截面(長 1m)。其中箱形截面設(shè)一道橫隔板,整個梁段 C60混凝土方量為 474m3。在主橋合龍后,箱室內(nèi)需要壓重 125m3C20混凝土,壓重混凝土采用多次澆筑,每次澆筑高度不超過 0.5m。邊跨合龍段為 D28段,梁段長 2m,斷面為“Π”形,肋板寬 5m,方量66.7m3。

2 邊跨現(xiàn)澆段施工

2.1 支架布置

支架利用 12號墩身設(shè)置的預(yù)埋件作為支點(diǎn),拼裝牛腿支架,支架正面布置見圖3。

圖3 邊跨現(xiàn)澆段支架正面布置

牛腿支架為三角形,斜桿為 φ720mm×8mm鋼管(肋板下鋼管為雙肢),平桿為 4I56a型鋼桁架[2],共 4個牛腿。工字鋼上沿橫橋向擺放普通型貝雷梁[3],梁長 30m,間距 0.65m。墩頂部分的主梁外懸部分,采用 I28型鋼,布置間距 0.35m。支架側(cè)面布置見圖4。墩身預(yù)埋件采用預(yù)埋鍵盒的構(gòu)造,該結(jié)構(gòu)具有受力明確,安全性高,施工方便的特點(diǎn),鍵盒在 12號墩墩身施工時埋入。

圖4 邊跨現(xiàn)澆段支架側(cè)面布置(單位：cm)

工字鋼桁架與上鍵盒采取銷軸連接;工字鋼桁架與鋼管斜撐采用焊接連接;鋼管斜撐與下鍵盒采取焊接連接。

為保證整體穩(wěn)定性,φ720mm×8mm鋼管間設(shè)置斜撐,工字鋼桁架間設(shè)置平聯(lián);貝雷梁間設(shè)置配套的平聯(lián)及斜撐。為保證施工安全,在施工區(qū)域四周均設(shè)置鋼管護(hù)欄。

2.2 模板配置

底模采用塔柱施工的液壓自爬模[4]模板,整修后使用。外側(cè)模及內(nèi)模采用組合鋼模板,為滿足外觀要求,在外側(cè)模的鋼模面上,粘貼一層寶麗板。內(nèi)腔支架采用普通鋼管支架搭設(shè),頂板模板采用組合鋼模板[5],局部倒角部位用木模組拼。為滿足箱形部分的澆筑需要,箱室底板需要設(shè)置壓板。

2.3 預(yù)應(yīng)力管道及預(yù)埋件施工[6]

嚴(yán)格按照設(shè)計尺寸及要求施工預(yù)應(yīng)力管道,確保管道牢固、密封性,同時做好與 D27段的管道接口處理。錨盒及封錨預(yù)埋筋按照設(shè)計要求認(rèn)真完成。

設(shè)計圖紙中的各項(xiàng)預(yù)埋件以及臨時施工用的各項(xiàng)預(yù)埋件、預(yù)埋孔按照圖紙設(shè)置完成,包括掛籃下放的預(yù)埋設(shè)施等。

2.4 測量控制

在鋪設(shè)完成的底模上,測放結(jié)構(gòu)輪廓線以及結(jié)構(gòu)尺寸線,確定立模位置及檢查線,同時,根據(jù)設(shè)計高程對底模的高程進(jìn)行仔細(xì)控制。

2.5 混凝土施工[6]

(1)采取全斷面一次澆筑完成的方式。

(2)配合比與懸臂段相同,初凝時間按 30h設(shè)計。

(3)坍落度控制在 18～20 cm。

(4)混凝土供應(yīng)通過在 12號墩接設(shè)泵管,泵送入模。

(5)澆筑中采用水平分層,分層厚度 40 cm。

(6)澆筑方向由過渡墩向主墩方向進(jìn)行。

(7)澆筑中加強(qiáng)振搗及各項(xiàng)預(yù)埋管道等的檢查。

3 邊跨合龍段施工

3.1 支架布置

支架利用邊跨掛籃進(jìn)行改制,先將掛籃沿前橫梁邊緣將弧形首切除,將改制后的掛籃滑移到位,拆掉掛腿及多出的拱架及相應(yīng)模板。掛籃前端支撐在現(xiàn)澆段支架上,后端用前錨桿組錨固在 D27段上,形成簡支狀態(tài)。側(cè)面布置見圖5,正面布置見圖6。

圖5 邊跨合龍段支架側(cè)面布置(單位：cm)

圖6 邊跨合龍段支架正面布置

3.2 模板配置

如圖7所示,側(cè)模采用原有掛籃模板,頂板模板一部分利用原有掛籃拱架做支撐,一部分在前橫梁上搭設(shè)可調(diào)撐桿,完成合龍段模板的布置。

圖7 邊跨合龍段模板布置

3.3 配重及合龍高程控制

根據(jù)圖紙要求,邊跨合龍段的壓重設(shè)置在 D27段上,包括施工荷載、臨時配重、吊架及模板共計1 773.6kN,其中臨時配重采用水箱法,水箱分為 2個,對稱加在 D27段的 2個主肋上,水箱合計重力計算值 867 kN。

合龍段的施工高程采用水箱配重控制。計算出合龍段混凝土的重力在兩邊梁段上的分配,按撓度等效原則在合龍段兩邊梁體上設(shè)置水箱并注入計算出的加水量。

在合龍段兩端高程調(diào)整前,注水配重,調(diào)整梁端高程,使合龍段高程狀況與混凝土澆筑完畢后一致。

在合龍段澆筑的同時,按一定的等量關(guān)系泄水,使合龍段澆筑混凝土?xí)r,梁體始終保持荷載基本不變,從而保證合龍段各處高程達(dá)到預(yù)期值。

3.4 合龍段梁體鎖定

水箱壓載后,進(jìn)行鎖定工作,鎖定采用勁性骨架法。鎖定工作在一晝夜中溫度最低時(零晨 2∶00～5∶00)進(jìn)行,使合龍段混凝土只受壓而不受拉。鎖定后,按設(shè)計高程支立模板,底模應(yīng)預(yù)留預(yù)拱度。

3.5 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道的安裝

確保預(yù)應(yīng)力管道牢固、密封性,做好與相鄰梁段的管道接口處理。做好預(yù)埋件安裝及定位工作。

3.6 混凝土施工

(1)混凝土配合比單獨(dú)設(shè)計：摻緩凝早強(qiáng)微膨脹劑,初凝時間 8 h,混凝土 1 d強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的20%,坍落度入?？刂圃?16～18 cm。

(2)采取保濕養(yǎng)護(hù) 14 d等措施克服混凝土凝結(jié)后的收縮和徐變影響。

(3)混凝土澆筑選擇溫度變化在 ±5℃以內(nèi)的天氣,澆筑工作必須在初凝前完成。

(4)混凝土養(yǎng)護(hù)：為防止溫度變化影響產(chǎn)生裂紋,在頂板上覆蓋土工布,蓄水養(yǎng)護(hù),其余部分延遲拆模時間,拆模后涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù),氣溫較低時采用覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)。

3.7 預(yù)應(yīng)力施工

混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的 90%,且齡期大于5 d后,張拉所有邊跨施工預(yù)應(yīng)力束,實(shí)現(xiàn)邊跨合龍。

4 結(jié)語

采用懸空支架的方法施工高墩斜拉橋的邊跨及中跨合龍,既克服了墩高深水的困難,又保證了施工安全,經(jīng)濟(jì)、高效、高質(zhì)量地完成施工任務(wù),為同類橋梁工程在同等條件下施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)及有益的參考。

[1]周孟波.斜拉橋手冊[M].北京：人民交通出版社,2004.

[2]本書編委會.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社,1989.

[3]黃紹金.裝配式公路鋼橋多用途使用手冊[M].北京：人民交通出版社,2002.

[4]胡文俊,林 強(qiáng),江 海.液壓自爬模在忠縣長江大橋 B19標(biāo)主塔中的運(yùn)用[J].世界橋梁,2009(2)：34-36.

[5]《組合鋼模板施工手冊》編寫組.組合鋼模板施工手冊[M].北京：中國鐵道出版社,1984.

[6]交通部第一公路工程總公司.公路橋涵施工手冊[M].北京：人民交通出版社,1995.

[7]JTJ041—89,公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

U 448.27;U445

B

1004-2954(2010)07-0089-02

2010-01-08;

2010-03-23

胡 娟(1976— ),女,講師,E-mail：hujuane_816@163.com。