孔燕旭
摘 要:隨著我國交通事業(yè)的飛速發(fā)展和連續(xù)梁行車平順的優(yōu)點,連續(xù)梁己成為我國預大跨度橋梁的主要橋型之一,懸臂施工也成為大跨度橋梁修建的主要施工方法。該文以永靖縣劉家峽金河灣黃河大橋三跨預應力混凝土連續(xù)梁為背景,對其懸臂施工技術進行分析研究。其中包括:施工總體方案、0#塊施工、掛籃懸臂施工和合龍段施工,對支架工程進行力學檢算。成橋后實測結果表明:該橋的施工精度較高,主梁應力、線形控制結果均在規(guī)范允許范圍之內(nèi),施工控制效果良好,為以后同類橋型的施工提供參考。
關鍵詞:大跨度 連續(xù)梁 懸臂施工 力學檢算 線形
中圖分類號:U448 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)11(c)-0058-02
1 工程概況
隨著交通事業(yè)的迅速發(fā)展和連續(xù)梁橋行車平穩(wěn)舒適及跨越能力大的優(yōu)點,連續(xù)梁橋己成為我國預應力混凝土大跨徑橋梁的主要橋型之一。永靖縣劉家峽金河灣黃河大橋,位于永靖縣城西南側劉家峽鎮(zhèn)羅家川村。橋平面位于直線上,縱面分別位于R=8 000 m豎曲線上。該橋主橋為(70+128+70)m三跨預應力混凝土連續(xù)箱梁,采用掛籃懸臂法施工,橋梁全長269.02 m,梁體為單箱單室截面,箱梁底板下緣按二次拋物線變化,拋物線方程為 。墩頂處梁高7.6 m,跨中梁高2.8 m,中跨跨中直線段長2.0 m,邊跨直線段長7.51 m。裸梁根部中心高7.6 m,高跨比為1/16.8,裸梁跨中中心梁高為2.8 m,高跨比為1/45.7。箱梁頂板寬12.0 m,底板寬6.5 m,翼緣板懸臂長2.75 m。每個中墩墩頂設置兩道厚0.7 m及梁端部設置1.5 m橫隔板外,箱梁其他部位均不設橫隔板。橫坡通過調(diào)整腹板高度形成2%單向橫坡,梁高以箱梁中心線處為準。各單“T”箱梁除0號塊外分為15對梁段,中、邊跨合龍段長度分別為2.0 m、2.75 m。主梁采用C55混凝土,梁部設計為三向預應力體系。設計荷載為公路-Ⅰ級,設計時速為40 km/h,按二級公路設計,連續(xù)梁中跨合龍后。
2 施工總體方案
金河灣黃河大橋為預應力混凝土連續(xù),全橋共分為67個梁段,包括2個0#段、3個合龍段、2個直線段及一般梁段,其中,0#段長6 m,一般梁段為以中支點為對稱的節(jié)段,每個主墩有15個對稱節(jié)段。主橋箱梁0#、1#段采用臨時支墩托架現(xiàn)澆施工,兩邊跨現(xiàn)澆段在支架上連續(xù)澆筑、一次完成,為減少非彈性變形并確保支架的承載能力,按照設計要求預埋托架和對支架進行不少于7天的預壓,待支架充分穩(wěn)定后再澆筑混凝土。主橋合龍次序為:先邊跨再中跨。支座應在澆筑邊跨箱梁前安裝,邊跨合龍前固定。
3 0#塊施工
該橋0#、1#段采用臨時支墩托架現(xiàn)澆施工,0#塊長6 m,1#塊長3.5 m。支架采用由空鋼管及型鋼組成,具體布置如下:選擇6根φ630 mm(δ=10 mm)鋼管作為支撐,布置方式為順橋向兩排3列,墩身兩側各1排,兩排管樁順橋向間距為離墩身面2.53 m,橫向布置方式為2.65 m,對稱布置,鋼管必須豎直,焊縫飽滿。鋼管之間用Φ273鋼管作為剪刀撐及時連接固定,剪刀撐連接時保證不傷害主體Φ630鋼管,固定可靠。臨時支柱頂部設置托盤,托盤上沿橫橋向放置雙拼I45b工字鋼作為主梁,并與托盤焊接,在I45b工字鋼上面沿縱橋向每隔30 cm放置一根I25a工字鋼作為縱向分配梁。待完成主橋兩邊跨合龍及底板鋼束張拉后,拆除現(xiàn)澆支架,讓現(xiàn)澆箱梁準確著落在永久支座上,完成橋梁受力體系轉換。
根據(jù)設計圖紙和《路橋施工計算手冊》,確定支架受力橫斷面圖,進行荷載分析,確定節(jié)段荷載橫向分布圖如圖1所示??v梁和橫梁的內(nèi)力圖如圖2、圖3所示,經(jīng)計算,其強度、剛度和穩(wěn)定性均滿足要求。
4 掛籃懸臂施工
該橋0#、1#梁段施工完成后,在其上安裝調(diào)試施工掛籃,依次對稱懸臂施工2#~15#梁段。
5 合龍施工
該橋采用先邊跨后中跨的合龍方式,為抵抗溫度應力、T構兩端不平衡彎矩等多種外力對合龍段的影響,合龍段施工前需對合龍段進行臨時鎖定,以達到保證合龍段無相對變形、懸臂T構施工安全和合龍段不出現(xiàn)裂紋的目的。
該橋邊跨和中跨合龍均采用掛籃合龍,由于掛籃合龍造成T構兩端不平衡,為保證澆筑混凝土過程中,合龍段兩端一直處于穩(wěn)定狀態(tài),減少混凝土澆筑時產(chǎn)生的撓度變形,防止混凝土澆筑時因梁端下?lián)显斐珊淆埗萎a(chǎn)生裂縫,同時,為保持T構兩端的平衡,需對梁體進行配重計算,配重采用水箱加水,分別置于T構兩端。
6 結語
從全橋施工全過程及主橋應力和線形監(jiān)控結果可以看出,永靖縣劉家峽金河灣黃河大橋預應力混凝土連續(xù)梁主梁應力、主梁線形控制的精度滿足設計要求。各合龍段合龍時的誤差均在1.5 cm以內(nèi),滿足規(guī)范規(guī)定的合龍精度要求。箱梁所測得最大壓應力為11.02 MPa。在4#塊施工前,0#塊端部截面底板處出現(xiàn)較小的拉應力,最大拉應力值0.22 MPa,但在隨后階段中,均未出現(xiàn)拉應力。從這一點看,該橋應力在規(guī)范允許范圍之內(nèi),結構安全??偟膩碚f,最終的施工監(jiān)控效果達到預期。
參考文獻
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