高速铁路桥梁大跨度连续梁悬臂施工技术

(整期优先)网络出版时间:2020-06-02
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高速铁路桥梁大跨度连续梁悬臂施工技术

付新

中铁十九局集团第六工程有限公司 江苏无锡 214028

摘要:连续悬臂梁施工是当前桥梁工程建设中应用较为广泛的技术形式,具有施工便捷、结构稳定性高等诸多有点。本文以某高速铁路桥梁工程为例,探讨分析了大跨度连续梁悬臂施工技术的相关要点内容,旨在提供一定的参考与借鉴。

关键词:大跨度;连续梁悬臂;高速铁路;施工

作者简介:付新(1979-04)),女,辽宁辽阳人,大专学历,助理工程师,主要从事铁路桥梁工程项目技术管理工作

1工程概况

某铁路特大桥DK169+206.85~DK169+428.55段采用一联(60+100+60)m预应力混凝土连续梁跨越设计。桥梁采用悬臂浇注施工方法,单“T”构共分13个悬臂浇注节段,梁段最高为0#块处7.85m,最低为直线段处4.85m,0#块长14m,直线段长9.75m,梁体为单箱单室、变截面、变高度结构,箱梁顶宽12m,底板宽6.7m,顶板厚度40cm,隔墙处加厚,按折线变化,底板厚度40-120cm,按直线变化,腹板厚60至100,隔墙处加厚,按折线变化,全联在端支点、中跨及中支点处共设5个横隔板。

2高速铁路桥梁大跨度连续梁悬臂施工技术

2.1 0#块施工

(1)托架设计与施工。0#块托架采用4根工56c工字钢横梁和4片工40c焊接而成的托架组成,墩身浇注预埋64根φ32精轧螺纹钢和3cm厚钢板与托架连接,承受0#块自重及施工荷载。

(2)模板施工。外侧模采用定型钢模板,在纵向上分三块,其中外侧对称两块浇注完0#块后用于悬臂浇注施工,底模采用优质竹胶板,内模采用竹胶板方木及型钢肋木加固,内模支撑采用脚手架。

(3)加载。为检验支架的承载能力及支架和地基的变形情况,为立模标高提供依据,也为了消除砼施工前支架的非弹性变形,支架搭设好后,铺设底模,进行加载试压。支架预压采用一吨的袋子装砂加载,荷载为1.2倍的梁部施工荷载。

(4)底板立模标高的设置。为保证成桥后桥梁底板曲线在预计范围内,需设置施工预拱度,预拱度为一代数值,主要为各种因素引起桥梁预期挠度的代数和,各种因素又分为调高因素和调低因素。调高因素主要考虑支架顶部弹性变形,调低因素主要考虑由横载、预应力、砼收缩和徐变引起的上挠值。

2.2挂蓝施工

(1)挂篮加载试验

荷载试验时,加载时按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载。试验过程中加载分级进行,测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力。根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载——挠度曲线,由曲线可以得出使用挂篮施工各梁段时将产生的挠度,为大桥悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。

(2)挂篮拼装

主桁结构拼装以经纬仪和垂线相互校核主桁拼装方位并控制挂篮行走时的轴线位置。安装钢枕,利用吊装设备起吊轨道,对中安放,连接锚固梁,安装轨道锚固筋,将锚梁与竖向预应力筋连接后,拧紧螺帽,然后安装前支点滑船,后结点临时垫块。利用箱梁0#顶面作工作平台,水平组拼主桁成菱形体,安装中门架,上平连。利用塔吊起吊安装主桁片就位,并采取临时固定措施,保证两主桁片稳定。

底平台拼装过程中,在前托梁吊杆与主横梁连接,后托梁固定在已浇好的梁体上用葫芦倒链将底篮前、后托梁与吊带连接固定,再安装底篮加强纵梁、普通纵梁等,其后安装底平台两侧及前、后端工作平台。在箱梁1#段底板预留孔附近,以砂浆找平,安装卸载千斤顶、底模等,将底篮后托梁锚固于1#梁段底板。

外侧模拼装有两种方式:第一种首先安装提吊梁,在地面将桁架与模板焊接成整体,整体提吊侧模到提吊梁上完成安装;第二种:将侧模与桁架联结成整体后安装提吊梁并临时固定,然后利用吊机一起吊装。拼装过程中,首先将面板逐块安装在侧模桁架上检查并调整侧模位置,然后侧向安装工作平台。

内模拼装在桥下将内模滑梁和横梁、竖撑连接成一个整体,用塔吊起吊通过内模前吊点和内模锚杆悬吊,将内模拼装成一个整体,用塔吊吊装将其悬挂于内模滑梁上,并将内模顶板垫木和模板安装在滑梁上,调整模板。

(3)挂篮的行走

在每一梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,挂篮将移至下一梁段位置进行施工,直到悬臂浇注梁段施工完毕。当前梁段预应力张拉、压浆完成后,进行脱模。拆除底模后吊带,外提吊梁后吊杆锚固于主构架的侧面吊架,后托梁用倒链悬挂于侧面吊架。挂篮行走时,内模滑梁在顶板预留孔处及时安装滑梁吊点扣架,保证结构稳定。底模、侧模、主桁系统及内模滑梁同时向前移动,直至下一浇筑位置。待梁段底板及腹板钢筋绑扎完毕后,将内模拖动到位,调整标高后,即可安装梁段顶板钢筋。梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后,进入下一个挂篮移动循环。

(4) 挂篮的拆除。挂篮内模采用散拆形式拆除,挂篮结构部分及侧模、底模待挂篮退回到0#块后拆除,拆除时需保证T构两侧力矩平衡。

2.3悬臂浇注施工

(1)箱梁钢筋施工。钢筋的绑扎顺序为先底板,再腹板,后顶板。箱梁普通钢筋主要有Φ12、Φ16、Φ20三种,分别用于纵向、横向、腹板箍筋,其中0#块底板横向筋采用Φ25。拉筋采用φ12钢筋,按45cm间距梅花形布设,拉筋全部焊接固定,焊接时引弧要从拉筋开始,避免烧伤主筋。纵桥向钢筋每节段间的接长形式,统一采用绑扎搭接,特殊情况下考虑帮条焊接,绑扎搭接时接头长度不小于35d,钢筋接头设置在钢筋承受应力较小处,并应分散布置。配置在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积,不得超过受力钢筋总截面面积的50%。

(2)预应力施工

桥梁采用三向应力体系,即纵向、横向、竖向。

纵向预应力体系:预应力筋采用标准强度1860Mpa之φ15.20mm(7φ5)钢绞线,锚固体系采用自锚式拉丝体系,即采用双端张拉。

横向预应力体系:横向也采用标准强度1860Mpa之φ15.20mm(7φ5)钢绞线,在顶板和墩柱上的隔梁位置布置,锚固体系采用BM15-4(P)锚具及配套的支承垫板,横向预应力采用单端张拉工艺。

竖向预应力体系:竖向预应力筋采用φ25mm高强精轧螺纹钢筋,型号为PSB785,抗拉极限强度785MPa,锚下张拉控制力为700 MPa,锚固体系采用JLM-25型锚具;张拉体系采用YC60A型千斤顶;竖向预应力筋采用复张拉工艺。

(3)梁体砼浇筑

梁体砼浇筑前先对挂蓝、模板、钢筋、波纹管道等进行认真的检查,对模板认真清洗。浇注设备根据地形主要采用气泵当地形受限时采用地泵,悬臂浇注时注意平衡浇注,最大不平衡重不得超过20吨,灌注时水平分层,一次性浇注成型,当混凝土自流高度大于2m时,必须采用溜槽或串筒输送。

砼浇筑由梁的下坡端向上坡端浇筑,浇注顺序为先底板再腹板后顶板,振捣以插入式振捣器为主,个别如齿板处、腹板锚固端钢筋较密宜采用较小直径振捣器(如30mm振捣器)。

砼浇注完成后要进行压光工作。砼终凝后,立即进行砼的养护工程,进行覆盖、洒水,消除因内外温差引起的砼表面裂纹等。

结语

综上所述,大跨度连续梁悬臂施工技术在当前的高速铁路桥梁建设中不可或缺,工程技术人员应对其加以深入的研究分析,以此准确把握施工要点,有效提升工程建设质量。

参考文献

[1] 钟兴兵. 高速铁路大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工技术研究[J]. 石家庄铁路职业技术学院学报, 2013, 000(003):36-41.

[2]梁峰. 高速铁路大跨径连续梁桥悬臂施工控制关键技术研究[J]. 建筑技术开发, 2019(13).

[3]黄嘉楠. 快速铁路大跨度连续梁桥施工控制及可靠性研究[D]. 2015.