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树底大桥高墩连续刚构桥施工技术探讨

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1.工程简介

  云南省金安电站树底大桥主桥长221米,结构形式为58+105+58米三跨预应力混凝土变截面连续钢构,引桥分别采用4×30米和1×30米的装配式部分预应力混凝土T梁,结构型式为先简支后连续,主桥墩、1号过渡墩及2号、3号引桥墩采用薄壁空心墩,桥墩最高为72米,其余桥墩为实体墩。

  2.高墩施工

  树底大桥主1、2号墩为薄壁双墩,墩高分别为72米、69米,采用翻转模板施工。采用索吊浇筑砼和安装模板,施工过程中主要控制墩身垂直度、外观质量和施工安全。

  2.1墩身概况

  K3+088.5树底大桥主桥墩身尺寸为5.0m(横桥向)×2.5m(顺桥向);墩高分别为72.0m和69.0m,均采用翻转模板施工。

  2.2翻转模板构造

  投入4套翻转模板进行薄壁墩的施工,每套翻转模板由两组模板构成,每组模板高度均为2.0m,墩柱首次施工一次性浇筑4m节段,以后均是2m一个周期,每完成一次砼浇筑,翻转安装下面的一组2m模板,并留最上面一组2m模板作为翻转模板的承重支撑结构。

  2.3主桥墩身施工

  主桥墩身平均施工周期每2m高度为3天,即每安装一次劲性骨架、钢筋、模板和浇筑一次砼为一个周期,基本3天为一个施工周期,要保证平均每天施工0.7米,考虑到其他不可预见的因数,72米墩身施工时间为120天。砼采用索吊吊装,平均吊装能力为7m3/h。

  3.挂篮悬浇施工

  3.1挂篮拼装

  施工完毕后,拆除托架,利用索吊拼装挂篮,首先将主桁在已浇梁段上拼装就位,然后拼装底篮,利用卷扬机将其提升悬挂就位,最后完善安装起吊系统、锚固系统,行走系统,准备悬浇施工,主桥上部施工投入2套共4个挂篮。

  3.2挂篮的组成

  根据要求,挂篮的自重(包括模板)不得大于最大梁段的0.4倍,即挂篮自重(包括模板)加全部施工荷载不得大于548KN,55.92吨,所以在选择挂篮形式时,选用结构轻巧、受力合理的三角形挂篮,杆件基本采用大截面型钢,以保证挂篮的刚度。挂篮拟由专人设计,并交有资质的厂家定做,重要受力构件进行探伤检验,并出具探伤检验报告。每台挂篮包括主桁、吊带、底篮、外侧模、行走系统、锚固系统等,每只挂篮重48.8吨。

  3.3挂篮预压静载试验

  挂篮安装完成后,要进行模拟预压。挂篮预压的目的:验证挂篮的稳定性,得出挂篮的弹性变形和非弹性变形。预压荷载为最重梁段自重的115%。考虑到该桥为直线桥,承台施工时已提前埋设了预埋件,预压时通过钢绞线与在承台上预埋件施加反力,每台挂篮均在主桁前吊带上锚固钢绞线,每个吊点采用6根Ф15.24钢绞线施压,主1#墩施力钢绞线长按75M计算,钢绞线理论伸长量为44cm,千斤顶固定于承台预埋件上,采用2台250型千斤顶,挂篮两边同时对称进行预压;张拉前每根钢绞线调直并预加5℅张力,以防每根钢绞线受力不均而拉断。

  预压之前,在每台挂篮的前上横梁上、底模板各建2个观测点,涂上油漆。预压过程中要作好观测,同时计算出各阶段的理论沉降量,实际沉降量与理论沉降量的差值不得大于10mm(10mm为预测的非弹性变形),测量人员要密切观测,如发现异常现象,立即终止预压,查找原因。

  4.边跨合拢段施工

  4.1高墩连续刚构桥边跨合龙技术,利用在中跨和边跨配水池平衡刚构桥悬臂重量,以避免混凝土产生较大破坏内力应力,并取消传统搭设落地支架施工方案,直接利用挂篮底平台直接把刚构悬臂梁13号段、14号段6.34米长作为整体现浇段进行浇筑施工,没有采用先施工边跨4米14号段在进行13号段(2.34米)合龙段施工合拢方法。配重加载顺序是影响全桥受力和成桥线形的关键环节,树底大桥过渡墩最高为63米,采用落地支架现浇的方案难于实现,且合拢段较长(6.34米),因此边跨合拢采用吊架施工,利用挂篮底模平台和滑梁架,2#T构中跨恻挂篮先拆除,合拢时先边跨后中跨:即先进行主2#T构边跨合拢,然后进行主1#T构边跨合拢,最后进行中跨合拢。树底大桥13、14号段为边跨现浇段,施工时一次浇注,其中13号段长4米,砼方量35.46方,重92吨,14号段长2.34米,砼方量26.05方,重68吨,13、14号段总长6.34米,总重160吨。为保持混凝土浇筑13、14#块过程中T构悬臂重量保持平衡,在边跨和中跨12号配重(配水池),按浇筑混凝土重量同时相应卸除T构边跨端的压重(即放水池内水)使砼浇注过程中T构悬臂重量保持平衡。

  4.2合拢方案

  底模支撑直接利用挂篮底模平台,一端吊于12号梁段上,另一端搭在过渡墩上,由于过渡墩顶到箱梁底净空高度只有45.6cm,采用定型钢模不易拆除,箱梁底模位于过渡墩墩顶部分采用竹胶板;为方便拆模,支座安装固定后,过渡墩四周用M10砂浆支撑底模,砂浆内充填砂子并夯实,以防模板被砼压重而下沉。翼缘板外模渐变段部分及平模部分采用钢模不易加工,也采用竹胶板;腹板及底板为定型钢模;内模为组合钢模。翼缘板及腹板模板支撑利用挂篮外滑梁一端吊于12号梁段上,一端支撑于过渡墩顶上,详细情况参见边跨合拢侧面图(略)。

  4.3卸载方式

  在吊架上浇筑13、14#块砼,按浇筑混凝土重量同时相应卸除T构边跨端的压重(即放水池内水)使砼浇注过程中T构悬臂重量保持平衡。

  该过程卸除重量为P2=69.9吨(含水池重)。为准确卸载,在水池内立标尺,并计算出单位高度水的重量。

  当砼强度达90%以上时张拉底板束和顶板束钢绞线,张拉次序先长后短,张拉时两边对称进行,张拉完毕即进行注浆。张拉时先张拉底板2束钢绞线(单数为2束、对称为1束),经现场监控数据对顶板产生0.5MPa拉应力,为避免拉应力对顶板混凝土产生破坏,张拉顶板钢绞线,最后张拉所有底板钢绞线。张拉完毕注浆以后拆除边跨吊架,同时将中跨处压重卸载。

  5.中跨合拢段施工

  5.1中跨合拢采用吊架施工,直接利用主1#中跨挂篮的底模平台和滑梁架,施工简便快捷。

  树底大桥15号段为中跨合拢段,长2米,砼13.2方,重34吨。

  5.2合拢方案

  将主1#中跨挂篮底模平台和内外滑梁两端分别吊于两个12/梁段上,安装内模和外模,外模为定型钢模,内模为组合钢模,为克服因中跨拱度与底模板形成的间隙,底模垫高11cm,以确保底模与箱梁充分接触。

  5.3合拢过程及配重

  5.3.1主1#T构中跨挂篮的底模平台和内外滑梁架作中跨吊架,中跨吊架重(含机具人员共重)20吨。

  5.3.2安装劲性骨架,在温度为10~15oC时锁定劲性骨架,并形成刚接,锁定劲性骨架时间尽量缩短,焊接时在预埋件周围洒水降温,避免烧伤砼。

  5.3.3按照设计及规范要求绑扎钢筋及波纹管。

  5.3.4在主1、主2号两个T构中跨侧施加压重P2,P2重心均位于12/梁端4.5米处(利用边跨合拢时的水池的红砖),经计算P2=18吨。

  5.3.5在中跨吊架上施工合拢段砼,浇筑砼同时相应的卸除中跨两侧压重P2,使T构悬臂端的位置保持不变,该过程卸除的压重为P2=18吨。

  砼总量为13.2方,采用泵送,砼选在夜间12:00点以后温度在10~15oC之间浇注,锁定劲性骨架与砼浇注时差控制在10h内;为防止中跨砼出现收缩裂纹,中跨砼添加聚丙烯纤维,砼浇注完毕四周用麻袋片覆盖以减少温差,并由专人进行洒水养生。

  5.4张拉、注浆

  当砼强度达到90%时张拉合拢段底板钢束。张拉顺序先长后短,张拉时两边对称张拉。

  6.结束语

  金安桥电站大桥主体工程在2008年11月5日顺利完工,主桥顺利合龙。在云南省公路局、设计单位,监理单位和监控单位共同努力下,大桥合龙标高误差控制在1厘米以内,各种应力监控数据正常,最后成桥状态的线形和内力均满足设计要求,这也说明了大桥施工技术控制是比较成功的。

 
发布:2007-07-25 11:33    编辑:泛普软件 · xiaona    [打印此页]    [关闭]

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