板石溝高架橋論文

1、淺談板石溝高架橋連續(xù)梁懸臂現(xiàn)澆施工周國(guó)鵬（中鐵十五局集團(tuán)有限公司，河南洛陽(yáng)471002）摘 要 結(jié)合板石溝高架橋施工簡(jiǎn)要介紹連續(xù)梁懸臂澆筑法, 0#段施工、掛籃施工、梁段懸澆施工和合攏施工進(jìn)行詳細(xì)論述。關(guān)鍵詞 連續(xù)梁懸臂現(xiàn)澆0#段施工 掛籃施工 邊跨直線段施工及邊跨合攏段施工預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋是近年來(lái)鐵路、公路廣泛采用的一種橋梁結(jié)構(gòu)形式,它以受力合理、橋形美觀、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛的歡迎。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工方法很多,有支架現(xiàn)澆法、懸臂澆筑法、懸臂拼裝法、頂推法、移動(dòng)模架法、大型浮吊施工法和旋轉(zhuǎn)施工法等,其中懸臂澆筑法在較大跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋中應(yīng)用最為廣泛,現(xiàn)通過(guò)對(duì)圖琿高速

2、公路02標(biāo)板石溝高架橋連續(xù)梁懸臂現(xiàn)澆施工的工藝來(lái)說(shuō)明大跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋懸臂澆筑法的重要意義。 1 工程概況板石溝高架橋左幅跨徑（30+4×40）+80+120+80米，交角為90度，橋梁全長(zhǎng)486.004米，右幅跨徑（3×40）+80+120+80米，交角為90度，橋梁全長(zhǎng)416.005米。上部結(jié)構(gòu)主橋采用80+120+80米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)，左幅引橋?yàn)?0米簡(jiǎn)支箱梁+4×40米預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)T梁，右幅引橋?yàn)?×40米預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)T梁。2 菱形架預(yù)壓一、試驗(yàn)?zāi)康?、檢查掛籃加工及安裝質(zhì)量。2、測(cè)定彈性變形及非彈性變形，為各

3、段箱梁立模的抬高量提供依據(jù)。二、試驗(yàn)方法整個(gè)試驗(yàn)工作在工作平臺(tái)上進(jìn)行。掛籃平躺安裝，兩片桁架相對(duì)。前端利用一臺(tái)YD150型千斤頂預(yù)壓，后端用6根32精扎螺紋鋼連接，這樣千斤頂?shù)淖饔昧蛡鹘o掛籃，達(dá)到給掛籃加載的目的。詳見掛籃壓重試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)圖。1、加載等級(jí)（根據(jù)實(shí)際梁段重量及施工荷載分4次加載）1）、初始荷載 10t2）、第二次加載 40t3）、第三次加載 75t4）、第四次加載 90t第四次為超載加壓，按120%計(jì)算，總共加壓為90T（單片）2、卸載步驟，按加載等級(jí)逐級(jí)卸荷。3、測(cè)量觀察:每加一級(jí)荷載或卸一級(jí)荷載均要進(jìn)行測(cè)量，主要測(cè)量菱形桁架前端節(jié)點(diǎn)處前上橫梁頂面的標(biāo)高。4、承力點(diǎn)檢算：承力

4、點(diǎn)為2根60螺桿。三、試驗(yàn)內(nèi)容本次試驗(yàn)由于在地面上進(jìn)行，不可能將掛籃全部組裝好，但主要承重構(gòu)件均進(jìn)行了組裝試驗(yàn)，加載工況基本與實(shí)際受力相似。1、菱形桁架彈性變形量，每加減一級(jí)荷載測(cè)量一次。 2、菱形桁架非彈性變形量，由總變形量減去彈性變形量所得。3、前上橫梁吊點(diǎn)的變形量。四、場(chǎng)地布置見掛籃壓重試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)圖。五、所需機(jī)具設(shè)備1、25t吊車一臺(tái)；2、YD150型千斤頂一臺(tái)；3、水準(zhǔn)儀2臺(tái)；4、10t手動(dòng)千斤頂8臺(tái)；5、32精扎螺紋鋼6根。六、注意事項(xiàng)掛籃各支點(diǎn)地基應(yīng)處理好，防止下沉。掛籃壓重試驗(yàn)計(jì)算表112138#20%9.0 60150057#YC150×1503.7 112138#

5、40%18.0 60150057#YC150×1507.0 112138#60%27.0 60150057#YC150×15010.2 112138#80%36.0 60150057#YC150×15013.5 112138#100%45.0 60150057#YC150×15016.7 112138#120%54.0 60150057#YC150×15019.9 掛籃壓重試驗(yàn)圖3 0#段施工板石溝高架橋0號(hào)段長(zhǎng)12米，底板寬5.8米、頂面寬12.25米，高6米。為直腹板，總混凝土量：323.94m3。鋼筋用量：25638Kg。由于0號(hào)段空間尺

6、寸大。在進(jìn)行混凝土澆筑過(guò)程振搗復(fù)雜及鋼筋很密實(shí)嚴(yán)重影響施工中的操作，在進(jìn)行0號(hào)段施工過(guò)程中為了能夠更好的控制工程質(zhì)量，人為的將0號(hào)段分為兩次混凝土澆筑。其中，第一次混凝土澆筑高度為3.5m超過(guò)0號(hào)段橫隔板的進(jìn)人洞，由于兩次混凝土的連接面在0號(hào)段的模板中間，為了能夠更好的使兩次混凝土連接牢固，在兩次混凝土澆筑的分界面上人為的插上連接鋼筋用以加強(qiáng)兩次混凝土的連接。3.1 施工流程托架施工底模安裝外模支架安裝外側(cè)模安裝固定底板底層鋼筋綁扎及與主墩預(yù)留鋼筋加焊牢固、腹板鋼筋綁扎腹板、橫隔板豎向預(yù)應(yīng)力筋安裝、固定腹板縱向波紋管安裝定位沖洗底模安裝內(nèi)模頂板普通鋼筋綁扎頂板波紋管安裝定位安裝喇叭口（錨墊板）

7、沖洗底模、端頭模板固定加固模板預(yù)埋件安裝安裝、調(diào)試灌注導(dǎo)管、漏斗、儲(chǔ)漿盤灌注混凝土二次混凝土澆筑養(yǎng)生張拉壓漿拆模。3.2 施工要點(diǎn)0#段長(zhǎng)度為12m，由于0#段箱梁高度為6m，高度高，自重大，同時(shí)施工面狹窄，混凝土不易振搗施工，為確保施工安全，同時(shí)為保證施工質(zhì)量，0#段擬按照高度兩次施工，第一次施工高度為3.5m，具體擬采取如下措施：(1)、減少兩次混凝土施工的時(shí)間間隔，同時(shí)調(diào)整好混凝土的水灰比以減少兩次澆筑混凝土的收縮徐變差值。(2)、將第一次施工的混凝土表面設(shè)置成凸凹不平狀，設(shè)置混凝土施工縫，便于兩次澆筑混凝土間的銜接。(3)、混凝土澆筑施工選擇在氣溫較低的天氣中的低溫時(shí)進(jìn)行。(4)、按照

8、規(guī)范要求的施工縫處理方法處理接縫。(5)、在0#段施工中，控制混凝土的水灰比，減少收縮徐變值。(6)、為減少0#段隔梁位置上出現(xiàn)的裂縫，在通行孔的隔梁兩側(cè)設(shè)置加密鋼筋網(wǎng)以消除裂縫。(7)、控制好豎向預(yù)應(yīng)力的張拉工作，確保應(yīng)力值達(dá)到設(shè)計(jì)要求保證0#段的質(zhì)量。4 連續(xù)梁懸臂現(xiàn)澆法懸臂現(xiàn)澆法又稱掛籃法。在墩柱兩側(cè)采用托架支撐,澆筑完0號(hào)段混凝土等強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后以此梁段作為掛藍(lán)的安裝平臺(tái),稱為起步長(zhǎng)度。以此節(jié)段為起點(diǎn),通過(guò)掛籃的前移,對(duì)稱平衡地向兩側(cè)逐段澆筑混凝土,并施加預(yù)應(yīng)力,如此循環(huán)作業(yè),每澆筑完一段(3.754.50m),待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉縱向及頂板橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線,然后向前移動(dòng)掛籃,

9、進(jìn)行下一段施工。 主橋連續(xù)鋼構(gòu)箱梁采用菱形掛籃懸臂澆筑施工，待0號(hào)段澆筑完畢混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，采用卷?yè)P(yáng)機(jī)將掛藍(lán)的軌道梁運(yùn)至梁段上，并將軌道梁錨固于事先測(cè)量出軸線上；安裝菱形架、前上橫梁、內(nèi)外模行走梁等掛藍(lán)框架結(jié)構(gòu)；安裝掛藍(lán)模板。逐步進(jìn)行T構(gòu)懸臂段的1#12#塊混凝土澆筑，邊跨合攏，再中跨合攏，體系轉(zhuǎn)換后形成連續(xù)剛構(gòu)體系。主要施工步驟如下：a、0#段：利用托架平臺(tái)和型鋼等器材搭設(shè)0#段托架，經(jīng)預(yù)壓試驗(yàn)后再進(jìn)行0#段混凝土澆筑施工；b、制作并安裝掛籃；c、掛籃施工：在施工完成的0#塊上拼裝掛藍(lán)，進(jìn)行懸臂澆筑，循環(huán)施工1#12#梁段；d、邊跨直線段及邊跨合攏段施工：利用鋼管樁作為支撐，在其上搭

10、設(shè)施工平臺(tái)及支架完成邊跨直線段與合攏段施工，全橋成形。5 掛籃施工懸臂澆筑1#12#段 5.1 掛籃施工掛籃是懸臂澆筑的重要工具，是一個(gè)能夠沿軌道行走的活動(dòng)吊架，板石溝高架橋懸臂澆筑的施工掛藍(lán)設(shè)計(jì)為菱形無(wú)配重自錨固掛籃，掛籃錨固懸吊在已經(jīng)成型的0#塊梁段上。在掛籃上進(jìn)行下一個(gè)梁段的立模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土和預(yù)應(yīng)力筋的張拉等作業(yè)，完成一個(gè)循環(huán)后，新的梁段產(chǎn)生，掛籃前移錨固于新的梁段上，如此循環(huán)直至連續(xù)梁澆筑完12#塊。菱形掛籃具有外形美觀，受力明確，變形小，操作安全，移動(dòng)方便的特點(diǎn)，并且施工作業(yè)面大。被廣泛運(yùn)用于懸臂澆筑法的橋上施工，其簡(jiǎn)圖如下所示：5.1.1 掛籃結(jié)構(gòu)掛籃是按照最大梁段重進(jìn)行

11、設(shè)計(jì)的，板石溝高架橋掛藍(lán)自重35t，最大設(shè)計(jì)承重70t為無(wú)平衡重自錨固行走式掛籃，主要由主構(gòu)架、行走及錨固裝置、底模架、外側(cè)模板、內(nèi)模板、前吊及后吊裝置、前上橫梁等組成。5.1.2 掛籃拼裝以0#塊作為掛籃的起步梁段。利用纜索在其上拼裝，按走行及錨固系統(tǒng)、主構(gòu)架、前上橫梁、底模架的順序安裝。掛籃拼裝完成后，首先進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)。施工中，采用鋼絞線張拉法進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)加壓重量為懸灌節(jié)段混凝土的重量120%。5.1.3 掛籃走行首先，在梁段頂面找平并測(cè)量好軌道位置，鋪設(shè)墊枕和軌道，將底模用導(dǎo)鏈吊掛在外模走行梁上，松開主構(gòu)架后錨點(diǎn)，用導(dǎo)鏈牽引前支座使掛籃、底模架、外側(cè)模一起向前移動(dòng)至下一節(jié)梁段位置并重新錨

12、固。然后安裝吊帶，將模架吊起。走行梁就位后，調(diào)整好外模板和底模標(biāo)高，內(nèi)模在底板和腹板鋼筋綁扎完成后拖出，最后封端模。5.2 掛籃懸臂澆筑施工5.2.1 施工流程掛籃就位調(diào)整底模、外側(cè)模標(biāo)高綁扎底板、腹板鋼筋安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道支立內(nèi)部模板、堵頭模板綁扎頂板鋼筋澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)穿鋼絞線張拉壓漿移掛籃。5.2.2 施工要點(diǎn)（1）懸臂段施工無(wú)論進(jìn)行何種施工，都要堅(jiān)持對(duì)稱平衡作業(yè)，以保持懸臂端的穩(wěn)定性，隨時(shí)注意觀察可能出現(xiàn)的不平衡因素，及時(shí)避免。（2）懸臂段施工必須把安全工作放在頭等位置。在施工中，除做好防護(hù)平臺(tái)，安全網(wǎng)等措施外，特別要對(duì)施工人員進(jìn)行交底，提高安全意識(shí)，避免可能出現(xiàn)的各種落物、落水等危險(xiǎn)因

13、素。（3）掛籃的安裝運(yùn)行及使用均為高空作業(yè)，要采取全面的安全保證措施；現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員必須檢查掛籃的位置、前后吊帶、吊架及后錨桿等關(guān)鍵受力部位的情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。檢查預(yù)留孔位置的準(zhǔn)確性及孔洞是否垂直；澆筑混凝土前后吊帶用千斤頂頂緊，使三處受力均勻，以防承重后與已澆筑梁段產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)；施工中加強(qiáng)觀測(cè)標(biāo)高，軸線及撓度等，整理出撓度曲線。6 邊跨現(xiàn)澆直線段基礎(chǔ)處理平臺(tái)的設(shè)計(jì)立柱采用外徑72mm，壁厚14mm厚的螺旋管樁安裝模板及支架預(yù)壓鋼筋綁扎及波紋管安裝混凝土澆筑張拉、壓漿。6.1基礎(chǔ)工程：由于板石溝高架橋直線段支架處在山坡上，表層覆蓋土層為0.5m，巖層為破碎巖。為加強(qiáng)基地承載力，基礎(chǔ)采用嵌巖樁基

14、，樁基開挖入微風(fēng)化巖2.0m成樁。由于板石溝高架橋直線段設(shè)計(jì)較長(zhǎng)19.92m，為了到達(dá)穩(wěn)固要求，挖孔樁基設(shè)4排2行，每排間距460.5cm，行間距540cm為直線段腹板的中心間距。實(shí)際樁基開挖平均深度15.4m，樁徑1.5m。6.2螺旋管工程：板石溝高架橋螺旋管最大高度達(dá)39.453m，單根螺旋管最大長(zhǎng)度14.0m，為嚴(yán)格控制支架鋼管立柱和聯(lián)系撐的加工質(zhì)量。包括鋼管樁長(zhǎng)度、直徑、法蘭面平整度、焊縫質(zhì)量、鋼管垂直度、螺栓孔位置、螺栓孔孔徑、螺栓孔距及聯(lián)系撐的銷孔孔徑、銷孔同心度等。每安裝一層鋼管樁跟進(jìn)安裝一層平聯(lián)斜撐，這樣可以減小鋼管加工時(shí)法蘭盤的平整度誤差帶來(lái)的垂直度和標(biāo)高的影響?？刂埔c(diǎn)：（

15、1）對(duì)螺栓的擰緊時(shí)機(jī)控制得當(dāng)。（2）對(duì)鋼管的垂直度控制得當(dāng)。（3）法蘭貼實(shí)度。（4）平聯(lián)斜撐必須層層安裝。施工平立剖面圖如下所示：7 合攏段施工7.1 施工流程安邊跨后中跨的原則，為避免合攏段施工引起的剛構(gòu)撓度變化，而造成的合攏精度不能滿足設(shè)計(jì)要求以及混凝土的開裂，在施工時(shí)要合理壓重。邊跨合攏時(shí)，在兩個(gè)T構(gòu)的中跨端隨澆筑過(guò)程中同步進(jìn)行壓重，重量按合攏段重量的1/2配置。合攏中跨時(shí),將兩個(gè)T構(gòu)中跨的壓重隨澆筑混凝土同步進(jìn)行拆除。合攏施工順序應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行：先邊跨后中跨。7.2 施工要點(diǎn)本橋單跨長(zhǎng)度為60米連續(xù)長(zhǎng)度為120米，施工中以下一些因素必須在合攏時(shí)分別加以考慮。（1）合攏溫度的考慮

16、本橋的每個(gè)T構(gòu)長(zhǎng)度為120米，合攏時(shí)混凝土的溫度每變化1將會(huì)使合攏長(zhǎng)度產(chǎn)生120000×0.00001=1.2mm的變化。（2）日照的影響本橋單T的懸臂的實(shí)際長(zhǎng)度為120米，在合攏前成懸臂狀態(tài)，由于受到日照的影響，箱梁的頂面和底面的溫度存在著差別，必然會(huì)引起懸臂的變化。（3） 混凝土的收縮、徐變已澆單“T”的混凝土后期的收縮、徐變指、值雖然很小，但易在新老混凝土的交接處產(chǎn)生裂縫。（4） 臨時(shí)荷載的作用荷載將使懸臂端下?lián)?，卸載后又會(huì)得到一定的恢復(fù)。（5） 合攏時(shí)自重引起的懸臂端的變化它同臨時(shí)荷載一樣屬于永久性。結(jié)束語(yǔ)0#塊掛籃沒(méi)有支撐點(diǎn)，利用托架平臺(tái)和型鋼等器材搭設(shè)。利用全站儀和導(dǎo)線控制點(diǎn)定期復(fù)核各墩0#段中心點(diǎn)的位置，并與原設(shè)中心點(diǎn)進(jìn)行比較，偏移位置即墩身變形量。1#12#段采用一對(duì)掛籃左右同時(shí)對(duì)稱澆筑，掛籃的安裝、行走、使用及拆除過(guò)程均系高空作業(yè)，因此一定要按規(guī)定采取安全措施，進(jìn)行安全教育。掛籃移動(dòng)時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)由專人負(fù)責(zé)指揮，緩慢對(duì)稱進(jìn)行，并加強(qiáng)觀測(cè)，就位后及時(shí)錨固。砼澆筑過(guò)程中操作人員要有明確的分工。分工應(yīng)穩(wěn)定，不在操作前臨時(shí)調(diào)換工種，避免技術(shù)不熟練而發(fā)生意外事故。澆筑時(shí)應(yīng)及時(shí)測(cè)量底板的撓度變化情況，發(fā)現(xiàn)實(shí)際沉落