某高速铁路双线桥跨高速公路挂篮施工技术.pdf

第 3 6卷 第 1 9期 2 0 1 0年 7月 山 西 建 筑 s hanxi archn c兀 瓜e v0 i 3 6no 1 9 j u 1 2 0 1 0 3 3 3 文章编号： 1 0 0 9 6 8 2 5 ( 2 0 1 0 ) 1 9 0 3 3 3 0 3 某高速铁路双线桥跨高速公路挂篮施工技术 李 学 聪 0 0 一 摘要： 通过理论与实践的具体结合， 根据某高速铁路 x标双线特大桥的实际施工情况和特点， 采用挂篮法悬臂现浇施 工， 详细介绍了挂篮法悬壁现浇技术的施工原理和工艺流程， 并在实践中得到了肯定， 具有较好的推广价值。 关键词： 挂篮， 跨高速公路桥， 箱梁， 施工技术 中图分类号 ： u4 4 5 4 文献标识码 ： a 1 工程概况 双线特大桥跨越高速段采用挂篮悬臂浇筑法施工， 共三跨 6 0 m+1 0 0 it i +6 0 i t i 。主跨分为 2 7段， 边跨分为 1 5段( 含 1 跨合 龙段 2 0 i t i 和 1 跨现浇段 9 7 5 r n ) ， 悬臂长度 3 3 i n ， 悬浇块件最 大长度 4 i n ， 均采用 c 5 0混凝 土， 单节段 混凝土最 大重量为 1 5 7 3 0 2 t 。双线特大桥连续梁浇筑采用挂篮对称浇筑 +现浇段 ( 边跨另加 1 跨合龙段) 。施工顺序为先搭设满堂脚手架施工 0 号块； 1 号1 3 号( 1 号l 3 号) 采用挂篮法逐段施工， 然后搭设 量 寸 满堂脚手架施工边跨现浇段 l 5号块， 最后在 1 4 号和 1 4 号合龙 完成体系转换 ( t形体系转变为超静定的体系转换过程) 。悬臂 法施工原理 ： 悬臂施工法是将梁分成多个梁段 ， 从桥墩开始对称 地不断悬出接长 ， 逐梁段施工的方法。悬臂灌注法又称无支架平 衡伸臂法或挂篮法， 是以已经完成的墩顶节段( 0号块) 为起点， 用 挂篮在桥墩两侧对称地逐段现浇梁体混凝土， 待混凝土达到一定 强度后 ， 张拉预应力筋， 移动机具、 模板继续进行下一梁段的循环 作业方法。双线桥连续箱梁节段划分如图 1 所示。 边跨 中跨 9 7 5 0 o o o 5 0 q 5 0 q 3 2 5 q o o q 2 7 卯 2 5 0 0 乏 0 c o 5 o o o 2 5 0 q 3 o 0 乏 o 0 q 3 5 0 0 3 5 0 0 o o o 1 q ( o 2 o d a 1 o o o l 3 5 o 0 3 5 0 0 3 0 砷3 0 0 0 5 0 l 5 o o o l 2 o o 0 2 5 0 i 2 7 5 d ! o o t l a 2 5 0 j 5 0 0 5 0 0l 4 0 0 0 1 现 浇 f f f 黑 i l i 龙段 卜 。 一 一 一 合 龙 段 图 1 连续箱梁分节划分图( 单位 ： n u n ) 2 0号块施工工艺流程 临时支架搭设一临时支座施工一安装盆式橡胶支座一0 号块 底模安装一0 号块精确就位一绑扎 0号块底腹板钢筋一安装侧 模、 顶模、 腹板内纵预留孔道一竖向预留精轧螺纹钢预埋一内模 安装一绑扎顶板钢筋、 顶板纵横向预留孔道一孔道预埋一混凝土 浇筑一混凝土养生、 拆模及接缝处理一穿预应力钢束一张拉预应 2 ) 预应力筋转向器是实现折线布柬的关键装置， 关系到结构 受力和施工的难易程度及造价 ， 现阶段转向器的标准化 ， 规范化 程度不够， 不同的项 目有不同的构造。应加大这方面的试验研 究， 并制定相关的标准构造。 3 ) 由于折线布束先张法桥梁的应用存在较大的潜力， 应加大 这方面的标准化研究， 在设计和施工方面制定相关的规范规程， 编制标准化跨径的图集， 从而推广其应用。 5 结语 本文通过对折线布束先张法桥梁发展应用的回顾 ， 分别与后 张法和直线布束预应力桥梁对比， 分析了其优缺点， 并结合实际 项目， 提出了设计时应注意的事项， 最后对现状存在 的问题进行 了探讨， 提出了折线布束先张法预应力桥梁发展的相关建议。 参考文献 ： 1 王海良， 王慧东 折线布束先张法预应力设计探讨 j 铁道 标准化设计i 2 0 0 2 ( 4 ) ： 2 4 2 6 2 王辉， 王健， 王用中 折线配束先张法预应力混凝土梁 的研究与应用 j 公路， 2 0 0 7 ( 7 ) ： 5 5 6 0 3 肖礼经， 彭亚军 2 0 3 0 m跨径各种梁板的经济性能分析 j 广东交通， 2 0 0 2 ( 3 ) ： 2 1 2 3 4 刘立新， 胡丹丹 先张法折线形预应力梁钢绞线摩擦损失试 验研究 j 郑州大学学报( 工学版) ， 2 0 0 5 ， 2 7 ( 4 ) ： 6 - 9 5 陈金城， 武凤远 合宁铁路客运专线 3 2 m双线简支葙梁先 张法和后 张法施 工方案的经济比选 j 铁道建筑， 2 0 0 8 ( 2 ) ： 3 0 3 3 6 陈金城， 武凤远 折线配筋先张预应力砼梁在公路桥梁中的 应用探讨 j 交通科技， 2 0 0 6 ( 6 ) ： 1 2 1 4 a p r a c t i c e o n c o nt r o l l i ng p r e s t r e s s e d b r i dg e d e s i g n wi t h t he me t h o d o f p r e t e n s i o ne d t o b r o ke n - l i n e t on g q i gu t )z h i - q i ab s t r a c t ：th i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e b r o k e n - l i n e p r e - t e n s i o n e d p r est r e s s e d，b y c o mp a r i n g wi t h t h e l i n e p r e - t e nsi o n ed a n d l s t - t e nsi o n ed p r e s t r e s s e d b r i d g e ，i n c l u d i n g s t r u c t u r e ，d u r a b i l i t y ，c o nst r u c t io n a n d e c o n o my，p r e s e n t i ng i t s a d v ant a g es a n d dis a d v ant a g eswi t h t h e s p e c i f i ed p e c t ，s o me k e y t e c h n o l o g i e s a r e s u mma r i z ed ，p r o b l e ms i n c u r r e n t d esi g n d i s c u s s e d and s o me s u g g est i o ns g i v e n ke ywo r d s ：b r o k e n - l i n e p r estre s s e d，p r e - t e n s i o n ed ，p r est r e s s i ng lo s s ，b ri d g e 收稿 日期： 2 0 1 0 0 3 1 1 作者简介： 李学聪 ( 1 9 8 1 ) ， 男 ， 助理工程师 ， 广州市地下铁道 总公司 ， 广东 广州5 1 0 3 8 0 3 3 4 嵩 荤 膂 山 西 建筑 力钢束一管道压浆一混凝土达到设计强度拆除支架一挂篮就位。 3 1 号一1 3号施工工艺流程 挂篮前移就位一底模安装一精确就位一绑扎底腹板钢筋一 安装侧模、 顶模、 腹板内纵、 竖向预留孔道( 及底板预留孑 l 道) 一内 模安装一绑扎顶板钢筋、 顶板纵横向预留孔道一孔道预埋一混凝 土浇筑一混凝土养生、 拆模及接缝处理一穿纵向预应力钢束一张 拉预应力钢束一管道压浆一挂篮前移就位。 4 合龙段施工工艺流程 挂篮前移就位一安装箱梁底模、 侧模一安装底腹板筋一安装 底、 腹、 顶板预留孔一顶底板各设两根 i 2 5支撑梁一顶底板各张 拉两束钢绞线( 按 2 0 的张拉力控制对称张拉) 一加平衡压重一 浇筑混凝土一混凝土养生及接缝处理一穿预应力钢束一张拉一 管道压浆一挂篮拆除一拆除临时支座完成体系转换。 5 o号块施工 1 ) 0号块临时支架的施工。a 支架以脚手钢管( 似8 ) 为主要 材料， 支架立杆布置形式为： 腹板横距 3 0 c ln ， 底板横距 6 0 c q t i ， 翼 板横距 9 0 c t n ， 支架的纵距 6 0 c l t i ， 竖距离 1 2 0 c i t i ， 并满足每根钢 管垂直受力不大于 6 0 0 k g ， 做到钢管轴向受力。b 箱梁投影在墩 柱以外部分 ， 利用承台上搁双榀 5 6号槽钢外挑， 同时将槽钢与承 台用螺栓锚固。 2 ) ll 时支座的施工。临时支墩与梁底之间 5 c n q 采用 4 0 0号 硫磺砂浆填充， 为了保证临时支墩为轴心受压结构， 在临时支墩 与梁体结合面作细部处理 ， 此处梁体的倾斜面改为水平面， 以保 证l临时支墩承受向下的垂直力。硫磺砂浆配合 比为硫磺 ： 水泥 ： 砂 ： 石蜡=1 ： 0 5 ： 1 5 ： 0 0 2 ， 并在其中布设电阻丝， 以便梁边跨合 龙后通电加热熔解硫磺砂浆， 拆除临时支墩， 进行体系转换。 3 ) 盆式橡胶支座的安装。支座与梁体及墩台采用预埋螺栓 连接， 安装支座板及地脚螺栓时， 在下支座板四角用钢楔块调整 支座水平， 并使下支座板底面高出支承垫石顶面 2 0 n l l n ， 找正支 座纵、 横向中线位置 ， 用环氧砂浆灌注地脚螺栓孔及支座底面垫 层， 保证支座完全接触。支座支承面四角高差不大于 2 n q lt l 。环 氧砂浆硬化后， 拆除支座四角临时钢楔， 并用环氧砂浆填满抽出 楔块的位置。 4 ) 测量放样。施工准备阶段由专业测量工程师复核已计算 悬灌段的设计坐标和标高， 控制点坐标及标高已复核， 且控制点 仅使用固定的三点， 悬灌段标高使用固定的一点， 保证线型流畅， 标高符合设计要求。施工时悬灌段的设计标高应分别考虑每段的 挠度沉降差， 施工前、 后要跟踪测量， 若设计挠度与实测挠度之间 差值较大， 及时与设计院联系， 经同意后按调整后挠度指导施工。 5 ) 钢筋绑扎。单面焊不小于 1 0 d； 双面焊不小于 5 d ( d为钢 筋直径) 。钢筋焊接时将焊接端头预弯， 使两钢筋的轴线在一直 线上。在距搭接端部距离大于 2 0 i n r n处 的两主筋 间采 用两点定 位焊固定。接头的焊缝厚度大于主筋直径的0 3倍， 焊缝宽度大 于主筋直径的0 7 倍。顶板顶面最外层钢筋净保护层 3 0 it ll n ， 其 他均 为 3 5 it t lt l 。 6 ) 波纹管定位。严格按照设计图的平、 纵断面尺寸进行波纹 管定位， 直线段定位网用 怊筋 6 0锄 一道， 曲线段 3 0 c lt i 一道。 7 ) 0号块混凝土浇筑。箱梁混凝土立面浇筑顺序： 底板一腹 板一顶板； 顺桥向浇筑混凝土顺序： 中间一两端； 桥面板横向浇筑 顺序： 两端一中间。混凝土要求对称浇筑， 最大不平衡方量不得 超过 5 m 3 。c 5 0 混凝土要求可泵性好， 流动性大， 坍落度 1 2 1 6 c m， 以便于混凝土泵送和在钢筋管道密布的情况下入模和振 捣。混凝土的缓凝时间达到4 h 6 h 。大体积混凝土宜掺用减水 剂和减少水泥水化热的掺合料， 在保证混凝土强度及坍落度要求 的前提下， 提高掺合料及集料的含量， 以降低每方混凝土的水泥 用量。 8 ) 0号块张拉。预施力应在两端同步张拉， 并左右对称施行， 最大不平衡束不应超过 1 束， 张拉顺序先腹板束， 后顶板束， 从外 到内左右对称进行 ， 各节段先张拉纵向再竖向和横向， 并及时压 浆 ， 预施应力采用双控措施， 预施应力以油压表读数为主， 以预应 力筋伸长值进行校核， 预施应力过程中保持两端的伸长量基本一致。 9 ) 0号块压浆。后张法压浆前进行孔道清洗。浆体自拌制至 压人孔道的延续时间一般在 3 0 mi n 4 5 mi n范围内， 纵、 横向孔 道压浆压力采用 0 7 mp a ， 竖向孔道压浆压力采用 0 4 mp a 。 稳压 2 mi n 。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆， 并应达到排气孔排 出与规定稠度相同的水泥浆为止。压浆过程中及压浆后 4 8 h内， 结构混凝土的温度不得低于 5， 否则应采取保温措施。当气温 高于 3 5时， 压浆宜在夜间进行。压浆顺序为先下后上 ， 从低到 高处进行压浆作业。 1 0 ) 0 号块冷却管。施工中由于0号块横隔墙为c 5 0混凝土， 标号高， 体积大( 5 4 5 mx4 4 m4 m) ， 散热面小， 所以隔墙纵、 横向每5 0 12 1 “i“1 设一道冷却管。冷却管采用 5 m l n钢管， 每根长 3 6 m， 每个0号块横隔墙内埋设 7 3根 ， 钢管两端用塑料软管联 通形成循环回路。0号块混凝土浇筑后 5 d内用高压水从一端进 入， 另一端出水， 从而形成散热管降低隔墙内温度。 6 挂篮拼装 1 ) 在箱梁腹板顶面安装纵梁并与 奶2预埋高强螺栓锁定。 2 ) 安装前后支座。3 ) 吊装三角形桁架。桁架可以分片安装 ， 先吊 装一片并临时支撑后再 吊装另一片， 后安装两片之间的连接系。 4 ) 通过螺栓将三角形桁架与纵梁连接。5 ) 吊装前上横梁。6 ) 吊 装前吊带、 后吊带 ， 前吊带也可与前上横梁一起吊装。7 ) 吊装底 模架及底模板。8 ) 吊装内模架走行梁， 并安装好前后吊带。9 ) 安 装外侧模。1 0 ) 调整立模标高。 7 悬臂箱梁挂篮法施工流程 箱梁混凝土浇筑的一般流程： 挂篮前移就位( 每前进 5 0 c l t i 作一次观察) 一进行底模及外模安装一绑扎底板钢筋一安装肋板 封头模板一绑扎肋板钢筋一安装预应力管道一内模就位一绑扎 顶板钢筋及承托钢筋一顶板纵、 横、 竖向预应力管道一检查钢筋 及立模情况( 复测标高) 一浇筑混凝土( 复测标高) 一冲洗管道及 混凝土养护一穿预应力束一预应力张拉( 复测标高) 一管道压浆、 封头一挂篮落架( 复测标高) 。 8 箱梁施工标高控制及预拱度控制 挂篮施工中标高资料收集尤为重要， 根据设计要求我们分为 四个阶段跟踪观测： 钢筋施工结束、 混凝土浇筑施工结束、 张拉结 束 、 挂篮移动就位。预拱度控制方面根据设计要求分为四部分： 最终阶段累计挠度、 基础沉降、 箱梁 自身挠度、 挂篮支架及模板压 缩变形。前三部分均由设计提供， 但需根据现场施工条件及时做 出调整， 最后一部分由施工现场总结经验得出。由预拱度可确定 下一节段底模中心标高。 9 合龙段施工及体 系转换 先边跨合龙， 再中跨合龙。边跨合龙混凝土浇筑安排在夜 间， 待张拉结束波纹管内水泥浆强度达到设计要求后， 再拆除边 跨现浇段支架， 其次拆除 。号块临时支座， 随后对称拆除边墩支 座处底模， 最后进行中跨合龙完成体系转换。 第 3 6卷 第 1 9期 2 0 1 0 年 7月 山 西 建 筑 s hanxi arahn e 兀 e v0 1 3 6 no 1 9 j u 2 0 1 0 3 3 5 文章编号： 1 0 0 9 6 8 2 5 ( 2 0 1 0 ) 1 9 0 3 3 5 0 2 潮 汐 影 响 下 深 水 大 直 径 桩 基 础 施 工 冯 刚 石雅清 韩 荟 摘要： 结合具体工程实例， 介绍了潮汐影响下深水大直径桩基础施工方法， 具体阐述了使用冲击钻施工时各道工序的 操作要点和注意事项， 针对钻孔钻施工中几种常见事故进行 了原因分析， 并提出了相应的预防及处理措施， 经实践取得 了良好效果。 关键词： 深水桩基础， 冲击钻， 施工方案， 事故， 处理方法 中图分类号： t i r 7 5 3 文献标识码： a 1 概述 1 1 工程 概 况 七都大桥是跨越瓯江南汉连接温州和七都 岛的主要通道。 大桥全长 2 0 6 9 m 。集团公司承建第二合同段 ， 起点 k 4 +0 1 6 ( 2 o号墩) ， 终点桩号为k5 +1 3 7 ， 本合同段主桥长 1 1 2 1 k m。其 主要工程分布情况为： 主桥( 6 8+31 2 0 +6 8 ) m五跨预应力变截 面连续箱梁桥。下部构造为桩接承台， 主桥部分基础为 0 0 c r l-i 钻孔桩， 引桥为 1 8 0 c m钻孔桩 ， 匝道桥为 4 1 5 0 c m钻孔桩。 1 2 施 工地 区特征 根据钻探揭露 ， 结合原位测试与室内土试成果 ， 七都大桥瓯 江内施工段落桥址区地基土在勘察深度范围内可划分为 7个工 程地层， 依次为含淤泥中细砂 、 淤泥、 淤泥质黏土、 含砂淤泥质黏 土、 中粗砂、 卵石、 基岩 ( 强风化霏细斑岩、 弱风化霏细斑岩) 。河 床断面一1 5 m一6 m。 2 深水桩基础( 冲击钻) 施工方案 2 1 工程概 况及施 工 准备 本工程水上钻孔桩为2 1 号墩-2 4号墩直径 2 0 0 0 mm钻孔 桩 5 2 根， 设计单根桩长为 8 7 2 m1 0 4 7 m， 总长 5 0 3 7 5 m。 2 2 开钻前的准备工作 1 ) 钻机摆放。钻机摆放应在现场管理人员指挥下进行， 钻机 摆放位置应不影响钢筋笼下放及混凝土灌注， 且钻机摆放在平台 上时尽量在平台面上成一条斜线， 增加平台的受力， 摆放时， 钻机 脚架滚筒下必须垫上枕木， 且枕木要固定在平台面上 ， 这样钻机 才不会在钻进时产生移位。2 ) 钻机对位。全站仪测量定位完成 后， 拉好十字护桩， 精确调整钢丝绳中心， 使它重合到桩中心上。 施工过程中要不断修正中心偏差。3 ) 泥浆循环系统。水上钻孔 桩因为是利用搭设好的平台上进行打桩钻进， 每个平台上各个桩 的钢护筒都已经预先埋设好， 可在相邻两个护筒之间连接循环溜 槽 ， 形成泥浆循环系统。4 ) 泥浆准备。泥浆由水、 黏土( 膨润土) 和添加剂组成， 各地质层造浆情况应符合相关要求。 开钻前 ， 准备足够数量的泥浆， 保证钻孔工作的顺利进行。 2 3 钻 孔 当以上所有工作完成后即可以进行开钻， 开始钻进时 ， 进尺 适当控制， 特别是钻进到护筒下口位置时， 一定要慢速钻进， 同时 使护筒下口有良好的泥皮护壁。钻孔过程中要保持孔内1 5 m 2 0 r t l 的水头高度( 与河水面) ， 避免因内外水压差距太大造成穿 孑 l ， 并要防止扳手等金属工具或其他弃物掉入孔内， 以免损坏钻 机钻头。钻进作业必须保持连续性 ， 升降钻头要平稳 ， 不得碰撞 护筒或孔壁。钻进过程中定时检查泥浆指标 ， 钻机移位情况， 钻 机的易耗件 ， 钢丝绳， 钻机摩擦片， 天轮地轮。 2 4 清孔 钻孔深度达到设计标高后， 应对孔深、 中线进行检查， 符合要 求后方可清孔。冲击钻施工时， 采用换浆法进行。终孔后停止进 尺， 稍提钻锥离孔底 1 0 c m-2 0 a n ， 并保持泥浆正常循环， 以中速 将相对密度 1 1 5 1 2 0的较纯泥浆压入 ， 把钻孔 内悬浮钻渣较 施工顺序： 安装合龙段内刚性支撑一安装合龙模一加平衡压 重一浇筑混凝土， 分级拆除压重， 合龙完成。 1 0 结语 本着保质、 安全、 经济、 高效的原则 ， 顺利完成了悬臂箱梁挂 篮法施工任务。事实证明， 这种方法对低标价的桥梁工程尤其是 跨越高速公路、 河流、 水上施工条件恶劣的桥梁工程相当适用。 参考文献 ： 1 寻稳家， 丁爱华 连续梁桥悬臂浇筑挂篮设计与应用 j 山 西建筑， 2 0 0 9 ， 3 5 ( 1 9 ) ： 3 0 7 - 3 0 8 the ha ng i ng b a s ke t c o n s t r u c t i o n t e c h no l o g y o f d o u b l e t r a c k b r i d g e s pa n ni ng h i g h wa y o f s o me b u l l e t t r a i n li xu e - c o n g a b s t r a c t ：b y t h e c o n c r e t e j u n c t i o n o f t h e o r y a n d p r a c t i c e ，