白果渡嘉陵江特大桥合拢段预顶推施工技术.pdfVIP

公路 交通技术2 0 0 7年 1 0月 第 5 期t e c h n o l o g y o f h i g h w a y a n d t r a n s p o r t o c t 2 0 0 7 n o 5 白果渡嘉陵江特大桥合拢段预顶推施工技术 薛立强 ( 西安方舟工程咨询有限公司， 西安7 1 0 0 7 5 ) 摘要： 介绍白果渡嘉陵江特大桥中跨合拢段施y - 关键技术及采用的一些新y - 艺。在 中跨合拢段施y - 过程中， 解决 了由于刚构主墩不等高而造成的顶推 困难等问题 ， 取得了良好效果， 为今后 同类型桥梁的施y - 提供参考。 关键词： 连续刚构； 中跨合拢段； 主墩不等高； 施工技术 文章编号： 1 0 0 9 6 4 7 7 ( 2 0 0 7 ) 0 5 0 0 5 7 0 3 中图分类号： u 4 4 5 4 6 2 文献标识码： b pr ei n c r e me n t a l l a u n c h i n g co n s t r u c t i o n t e c h n o lo g y f o r f i n a l clo s u r e se g me n t o f b a ig u o d u j i a l i n g riv e r su p e r la r g e br i d g e xu e l q a n g 白果渡嘉陵江特大桥 是国道 2 1 2线 四川 i 武胜 ( 川渝界) 至重庆合川高速公路的主要控制性 工程。 该桥全长 1 4 3 3 7 8 m， 采用 1 0 4 0 m+1 3 0 m+2 3 0 m+ 1 3 0 m+1 3 4 0 m跨径布置 ， 其 中主桥长 4 9 0 m， 为 3 跨预应力混凝土连续刚构； 引桥为 2 3跨 4 0 m预应 力混凝土 t梁( 图 1 ) 。该桥设计桥面全宽 2 4 5 m， 分左 、 右 2幅， 主桥每幅采用单箱单室截面， 箱梁为 三向预应力结 构。主桥箱 梁 中跨 合拢段 长度为 2 m， 在中间位置设 置 1 道 3 0 c m厚横 隔板 ， 以消除底 板预应力产生的径 向力对结构 的不利影响， 确保箱 梁的横向安全。 一 单位 ： n t 图 1 白果渡大桥的整体布置 由于受降低工程造价及降低施工难度这 2方面 因素影响， 该桥 2个主墩 ( 1 1 、 1 2 ) 被设 计成不等 高的墩， 墩身高度分别为： 1 1 墩高 4 3 m， 1 2 墩高 2 2 m。对于连续刚构， 2个“ ，i ， 构主墩 的高度相差如此 之大 ， 这在国内同类 型桥梁中也是极少见 的， 因此该 桥的中跨合拢段施工就显得尤为关键。 1 预顶推施工 预应力混凝土连续刚构在完成体系转换 后， 后 期混凝土收缩徐变与降温效应相组合使 2主墩之间 收稿 日期 ： 2 0 0 70 30 6 主梁有缩短的趋势 ， 迫使墩顶 向跨中方向发生位移 ， 墩顶 、 墩底将产生较大 的弯矩。同时主梁受到混凝 土纤维限制， 在结构内部产生拉应力， 对结构造成危 害。通过计算分析发现 ， 在边跨合拢 以后 ， 如能在中 跨合拢前在中跨悬臂端部施加一个水平推力， 以抵 消降温和后期混凝 土收缩徐变产生 的位移， 对改善 墩身和主梁受力及挠度都是有利的。实际操作时可 用千斤顶在中跨合拢段之间施加水平推力 ， 将合拢 段两端顶开一段距离 ， 然后焊接合拢段劲性骨架 ， 再 拆除顶推千斤顶 ， 这样即可将顶推轴力存储于梁 内。 顶推工艺类似于预应力作用 ， 施工切实可行。中跨 合拢前顶推主梁示意见 图 2 。 图2 中跨合拢前顶推主梁示意 2 中跨合拢段施工工艺 2 1 中跨合拢段施工准备 清除箱梁顶 面的临时荷载 ， 将不需要的临时荷 载全部清理到桥下 ， 必须使用 的临时荷载堆放到箱 梁 0 块横隔板顶上 ， 最大限度地减少对箱梁悬臂端 标高的影响。 2 2 中跨合拢段模板安装 中跨合拢段模板安装包括底板 、 侧板和 内模的 安装 。 底板安装是在边跨合拢施工完成后 ， 将 中跨的 挂篮继续向前滑行 2 5 m， 利用前方 3 0 对称梁段的 维普资讯 公路交通技术 2 0 0 7血 预留孔 ( 靠近合拢段端头) ， 采用精轧螺纹钢将挂篮 前下横梁锚固于前方 3 0 梁段底 板上 ， 同时挂篮的 后下横梁仍然利用 3 0 梁段的预 留孔及后下横梁的 锚杆 ， 将挂篮底模牢固地锚固于箱梁底板上。 侧模安装是在中跨方 向的挂篮继续向前滑行的 同时 ， 挂篮的侧模也同步前行 ， 同样利用前方 3 0 对 称梁段的预留孔 ， 采用精轧螺纹钢将挂篮侧模锚固 于前方 3 0 梁段的顶板上。 内模安装是将 2根 3 0 n l 长的小型横梁横跨于 中跨合拢段两端 3 0 梁段顶板上 ， 将 内模支架悬吊， 为内模支架提供支撑体系。 2 3 挂篮 拆除 利用挂篮将底 、 侧模滑移到位 ， 并将模板系统锚 固完成后 ， 将“ t ” 构两端 3 0 梁段上 的挂篮拆 除， 消 除外来荷载对箱梁悬臂端标高的影响。 2 4 中跨合拢段两端平衡重设置 平衡重主要有 2种 ， 即可变平衡重和不可变平 衡重 。可变平衡重 的作用是混凝土浇筑时 ， 保持悬 臂端荷载不变 ， 即浇筑混凝土的重量与平衡重减少 的重量相等 ； 不可变平衡重 的作用是调节 t构两端 的平衡 ， 且可以减小可变平衡重的重量。 施工以弯矩平衡为原则 ， 在中跨合拢段两端 ( 即 2个“ t ” 构的 2中跨悬臂端) 各设置长方体水箱作为 平衡重 ， 水箱内有刻度， 水箱放置于 3 0 梁段顶板， 以 箱梁轴线对称均匀布设。每个水箱的重量按合拢段 所浇筑混凝土及施工模板的重量总和的一半计算。 2 5 中跨合拢段顶推 为了准确测得 中跨合拢段顶推时的相对位移和 绝对位移 ， 在 2 9 梁段设置测站点， 且分别在中跨合 拢段两端的引桥上设置观测点。在合拢段两端平衡 重设置完成以及其他准备工作就绪后 ， 进行 中跨合 拢段顶推。顶推采用两点法 ， 即用 2台 2 0 0 t 千斤顶 在箱梁顶板加腋处对称 、 均匀地对箱梁 中跨合拢段 两端 t构进行水平顶推 ， 顶推力达到 2 6 0 t 后保持千 斤顶顶推力不变， 即保持千斤顶油压不变。 2 6 合拢段劲性骨架安装 在 中跨合拢段顶推力保持不变的情况下， 在 1 d 中的温度较低时段进行合拢段劲性骨架焊接。先将 劲性骨架的一端按照设计要求 ， 牢 固地焊接在 3 0 梁段的预埋钢板上， 待这端焊接完成后 ， 再视劲性骨 架的另一端与预埋钢板之 间的间隙大小， 在劲性骨 架与预埋钢板之 间酌情垫置钢板 ， 将劲性骨架上下 横梁焊接牢固， 随后安装 、 定位劲性骨架斜杆。斜杆 焊接采用同样的焊接工艺。 2 7 中跨合拢段临时锚固 在中跨顶推力撤除后应立即进行临时锚固( 防 止温度变化将合拢段劲性骨架焊缝拉裂) 。按照设 计要求 ， 分别对称张拉顶板、 底板 临时锚固索 ( 顶板 2 束 、 底板 2束对称布置) 。张拉力为设计张拉力 的 3 0 ， 作为中跨合拢段的临时锚固体系 ， 同时也为 了 防止中跨合拢段混凝土在浇筑完成后 ， 连续钢束张 拉之前混凝土开裂。 2 8 中跨合拢段钢筋 、 预应力管道安装 对混凝土施工缝进行认真处理后 ， 可进行合拢 段钢筋的绑扎及预应力管道安装。由于合拢段钢筋 和预应力管道密集 ， 且又增加了横隔板及劲性骨架， 因此应特别注意预应力管道的定位和密封 ， 确保管 道畅通。由于合拢段 预应力束管道 内不能穿衬 管， 为安全考虑采用先穿束的方式。 2 9中跨合拢段混凝土浇筑 混凝土浇筑前必须对模板加固情况及总体安全 性 、 预埋件位置进行仔细检查 ， 确保施工安全。在 1 d中温度最低时间段并且在 2 h之 内浇筑完成。浇 筑合拢段 混凝 土时 ， 边浇混凝土边 同步等效卸 载。 具体操作为 ： 指派专人根据混凝土浇筑速度 ， 按每盘 混凝土入模时 间段 ， 可知单位时间混凝土的入模重 量 。同时在该时间段 “ t 构两悬臂端压重水箱排除 掉相同重量的水 ， 卸载时“ t 构两悬臂端的操作人员 使用对讲机随时保持联系， 确保两悬臂端同步卸载。 2 1 o 合拢段预应力束的张拉、 压浆 待中跨合拢段混凝土达到设计强度 的 9 0 以 上 ， 且龄期达到 3 d以后， 先对临时锚 固索进行补张 至设计吨位 ， 再按照先张拉长束 、 后张拉短束 的顺 序 ， 分 2 批 ， 按分级 、 对称、 均衡 的原则张拉纵 向底板 束和横 、 竖向预应力筋。 在中跨合拢段第 1 批纵 向预应力 束进行张拉 后 ， 立即对该批纵向预应力管道进行真空压浆 ， 在压 浆达到设计强度后再进行第 2批纵 向预应力束张 拉 、 真空压浆。 3 预顶推控制 3 1 顶推特点 本桥最重要的结构特点就是主桥 2个主墩严重 不等高 ， 从而直接 导致 2主墩抗推刚度差异较 大。 这样的结构特点致使在桥梁 中跨合拢顶推时 ， 两悬 臂段所产生的水平及竖 向位移偏差较大 ， 所 以在顶 推前应充分分析研究 。 维普资讯 2 0 0 7年 第 5期 薛立强： 白果渡嘉陵江特大桥合拢段预顶推施工技术 5 9 3 2 顶推力确定 通过结构计算得出 ， 主跨箱梁后期的收缩徐变 使墩顶向河心的位移量为 1 ， 整体降温使墩顶 向河 心的位移量为 a 2 ， 水平推力则要使墩顶向河岸的偏 移量为 1 + 去a 2 。其中混凝土收缩应变和徐变系 数要与施工 中的实测值对 比分析后加以修正 ， 以使 后期收缩徐变产生的收缩量计算值更接近实际。 3 3 合拢段顶推位移 中跨合拢段的顶推位移见表 1 。 表 1 中跨合拢段顶推位移 墩 号 向武胜方向位移向合 f f 方向位移相对位移 i ra i ra i ra l 1 ( t 构 ) 2 0 3 3 l 2 ( “ rr 构 ) 一 1 3 4 结语 白果渡嘉陵江特大桥合拢前采用千斤顶对主梁 预先施加 了一个水平 顶推力 ， 以抵消降温和后期混 凝土收缩徐变产生 的收缩量 ， 对改善墩身和主梁 内 力及变位都起到有 利的作用 ， 使结构受力趋于更合 理 。 该桥合拢后 ， 通过测量监理工程师的测量检查 ， 该桥轴线偏位 3 m i l l ， 高差偏差 6 m i l l ， 线型满足设计 要求 。监控单位 的工作人员通过检测， 发现箱梁底 板、 腹板 、 顶板的内部应力均满足监控要求 ， 说 明该 桥的合拢是完全成功的。 参 考 文 献 1 罗磊 斜拉桥合拢段施工工艺研究 j 四川建筑， 2 0 0 5 ， 2 5 ( 3 ) ： 1 2 31 2 4 2 代晓燕 西芹大桥主桥连续刚构边跨现浇及合拢段的 施工 j 工程科技 2 0 0 5 ( 2 ) ： 2 7 3 2 3 郑凤玉高墩大跨径曲线连续刚构桥不平衡合拢施工 技术 j 福建建设科技 ， 2 0 0 5 ( 1 ) ： 3 8 3 9 4 王中南 官洋溪特大桥边跨合拢方案研究 j 铁道勘 测 与设 计 ， 2 0 0 4 ( 6 ) ： 91 2 ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )c ( 上接 第 5 1页) 梁预制 、 钢筋检验及浇筑混凝土前 ， 用 比钢绞线直径 大 2 3 m i l l 的镀锌管或不锈钢管对应于钢束根数穿 入波纹管内， 在脱模后抽 出。二次张拉槽 口应使用 砂浆封闭， 避免锈蚀。t梁吊装时需加强横 向、 纵 向 的观测 ， 使用可方便地对梁体进行横 向和纵 向位置 调整的架桥机 吊装 ， 确保梁体与支座、 梁端对梁端 的 精确定位 。采用严格 的配合 比、 预拱度 、 封端精度、 养护和存梁控制， 确保安装 的裸梁相邻梁体高差达 到规范要求 ， 这是确保二次 张拉 工程质量 的关键 。 墩顶湿连接只有在架桥机完成架梁任务拆除并完成 横隔板的连接后方可进行 。应使用钢模 ， 固定好底 模板 ， 梁端混凝土应充分凿毛并清洗干净所有的油 污 ， 钢模混凝土之 间应 使用胶皮封 闭， 确保振捣 到 位 ， 发现漏浆处应及时加固模板 ， 并用水冲洗受污染 的盖梁 ， 见图 9 。