墩底对顶施工V型刚构桥的支座和承台设置.pdf

2 0 1 5 年 1 O 月第 l 0期 城 市道桥与 防洪 管理施工 1 0 7 墩底对顶施工 v型刚构桥的支座和承台设置 姚青 上 海城 建市 政工 程 集 团 有 限公 司 上海 市 2 0 6 5 摘要 上海轨道交通 1 6 号线泐马河桥为主跨 1 4 5 m的 V型墩连续刚构桥 该桥采用独特的施工工艺 在中跨合龙后 对 V 型墩底依靠承台对上部结构施加一对相 向的水平顶推力 为主梁结构提供一定的预压力和预拱度 由于采用此工艺 V型墩底 及承台之间的连接构造与以往 v型刚构桥明显不同 为确保该桥梁在顶推合龙时的结构响应符合设计预想 采用了较为特殊 的支座与承台结构形式 对该支座进行了相关试验 确保施工效果符合设计要求 并介绍承台的结构形式以及支座设计与试验 过程 实际施工结果表明这些方法是可行的 可为类似工程提供借鉴 关 键词 桥梁 工程 墩 底顶 推 V型墩 承台 支 座 中图分 类号 u 4 4 5 文献 标志 码 B 文章 编号 1 0 0 9 7 7 1 6 2 0 1 5 1 0 0 1 0 7 0 5 0 引言 上海轨道交通 1 6号线泐马河桥布置在临港大 道两幅跨河桥之间仅 5 0 m净距之内 三座桥并列 成 品 字形 受两侧跨河桥之 间净距及 桥梁承 台 位置的限制 设计采用预应力混凝土 V型墩连续 刚构桥 主墩和主梁 箱体 宽度 只有 4 5 m 主跨跨 径达到 1 4 5 m 与传统 的刚构 桥的合龙方式不 同 该桥采用 先中跨后边跨的合龙方式 在体系转换后形成连 续刚构桥 在中跨合龙后 张拉中跨合龙钢束过程 中 在两侧 V型墩墩底采用千斤顶 同步施加水平 对 顶力 消除在张拉过程 中墩底产 生的水平反力 和预应力产生 的次 内力 并对跨 中主梁结构提供 一 定 的预压力 和预拱度 起 到改 善结构应力状态 的效果 泐马河桥施 工首次采用 了 墩底先铰支后 固 结 的全 新构造及 墩底顶 推辅 助跨 中合龙 的施 工技术 对 V型墩 承台及 两者之 间的连接构造提 出了较 为特殊 的功 能需求 即在桥梁上部结构施 工阶段 V型墩及承 台之 间为临时 固结状态 在成 桥合龙及墩底水平顶推 阶段 调 整为临时可滑动 的铰支座状态 最后在体系转换完成后 对该构造 整体填充浇筑为永久固结状态 成为较常规的 V 型墩连续刚构桥 该桥在 v型墩底 与承台之 间设 置临时可滑动 的铰支座 在 临时 固结一可滑动铰支座 永久固 收稿 日期 2 0 1 5 0 5 2 8 作者简介 姚青 1 9 8 1 一 男 上海人 工程师 主要从事桥梁施 工技 术工作 结 三个施工 阶段 在未对桥梁上部结构做更多调 整 的前 提下 对支座 和承 台形式做 了革新 对施工 工艺也做 了有益 的尝试 文献 3 I 已经 系统介绍 了 该桥的施工工艺 由于该桥承台与支座形式独特 本文将详细介绍采用独特工艺施工的 V型刚构桥 的支座和承台设 置 1 工 程概况 泐马河 桥为三跨 8 7 5 m 1 4 5 m 8 7 5 m V型 墩连续刚构桥 桥位两侧为临港大道公路桥 该桥 采用 7 0 8 m 1 2 0 m 7 0 8 m三跨 变截面预应力混 凝土连续梁桥 两 幅主桥中间净距仅为 5 m 泐 马 河桥施工时这两幅桥 已经建成 在该两 幅桥之 间 的狭小空 间内施 工 两桥间的位置关 系见 图 1 图 1 泐 马河桥横 断面 图 单位 c m 泐马河桥设计采用单箱单室截面形式 箱梁 底板宽 4 5 m 顶板宽 9 8 6 m 梁 高为 6 1 5 5 3 m 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 学兔兔 w w w x u e t u t u c o m 2 0 1 5 年 1 O 月第 1 O期 城 市道桥 与 防洪 管理施工 1 1 1 表 1 2 5 0 0 0 k N特殊规格球型钢支座静摩擦试验数据 单 位 k N 第 1 次 第 2 次第 3 次第 4 次第 5 次静摩擦系数 动摩擦 系数试验结果如 表 2所示 可见在设 计承载力 2 5 0 0 0 k N 作用下 支座的动摩擦系数 只有 0 6 1 不大于 3 满足设计和规范的要求 表 2 2 5 0 0 0 k N特 殊规格 球型钢 支座动摩 擦试验 数据 单位 k N 第 i次 第 2 次第 3 次第 4 次第 5 次动摩擦系数 图 l 4给 出 了动 摩擦 系数测 试 时一个支 座 的 水平力与水平位移关 系图 其 它几 个支座试验结 果类似 这里就不再一一给 出 可见在支座滑动过 程中 动摩擦力基本保持不变 只是在接近停止时 动摩擦力才稍稍增加 在摩擦过程中 支座竖向会 有一定 的压缩变形 但支座 的竖 向位移很小 只有 不到 0 8 mm 不大于支座总高度 的 0 3 5 t 3 0 0 2 0 0 1 0 0 Z 0 1 一 1 O 0 2 0 0 3 0 0 水平力与位移 曲线 支座I 水平位移 rn m 图 1 4 支座 的典 型水平 力与位移 曲线 图 6 V型墩 支座 与 承台 固结施 工 该桥在梁跨 中合龙且 V型墩顶 推到位满 足设 计要求后 利用限位钢条塞入球型钢支座 重新锁 定支座 使之成为不可滑移的固定支座 之后 再 利用 2 0 b 工字钢分次替换千斤顶 并拆除其余相 关装置 清扫施工槽 确保沟槽清洁 干燥 无杂 物 然后 将顶推施工内预 留的钢筋焊接连接后浇 筑混凝 土 根 据设计要求采 用补偿 收缩混凝土进 行 浇筑 为 了减免 V型墩底后 浇混凝土产生收缩 裂缝 提高墩底承台混凝土耐久性 强度等级采用 C 4 0 水中养护 1 4 d 强度 的混凝土 其限制膨胀 率 0 0 0 0 2 5 浇筑完成后对墩底 固结混凝土进行蓄 水养护 2 8 d 最终 固结后 的承台结构见 图 1 5 2 0 b 边 跨 蓐 向 r 3 l0 垡 铡 j J j 7 结论 图 1 5 对顶 完成后 的墩底承 台固结示 意图 轨道交通 1 6 号线泐马河桥采用先中跨合龙再 在 V型墩底进行水平对顶使中跨起拱同时张拉中 跨预应力钢束 然后 再进行边跨合龙 形成 V形 刚构 由于采用特殊 的施工工艺 该桥布置了特殊 设计的临时支座 承台形式也与以往类似桥梁不同 该桥 的承台结构必须满足施 工工艺和各 阶段 的总体要求 正因为如此 承台结构形式比 V型刚 构桥复杂得 多 该桥施工 中采用 的球 型钢 支座有 限位钢条等特殊 的结 构 支座 的摩擦系数足够小 在张拉跨 中预应力 钢束 阶段可 以明显改善结构的 预应力施加效果 本 文所涉及 的施 工工艺及施 工 过程 可为类似桥梁工程施工提供借鉴 参 考文献 1 陈立生 石雪 飞 阮欣 等 V型墩 连续 刚构桥 墩底 顶推合 龙 的 数值模拟及控制标准 J J 城市道桥与防洪 2 0 1 4 2 0 1 0 3 4 3 8 2 孙才杰 姚青 王洪新 等 大角度 v型墩的混凝土浇筑分块及 模板支 撑体 系 J 建筑 结构 2 0 1 5 4 5 增 刊 3 4 3 8 3 王洪新 石雪飞 姚青 等 大跨度 V型刚构桥的墩底顶推合龙 施工控制新技术f J 建筑结构 2 0 1 5 4 5