高架桥上部结构施工方法探析.doc

高架桥上部结构施工方法探析摘要：高架桥上部结构施工作为高架桥整体施工的关键部分，其施工方法的优劣将直接影响高架桥的整体技术指标。本文结合笔者多年的工程实际经验，对目前常用的高架桥上部结构施工方法做出一一的分析和探讨，其中特别对移动模架逐孔现浇施工法进行了重点论述。关键词：高架桥、上部结构、施工方法中图分类号：tu74文献标识码：a 文章编号：高架轨道交通的上部结构施工方法受到桥梁类型、跨径、城市环境要求、施工机械化水平等因素影响，主要有：就地现浇、移动模架逐孔现浇、预制拼装、顶推施工、悬臂施工、提升与浮运等。上述这些施工方法各有其优点和适用条件，在选择施工方法时，应该做到因地制宜。1、移动模架逐孔现浇移动模架是以移动式桁架为主要支承结构的整体模板支架，可一次完成一联梁体混凝土的浇筑，适用于跨度小于50m的多跨简支梁和连续梁的施工。这种模架的结构比较简单，用料少，质量轻，便于模板高度的调整和控制，而且该模架对梁体尺寸不加限制，施工时模架的移动既方便又安全。用移动模架法施工现浇混凝土连续箱形梁时，先将箱梁底模按要求预设上拱度，立侧模后现场绑扎梁体钢筋，绑扎合格后即可灌注梁体混凝土，待梁体混凝土达到规定强度后，进行原位张拉并压浆。压浆完毕后通过移行装置将模架前移至下一联梁位处进行梁体施工作业。施工时需将两侧的钢桁梁和模板联成一体，每施工完一联后，便可将其解体，然后利用支架顶部的滑道及拖拉设备将钢桁梁牵引，支架循环利用。下面介绍以“六四”军用梁和“八三”军用墩等军用器材拼成的移动模架施工现浇混凝土连续箱梁的施工技术在某快速轨道交通工程中的应用。1.1、移动模架构造1.1.1、移动模架简介根据某施工现场的实际情况，结合以往施工经验，在“六四”军用梁和”八三”墩等军用器材的基础上组拼成一套可用于施工2030m跨度的现浇混凝土连续箱梁的移动模架。1.1.2、移动模架总体构造模架结构根据受力状态及工艺设备等条件，采用“六四”军用梁组拼，主要由模板、承重桁架、支架、滑道及拖拉设备等组成。1）模板结构。用型钢做侧模骨架，面板用厚度为6mm钢板组焊；底模悬挂在模架的一侧，并随模架前移。为此，外模和底模均以5m为节段制作。调整外模及模板与承重主桁架之间楔垫以符合平曲线梁段及竖曲线梁段的形体要求。2）承重主桁及支架。承重主桁梁采用“六四”军用梁组拼，桥墩上下游各一组，每组由2片组成，共四片单层“六四”梁，其总长度81m，主梁部分长80m，导梁长lm，主梁与侧模连接，导梁前端设有上翘，以便桁架前移上墩。上下游两组横向用槽钢交叉连接以加强整体稳定。支架利用“八三”铁路军用墩组拼，横桥向2排，顺桥向3排，并在承台顶埋设预埋件，与军用梁螺栓连接。3）滑道及拖拉装置。模架纵移程序同钢桁梁拖拉安装，在支架上设置下滑道，承重主桁梁下弦为上滑道，上下滑道间设四氟板。下滑道设置可满足模架纵横向移动及弯梁的施工要求。下滑道长50cm，宽30cm，滑道面为5mm不锈钢滑板。桁架拖拉利用两台5t卷扬机做动力，卷扬机布置在箱梁顶端，前方墩设转向滑轮，牵引索滑轮组按走“4”布置。1.2、移动模架法施工箱梁的施工工艺1.2.1、施工准备工作移动模架法施工现浇混凝土连续箱梁前需在相应部位的承台施工时预埋杆件，作为模架支墩的临时加固点。另外在施工前，尚应根据验收标准测量墩的中心线以及支撑垫石的施工高程，计算出施工误差，经监理工程师审查并签证后方可进行梁体施工作业。1.2.2、移动模架的组拼根据桥本身的特点以及施工的总体安排，移动模架的组拼采用在梁孔位处拼组的施工方案：用汽车起重机拼装模架，并在承台位置使用“八三”军用墩设置临时支撑。将模架杆件运至现浇梁孔位处，使用汽车吊将杆件组拼成单元，然后用两台25t的汽车吊将单元块提升至墩上面的支撑及临时支墩上，依此将模架拼组完毕。1.2.3、现浇梁体混凝土施工模架组拼完成后，首先安装模板，调整底模标高，利用木楔将底模调整至预定位置，然后测量梁体的空间位置，并根据设计要求和测量结果，使用底模支撑架上的木楔进行梁段三维空间的调整，直至满足要求为止。模板安装好并经检查合格后开始梁体钢筋的绑扎，绑扎完毕即可浇筑梁体混凝土，待混凝土养生至设计张拉强度后，按要求张拉钢绞线并分阶段地调整梁底至“六四”梁表面的高度，直至张拉完毕并脱空箱式支撑退出钢楔块为止。卸掉千斤顶，将承重主桁梁落在滑道上，模板脱落。1.2.4、移动模架的移行拆除底模，使之悬挂于一侧桁梁上，同时拆除两组承重桁梁间的临时连接。在新拼好的“八三”墩支撑上安装好滑移轨道，同时移行卷扬就位联结。通过移行卷扬拖拉移动模架在滑道上前行至下一梁孔位，调整就位后进行下一循环作业。1.2.5、施工要点现浇混凝土连续梁的施工是高空作业，所以拼装结构是否稳固，滑道及拖拉装置是否牢靠是确保施工安全和顺利的关键，施工中必须给以充分考虑。1）移动模架用的滑移轨道必须平顺，以确保施工时模架的顺利移行。2）移动模架是本施工工艺的关键，所用的组拼件“六四”军用梁和“八三”军用墩的规格及强度必须满足钢结构的标准要求。而作为承重梁的四片为一组的“六四”军用梁之间必须设定牢固的横向联结系，以增加模架的刚度，并确保模架的稳定。3）每移动一次模架后施工下一联梁前，必须对移动模架进行系统的检验，并对滑道及拖拉设备进行核查，确认一切就绪后方可进行下一循环作业。2、顶推施工顶推法施工是沿桥纵轴方向的桥台后开辟预制场地，分节段(1030m)预制混凝土梁体，并用纵向预应力筋连成整体，然后通过水平液压千斤顶施力，借助不锈钢板与聚四氟乙烯模压板特制的滑动装置，将梁逐段向对岸顶进，就位后落架，更换正式支座完成桥梁施工。顶推法施工方法宜用等截面箱梁，跨径为3060m(最大可达160m)的直线梁桥。顶推施工特点：(1)顶推施工设备简单，施工平稳；可工厂化生产，施工质量容易保证；也可以在深谷、宽深河道的桥梁、高架桥以及等曲率曲线桥、带有竖曲线的桥及坡桥上使用。(2)顶推施工比其他施工方法配筋要多，而且增加了临时预应力束的张拉锚固、拆束及压浆封孔等工艺，整体工艺要求严格，需要技术水平较高的专业化施工队伍。3、挂篮悬臂浇筑施工挂篮悬臂浇筑是在桥墩两侧对称逐段浇筑混凝土、张拉预应力筋、移动挂篮、立模绑扎钢筋等循环直至合龙形成连续梁桥。挂篮悬臂浇筑有如下特点：(1)施工中产生负弯矩，桥墩在施工中也产生负弯矩，因此宜在运营状态下结构受力与施工阶段接近的桥梁中选用，如变截面连续梁、t构、斜拉桥。与顶推法相比，不因施工而增加过多的材料，不受跨数限制。(2)采用梁墩固结措施，施工过程中需要有体系转换。(3)逐跨连续悬臂施工可以利用已建结构在桥面上运输，故机具设备、材料、预制节段的运输简捷。此外，每完成一个新的悬臂并在跨中合龙后，结构的稳定性和刚度不断加强。同时施工线形及合龙技术要求较高。(4)机具设备种类多，主要是挂篮。逐段浇筑，易于调整标高，控制梁段变形。(5)属无支架施工。挂篮悬臂浇筑施工不需大量施工支架和大型临时设备，不影响桥下通航、通车，不受季节、洪水影响，但上下部不能同时施工，工期长。4、满堂支架就地浇筑满堂支架就地浇筑施工是在支架上安装模板、绑扎、安装钢筋骨架、预留孔道，在现场浇筑混凝土，并施加预应力，达到强度后拆模和支架的方法。其主要优点有：整联卸落支架，梁内主筋不中断，整体性好；结构在施工中不存在体系转换，不产生恒载徐变二次矩；施工平稳可靠，不需大型起重设备，施工方便；适宜跨径为2060m，最大可达150m。主要有以下缺点：混凝土收缩、徐变应力损失大；需要大量施工支架，跨河搭设影响通航与泄洪，跨路搭设影响交通；施工期间安全性差；施工期长，施工费用高，施工场地占用大，施工管理复杂；支架受载荷的变形和挠