1 工程概況
沈大與大莊高速公路連接線工程第三合同段大連灣特大橋上部跨越金窯鐵路部分為45 m-I-70 m+45 rn三跨(118號(hào)～121號(hào)墩)一聯(lián)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土單箱單室變截面連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，按左右雙幅布置，主跨徑為70 m，兩個(gè)邊跨徑為45 m。箱梁縱向分0號(hào)段、懸臂澆筑段(1號(hào)～8號(hào))、合龍段(9號(hào))及邊跨現(xiàn)澆段，其中0號(hào)段長10 ITI，懸臂縱向分段長度為2．5 m+3×3．5 m+4×4．0 m(見圖1)。連續(xù)箱梁采用縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力體系。該橋原定采用對(duì)稱平衡懸臂逐段澆筑法施工，但是由于119號(hào)，120號(hào)兩主墩在金窯鐵路站內(nèi)施工，其工程進(jìn)展緩慢，至2007年4月末才將119號(hào)，120號(hào)兩主墩施工完，根據(jù)現(xiàn)有掛籃數(shù)量，若按原施工方案則一定延誤工期；但要再進(jìn)場兩套掛籃，一則又花費(fèi)大筆資金，二則由于掛籃的訂購、制作及進(jìn)場占用時(shí)間，未必能達(dá)到工期要求。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，工作人員提出了改用“單懸臂施工方法”
【1】。
2 單懸臂施工方法簡介
單懸臂施工方法是指大跨度連續(xù)箱梁一端用支架方法澆筑施工而另一端用掛籃澆筑施工的方法。這種施工方法適用于工期不緊的情況下，當(dāng)其中一端箱梁梁底距地面高度較低，且無鐵路、河道影響時(shí)，可采用逐段落地支架代替掛籃施工技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是同整跨滿堂支架施工相比，既節(jié)省了大量支架，又可滿足適當(dāng)?shù)耐ㄐ幸?，更主要的是減少投入掛籃的數(shù)量，簡易、方便又節(jié)約資金，為施工單位取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。此種施工方法的受力比較復(fù)雜，不僅包括連續(xù)梁在0號(hào)塊底部承受l臨時(shí)支座反力和主墩周圍的臨時(shí)支架支撐力，還包括在一端落地支架作用在連續(xù)梁端部梁塊的支撐力，配重塊重量、位置與另一端的掛籃相對(duì)應(yīng)，其受力
分析如圖2所示。由于落地支架承受部分箱梁自身重量，因此對(duì)控制箱梁的變形、撓度更加有利
【2】。
3 單懸臂施工控制要點(diǎn)
3．1 施工工藝流程
施工工藝流程見圖3。
3．2 施工控制要點(diǎn)
1)邊跨與中跨預(yù)澆梁段的立模標(biāo)高必須同時(shí)調(diào)整。2)配重塊的總重量要與掛籃重量相等。配重塊安放位置距邊跨梁段端部0．5 m～1 In，兩側(cè)2 m距離，按兩排擺放，配重塊底部墊方木或厚木板，以使箱梁整體受力。3)邊跨梁段澆筑完后，在其強(qiáng)度達(dá)到80％(養(yǎng)生3 d)前，此時(shí)不能移動(dòng)中跨掛籃或澆筑中跨懸澆塊，否則邊跨的新澆梁段與舊梁段之間可能出現(xiàn)橫向裂縫。4)每節(jié)段懸澆束張拉完畢后，再拆除邊跨梁段下的底模。此時(shí)T構(gòu)的受力形式為雙懸臂。中跨掛籃移動(dòng)時(shí)，必須與邊跨的配重塊同時(shí)對(duì)稱進(jìn)行。5)正常監(jiān)控工況分為“空模狀態(tài)，混凝土澆筑完，預(yù)應(yīng)力張拉完”三種，以往T構(gòu)的前后梁段按工況種類同時(shí)進(jìn)行施工控制；但在“單懸臂施工法”中由于T構(gòu)邊跨、中跨的梁段分兩次澆筑，為有效控制箱梁的標(biāo)高和線性，T構(gòu)的前后梁段按工況種類分別進(jìn)行施工控制
【3】。
4 施工過程計(jì)算與分析
4．1 施工過程計(jì)算
以如下施工過程階段為例進(jìn)行分析計(jì)算，如圖4所示。
假設(shè)邊跨6號(hào)段為支架現(xiàn)澆段，掛籃位置在中跨5號(hào)段靠右端位置，壓重塊在邊跨5號(hào)段靠左端位置，用Midas進(jìn)行有限元模擬分析計(jì)算，掛籃以及壓重塊用集中力模擬，支架用只受壓桁架單元模擬，橋墩與主梁剛性連接，假設(shè)施工過程中系統(tǒng)整體降溫15℃ ，主梁截面溫差8℃ ，計(jì)算模型如圖5所示。由于壓重塊與掛籃在T構(gòu)上的力的作用點(diǎn)不同，壓重塊作用點(diǎn)偏向已澆塊件，而掛籃偏向于待澆塊件，造成了主跨和邊跨兩端的變形不對(duì)稱(見圖6)；由于溫差而產(chǎn)生的箱梁變位因素對(duì)已澆段混凝土的影響，使邊跨已澆段梁端出現(xiàn)3．3 cm的上位移(見表1)。
4．2 現(xiàn)象分析
如果按正常的支架立模，由于降溫的影響，箱梁邊跨已澆段混凝土梁端將出現(xiàn)3．3 CITI的上翹，造成梁端與支架脫空，而當(dāng)溫度升高時(shí)，這幾公分的上翹會(huì)隨著溫度的升高而消失，已澆段梁端隨著溫度的升高和降低產(chǎn)生上下的撓動(dòng)；現(xiàn)澆段由于混凝土還有沒達(dá)到強(qiáng)度以及有支架的支撐，現(xiàn)澆段混凝土不會(huì)隨已澆段的變形而產(chǎn)生上下的撓動(dòng)，這使得新老塊件混凝土接縫處在新澆混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度前就開始受力。而懸臂梁的懸臂越長，變形也就會(huì)越大，新老混凝土接縫處就越容易開裂。
4．3 解決方法
對(duì)于這種現(xiàn)象，我們?cè)跍囟茸畹?，?dāng)已澆段混凝土向上變形的位移最大時(shí)，在支架上墊上～些小墊片，這樣，當(dāng)溫度升高時(shí)，即使已澆段混凝土有向下變形的趨勢(shì)，因?yàn)榛炷僚c支架的完全接觸，這樣的變形也會(huì)被克制，保證了現(xiàn)澆段混凝土受力的安全。
5 結(jié)語
沈大與大莊高速公路連接線工程第三合同段運(yùn)用單懸臂施工法已經(jīng)在原定工期順利完工，主梁的線形也得到了較好的控制，由溫差而產(chǎn)生的箱梁變位因素對(duì)新澆段梁體混凝土的影響得到了很好的克服。單懸臂施工方法在此工程中的成功運(yùn)用，不僅滿足了橋下凈空通行的要求，而且還節(jié)省了掛籃的投資，為施工單位取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益，為今后類似的大跨度連續(xù)箱梁的施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
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