肇慶大橋北引橋上部結(jié)構(gòu)施工工藝
2010-06-03
肇慶大橋北引橋全長(zhǎng)600m，跨徑組合為：10×20m+11×20m+9×20m。橋面寬17m，主梁設(shè)計(jì)為單箱三室連續(xù)梁，箱高113m，在平面上有一段曲線。北引橋橋址地勢(shì)較平坦，其下主要為農(nóng)田、魚塘、藕田等軟基礎(chǔ)。通過(guò)與搭設(shè)落地式支架施工等多種方案比較，從節(jié)省材料、解決軟基處理等技術(shù)難題出發(fā)，采用了移動(dòng)支架逐孔分塊澆筑新工藝。
裝配式貝雷桁架是中國(guó)公路橋梁建設(shè)的常用專用設(shè)備，其承載力大，架設(shè)方便，可以多次周轉(zhuǎn)使用，因此移動(dòng)支架施工方案首選的設(shè)備應(yīng)當(dāng)是貝雷桁架。北引橋20m跨移動(dòng)支架長(zhǎng)51m，由支架系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及移動(dòng)系統(tǒng)組成。
1 移動(dòng)支架主要構(gòu)造
1. 1 支架系統(tǒng)
根據(jù)箱梁設(shè)計(jì)，為滿足穩(wěn)定性、承載力和縱向移動(dòng)的要求，在橋?qū)?7m范圍內(nèi)設(shè)4組共14排縱向貝雷桁架。每排17片共51m長(zhǎng)，其允許承載力為1000t·m左右。設(shè)橫向貝雷桁架4排，每排長(zhǎng)18m，并在其上下弦設(shè)加強(qiáng)弦桿，以改善局部承壓力。
1. 2 模板系統(tǒng)
在橫向貝雷桁架上裝置三大塊可以移動(dòng)的模板。為方便調(diào)節(jié)立模標(biāo)高和拆模，10t螺旋千斤頂支撐上承底模及側(cè)模，形成箱梁的模板系統(tǒng)。
1. 3 移動(dòng)系統(tǒng)
包括小滾輪、卷?yè)P(yáng)機(jī)、銅絲繩、滑輪組及前錨點(diǎn)等組成?？蓪?shí)現(xiàn)貝雷支架的整體前移和模板在縱向貝雷桁架上移動(dòng)。
2 移動(dòng)支架安全
2. 1 安裝鋼牛腿
先將兩個(gè)半圓形抱箍放置設(shè)計(jì)標(biāo)高位置，通過(guò)預(yù)應(yīng)力粗鋼筋Φ32的千斤頂張拉后固定于橋墩上。張拉控制噸位為50t，每個(gè)抱箍共設(shè)12對(duì)Φ32預(yù)應(yīng)力，共600t。通過(guò)試驗(yàn)證明每個(gè)牛腿垂直承載力可達(dá)到200t。采用鋼抱箍作為牛腿，不損壞混凝土橋墩，承載力大，裝拆方便。較傳統(tǒng)的在墩柱上預(yù)留孔或預(yù)埋支撐的做法，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。全橋在7個(gè)橋墩上安裝牛腿，約重7t，可周轉(zhuǎn)使用。
2. 2 滾動(dòng)支座
支架移動(dòng)時(shí)用的滾動(dòng)支座不用原配套的平滾和搖滾，而改用高度僅為10cm、寬45cm的小滾筒，它用Φ40鋼棒做滾動(dòng)軸，外套Φ50鋼管做成。這種支座尺寸小，重量輕，使用十分方便，安裝時(shí)用U形螺絲固定于桁架上，以防走位?？v桁到位后小滾筒支座不取出，周邊用硬木和楔形鐵塊尖緊。
2. 3 支架移動(dòng)
將貝雷桁架分為4組。用4臺(tái)放置于已澆好梁上的5t卷?yè)P(yáng)機(jī)通過(guò)前方墩柱上的滑輪組將縱梁前移。前移時(shí)要兩組貝雷桁架對(duì)稱同步緩慢前行，一般先移兩組內(nèi)縱梁后再移兩組外縱梁。移動(dòng)工程中應(yīng)該注意：保證側(cè)模板與箱梁之間有足夠的空間距離，以免摩擦增加前移阻力；考慮到支架前移時(shí)端部撓度較大，故加工“象鼻”狀構(gòu)件，安裝于支架前方做導(dǎo)向架以利支架前移就位；貝雷縱梁支架前移時(shí)按兩組對(duì)稱同步前移，考慮到墩柱底部混凝土受拉可能開裂的限制，應(yīng)在前兩跨墩柱底設(shè)置反向錨錠。
2. 4 模板安裝
a) 為確保外觀質(zhì)量，模板采用定制的整體模板(2m為一節(jié)段)。在進(jìn)行曲線段施工時(shí)，模板按每2m一段模擬橋縱向曲線。對(duì)于變截面段，則在兩塊底模之間，用楔形木夾板拼裝鋼模板不足部分。
b) 為方便調(diào)整模板標(biāo)高及拆模，外側(cè)鋼模板底部都要安裝千斤頂，頂緊后即可澆筑混凝土，松后即可脫模。千斤頂上設(shè)短橫梁，當(dāng)貝雷桁架前移時(shí)，將其拆開放于貝雷梁上，待移過(guò)橋墩后重新安裝上。
c) 連續(xù)梁橋橡膠支座在箱梁底板澆筑前，先按要求準(zhǔn)確定位，其上蓋的鋼板可與底板混凝土澆筑成一整體。
d) 調(diào)整底模標(biāo)高時(shí)，要根據(jù)支架的變形設(shè)置預(yù)拱度。
e) 全橋設(shè)兩套長(zhǎng)10m模板。
2. 5 平曲線段處理
a) 對(duì)曲率較大的轉(zhuǎn)彎段，應(yīng)根據(jù)計(jì)算適當(dāng)加大滾動(dòng)支座的寬度。
b) 支架前移至接近下一個(gè)墩時(shí)，隨時(shí)準(zhǔn)備用手拉葫蘆調(diào)整貝雷桁架前進(jìn)的方向，使其順利落于墩頂?shù)臐L動(dòng)支座上。
c) 當(dāng)支架前移完畢后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)空載放置12h，以消除貝雷桁架梁因受彎而嚴(yán)生的彈性勢(shì)能。
3 分塊澆筑工藝
a) 為了減少自重彎矩，箱梁混凝土需分塊澆筑，以兩跨為一施工周期。首先澆筑兩個(gè)橋墩頂A塊(每塊長(zhǎng)10m)，A塊張拉預(yù)應(yīng)力后將模板移至相鄰兩個(gè)B塊(每塊長(zhǎng)10m) 后同時(shí)澆筑。達(dá)到強(qiáng)度后，再在箱內(nèi)張拉下緣預(yù)應(yīng)力即完成一個(gè)施工周期。
b) 當(dāng)墩頂A 塊澆完達(dá)到強(qiáng)度并張拉預(yù)應(yīng)力后，箱梁自重所產(chǎn)生的彎矩，則由縱向預(yù)應(yīng)力承擔(dān)，兩者合計(jì)總彎矩為零；而不作用在貝雷梁上，從而減少貝雷桁梁所受的內(nèi)力和產(chǎn)生的撓度，這是分塊澆筑的最大優(yōu)點(diǎn)。
c) 為了控制貝雷梁撓度，在墩頂A 塊離兩端50cm處，用Φ32的預(yù)應(yīng)力粗鋼筋倒掛Ⅰ36橫梁，從而將貝雷梁B塊箱梁澆筑的工作跨徑由20m減少至11m。
4 結(jié)束語(yǔ)
肇慶大橋北引橋首次在廣東省推廣采用了移動(dòng)貝雷支架逐孔分塊現(xiàn)澆20m跨連續(xù)箱梁的新工藝，無(wú)論從質(zhì)量、進(jìn)度，還是經(jīng)濟(jì)效益上均取得了令人可喜的成績(jī)，工地上各地參觀者絡(luò)繹不絕。通過(guò)實(shí)踐體會(huì)到該工藝有如下特點(diǎn)：
a) 相對(duì)需要地基處理的滿堂支架現(xiàn)澆工藝，移動(dòng)支架工藝是先進(jìn)的、技術(shù)上是合理的。其勞動(dòng)力雖多，但設(shè)備的重量小，總造價(jià)較低，為我國(guó)中小跨徑連續(xù)梁施工現(xiàn)代化進(jìn)行了有益的嘗試。
b) 經(jīng)濟(jì)效益好。北岸600m(30孔) 橋梁只用了一套貝雷移動(dòng)架，其構(gòu)件絕大多數(shù)能夠回收重復(fù)利用，節(jié)約了工程成本。全套支架總用鋼量246t，按施工面積計(jì)η1=24kgPm2；按孔計(jì)η2= 8tP孔；按梁?jiǎn)挝换炷林杏娩摿坑?jì)η3= 50kgPm3混凝土，這些指標(biāo)甚為經(jīng)濟(jì)。
c) 該工藝無(wú)須占用橋位處的地面，對(duì)于因地基情況差、處理工程量龐大的施工區(qū)域，或橋梁下方需維持通車，不能占用的情況下，設(shè)計(jì)中采用無(wú)帽梁的柱式橋墩時(shí)，移動(dòng)支架有著廣泛的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)：
徐立成等. 移動(dòng)式貝雷桁梁施工連續(xù)梁. 全國(guó)第二次預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)交流會(huì)議論文集，1995
