贛龍鐵路王中壩特大橋連續(xù)箱梁施工技術(shù)
2017-10-30
1 概述
贛龍鐵路王中壩特大橋主橋?yàn)槿珙A(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，跨徑布置為60+100+60=220m。箱梁橫橋向?yàn)閱畏?，采用單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。箱梁頂板寬12.2m，頂板厚度由0.45m變化至0.55m，腹板厚度由0.6m變化至0.8m，再由0.8m變化至1.0m，底板厚度由0.55m變化至1.2m。在端支點(diǎn)、中支點(diǎn)共設(shè)3個橫隔板，隔板設(shè)有孔洞，供檢查人員通過。主橋立面及斷面布置如圖1、2所示。
2 連續(xù)箱梁施工技術(shù)
2.1 箱梁0#塊施工
箱梁0#節(jié)段長14m，箱梁頂板厚度由0.55m變化至0.85m，腹板厚度由1.0m變化至1.3m，底板厚度由1.25m變化至1.65m，截面梁高由6.631m變化至7.2m。
箱梁0#節(jié)段采用支架現(xiàn)澆，一個主墩支架由6片托架組成， 托架下端放置在承臺上，上端用φ32mm精軋螺紋鋼筋對拉以抵抗水平力。托架之間采用用Φ273×6鋼管連接系連接。托架上橫向分配梁采用2HN500×200型鋼，縱向分配梁采用HN400×200型鋼，在縱向分配梁和橫向分配梁中間設(shè)置鋼墊塊以適應(yīng)箱梁順橋向截面尺寸變化。箱梁底模系統(tǒng)采用鋼模板進(jìn)行滿鋪。托架結(jié)構(gòu)如圖3所示。
箱梁0#塊的主要施工步驟為：
1）按照設(shè)計(jì)圖紙加工托架，將單片托架焊接為整體，運(yùn)至施工現(xiàn)場。
2）按照順序依次焊接安裝0#塊托架各構(gòu)件；安裝模板系統(tǒng)。
3）托架安裝完成后進(jìn)行預(yù)壓，消除非彈性變形。
圖3 0#塊托架結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）
4）綁扎鋼筋，澆注0#節(jié)段混凝土；待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。
5）箱梁0#塊施工完成后擇時拆除支架。
2.2 箱梁變截面節(jié)段施工
箱梁變截面節(jié)段采用懸澆施工，懸臂節(jié)段長度由2.5m、2.75m、3m、3.25m、3.5m和4m六種組成。根據(jù)懸臂節(jié)段長度的要求，施工中采用三角斜拉式掛籃，可以適用于各種節(jié)段長度及最大重量節(jié)段箱梁施工。
三角式斜拉式掛籃結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，施工安全性和穩(wěn)定性較好。三角斜拉式掛籃由主桁架系統(tǒng)、工作系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及操作系統(tǒng)等組成。掛籃結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。
圖4 掛籃結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）
2.2.1 1#節(jié)段施工
1）待主梁0#節(jié)段混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后張拉預(yù)應(yīng)力筋并壓漿、封端。
2）安裝掛籃，并進(jìn)行加載試驗(yàn)。
3）調(diào)整底模標(biāo)高，安裝側(cè)模，綁扎底板、腹板鋼筋及豎向預(yù)應(yīng)力筋，安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道。
4）安裝箱梁內(nèi)模。
5）綁扎頂板鋼筋，安裝縱、橫向預(yù)應(yīng)力管道；澆注節(jié)段混凝土。
2.2.2 其它節(jié)段施工
1）脫側(cè)模及內(nèi)模，張拉前一節(jié)段預(yù)應(yīng)力筋。
2）通過前、后吊帶的緊縮裝置，同步下落掛籃底平臺，使底模脫離混凝土面約15-20cm。
3）調(diào)整前、后吊帶的懸掛方式，使掛籃轉(zhuǎn)換到走行狀態(tài)。
4）拼裝走道，解除掛籃后錨，使掛籃前、后支點(diǎn)作用在走道梁上。
5）通2臺千斤頂同步頂進(jìn)前支點(diǎn)使掛籃在走道上滑移，前移掛籃至設(shè)計(jì)位置。
7）提升底平臺、外側(cè)模板，調(diào)整底模、內(nèi)模及外模中線和標(biāo)高。
8）安裝后下橫梁吊帶緊縮裝置及外滑梁固定吊帶。
9）重復(fù)1#節(jié)段施工步驟，完成合攏段外的其他梁段施工。
10）合攏段施工。
2.3 箱梁直線段施工
本連續(xù)梁邊墩承臺尺寸均為8.8m×13.8m，承臺高為4.0m，墩身為圓端形實(shí)體截面。直線段箱梁高為4.6m，箱梁頂寬12.2m，箱梁底寬6.4m。箱梁頂板厚度由0.60m變化至0.35m，腹板厚度由0.80m變化至0.60m，底板厚度由0.95m變化至0.55m。
箱梁直線段采用現(xiàn)澆支架施工，箱梁直線段現(xiàn)澆支架如圖5所示。
圖5 箱梁直線段支架結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）
現(xiàn)澆支架下部結(jié)構(gòu)采用Φ600×8mm的鋼管樁，靠近墩身側(cè)鋼管樁直接支撐在承臺上，墩身外側(cè)鋼管樁支撐在擴(kuò)大基礎(chǔ)上，樁腳與預(yù)埋件焊接固定。樁頂橫向分配梁采用2HN500×200型鋼，縱向分配梁采用HN350×175型鋼，縱向分配梁上布置2[10型鋼作為底模分配梁，底模系統(tǒng)采用15mm竹模板面板。
3 箱梁施工中的注意事項(xiàng)
3.1 箱梁0#塊及直線段施工注意事項(xiàng)
1）所有支架鋼結(jié)構(gòu)均要求在加工廠加工，以確保支架結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，經(jīng)項(xiàng)目部驗(yàn)收合格后方可運(yùn)到現(xiàn)場安裝。
2）支架安裝完成后，須進(jìn)行預(yù)壓，以消除支架非彈性變形，壓重重量為1.1倍箱梁自重。
3）箱梁0#塊施工過程中，T構(gòu)必須對稱平衡施工，且要進(jìn)行可靠的監(jiān)測和監(jiān)控，確保箱梁線形和受力滿足設(shè)計(jì)要求。
3.2 箱梁懸臂澆筑施工注意事項(xiàng)
1）掛籃為三角架斜拉式結(jié)構(gòu)，為便于安裝及保證結(jié)構(gòu)受力，設(shè)計(jì)時立柱按實(shí)際長度縮短10mm設(shè)計(jì)，立柱中支座下設(shè)千斤頂頂緊裝置，施工時T構(gòu)一端兩組立柱同步頂緊，頂升量以斜拉桿繃緊為宜，到位后于中支座下塞牢墊板，并采用螺栓與縱梁固定；
2）箱梁腹板上設(shè)置兩條走道梁，通過兩臺長行程千斤頂頂進(jìn)前支點(diǎn)使掛籃在走道梁上滑行。為保證掛籃縱、橫向位置，走道梁位置應(yīng)測量準(zhǔn)確放線，掛籃走行前，走道梁采用走道錨固梁、錨固筋錨固（錨固間距不得大于1.5m），以抵抗后支點(diǎn)上拔力，確保走行狀態(tài)下掛籃具有2倍的抗傾覆安全系數(shù)。千斤頂頂進(jìn)掛籃前行兩組主桁應(yīng)同步進(jìn)行，防止支點(diǎn)與走道梁卡住導(dǎo)致走行困難，影響結(jié)構(gòu)安全。掛籃走行前，前、后支點(diǎn)與走道梁接觸處均應(yīng)涂抹黃油以減少摩阻力；
3）掛籃主桁預(yù)拼完成后進(jìn)行靜載檢驗(yàn)，以檢驗(yàn)兩片主桁的共同受力情況以及掛籃受最大荷載時主桁的連接強(qiáng)度和變形值，以便消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形和設(shè)置準(zhǔn)確的預(yù)抬值；掛籃使用過程中應(yīng)經(jīng)常對主桁、錨固系統(tǒng)、前后吊掛系統(tǒng)等關(guān)鍵部位進(jìn)行檢查；
4）掛籃施工分懸臂澆筑及走行兩種工況，通過前、后吊點(diǎn)進(jìn)行工況轉(zhuǎn)換，各吊點(diǎn)處均設(shè)立千斤頂頂升裝置，通過千斤頂對
掛籃以及節(jié)段施工標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整。后中吊點(diǎn)、后邊吊點(diǎn)、外模吊點(diǎn)、內(nèi)模吊點(diǎn)及掛籃后錨點(diǎn)、走道梁錨固點(diǎn)通過混凝土梁體，施工時須預(yù)留孔道。箱梁內(nèi)底板后中吊點(diǎn)處須澆筑混凝土支承墊塊，墊塊內(nèi)布置適當(dāng)鋼筋，以滿足混凝土承壓要求，各吊點(diǎn)與混凝土梁接觸處設(shè)立墊塊均應(yīng)牢靠以避免支點(diǎn)滑動；
5）掛籃走行時要求兩組主桁均勻同步、T構(gòu)兩端掛籃對稱同步進(jìn)行。掛籃走行時外模通過外滑梁懸掛于前上橫梁及已澆筑混凝土箱梁翼緣板上，使外模與掛籃能同時移動。內(nèi)模通過內(nèi)滑梁懸掛于前上橫梁及已澆筑混凝土箱梁頂板上，內(nèi)、外模間設(shè)拉桿相連，為防止新老混凝土交界處漏漿，接縫處均應(yīng)填塞一定厚度泡沫并通過吊帶及拉桿施加一定的預(yù)緊力。
6）為確保掛籃結(jié)構(gòu)安全，嚴(yán)禁在掛籃懸臂端及底平臺上堆放多余機(jī)具設(shè)備、材料、雜物等，掛籃施工時設(shè)置必要的安全網(wǎng)和防護(hù)欄桿。
4 結(jié)論
1）在箱梁施工過程中，要保證臨時結(jié)構(gòu)的加工質(zhì)量，確保施工支架及掛籃結(jié)構(gòu)安全、合理；
2）該橋施工方案設(shè)計(jì)合理，臨時結(jié)構(gòu)加工、安裝方便快捷，模板組裝、調(diào)整簡單，提高了施工速度和效率；
3）本橋箱梁施工技術(shù)不僅保證了箱梁線形和受力滿足設(shè)計(jì)要求；同時也獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，可為相似工程提高參考和借鑒。
參考文獻(xiàn)
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