多联现浇预应力连续箱梁桥同期施工问题探讨

2012-11-05 07:30闫玉湛刘建忠
山西建筑 2012年2期
关键词:卡式钢束盖梁

闫玉湛 刘建忠 桂 学

1 连续箱梁桥施工发展概况

为满足多联现浇箱同时施工,国内主要经过了以下几个发展过程:

1)20世纪90年代,为加快施工进度,缩短施工周期,节约建设投资,设计者将钢束锚固于梁端顶部,创造出梁顶开槽、集中张拉的施工方法,可以在一定条件下做到多联同期施工,大大缩短了施工周期[1]。目前,铁路设计院和南方沿海一部分设计院还在沿用此方式。但该方法的局限性也很明显,主要表现在钢束强大的压力过于集中于梁顶,梁底成为薄弱点,极易受拉开裂,危及结构安全。此外,锚头在桥面下埋设较浅,汽车冲击不仅对钢束锚固不利,桥面铺装也容易在反射应力下破坏;桥面渗水亦容易对锚具的耐久性产生影响。

2)20世纪90年代末和21世纪初,随着钢束连接器的推广运用,发展出分段或逐跨施工方案,避免了顶部开槽集中张拉的弊端,适用于各种梁高,且可靠性得到保证。但随着国家经济的迅猛发展,工程建设周期日益缩短,这种分段张拉的方式与业主或施工单位要求缩短建设周期的矛盾日益突出。

3)2004年以后,国内出现了将钢束张拉端内置,锚后端横梁部分后浇的新工艺。一开始使用普通千斤顶,受张拉空间影响,后浇段很宽,支座完全处于后浇段内,故需要采用倒拉小钢束增强截面抗剪。但支座处于后浇段内时,预应力张拉对每联联端的支架要求比较高,因此,在实践一段时间后,张拉空间被最大限度压缩,后浇段越来越薄,最后出现了内卡式千斤顶,使后浇段达到了可以接受的较小值,支座很接近锚固面或完全置于锚固面之内,避免了张拉时对支架的不利影响。近几年在很多地方较多采用了内卡式千斤顶,如北京建达等,陕西省院基本还是采用普通千斤顶,配置倒拉束,在联端支架予以加强的情况下,保证了更舒适的操作空间。

2 几个施工关键问题

1)钢束张拉问题。采用内卡式千斤顶,M15-11钢束的后浇段宽度可采用42cm,加上伸缩缝宽8cm,两联锚面间净距92cm完全能满足张拉空间要求。钢束加大后浇段相应加宽即可。故采用内卡式千斤顶完全可以不用倒拉小钢束,钢束全为箱外张拉,不受梁高限制[2,3]。

2)端横梁厚度问题。设计方案要求锚下至少有50cm厚的横梁与现浇箱一起浇筑,其余均后浇,后浇部分一般厚45cm~75cm就足够了。现在项目统一的端横梁厚度20m跨是100cm,25m~30m是120cm,30m以上是140cm,不需要加厚即可满足上述要求。

3)什么时候采用内卡式千斤顶。对于常用的钢束型号,当后浇横梁宽度小于75cm时,都需要采用内卡式千斤顶进行张拉。一端有50,两端合计有100,再加上伸缩缝的8cm或16cm,普通千斤顶很难满足张拉空间的要求。

4)盖梁加宽与倒拉钢束的设置。支座距梁端的距离越大越好,以达到不设置倒拉钢束的目的,但如此一来,盖梁需要加宽,不想盖梁加宽,就可能需要设置倒拉钢束,两种方式各有利弊,相互矛盾,应取得一个较好平衡才能达到最理想的效果。

5)支座到锚面的距离要求。规范没有要求钢束一定要锚于支点之后,只是支座全部在第一次浇筑段上的话,大家感觉很安全,没有什么担心,但那样盖梁需要做得很宽。所以有的设计,干脆将支座放在锚面处甚至完全放在后浇段上,借助横梁的普通钢筋或倒拉钢束来抗剪。其实横梁内的箍筋是很强的,那个地方一般有两圈D12箍筋,间距10cm,锚面上的抗剪是可以满足要求的。但经常为了保险,支座在锚面外或锚面里较少时,就设置倒拉钢束了。不同型号钢束及不同规格千斤顶张拉力见表1。

表1 不同型号钢束及不同规格千斤顶张拉力

3 同期施工方案的要求

本次设计全部采用内卡式千斤顶进行张拉操作,横梁后浇段尺寸均按内卡式千斤顶的操作空间要求执行,具体规定如下[4]:

支点位置:常规跨径现浇箱梁支承线距梁端的距离仍按参数表所定支距执行,支座中心就在锚面附近,支座一半在锚面内一半在锚面外。如果出现支承线偏出锚面很远的情况,再特殊情况特殊处理。横梁宽度:端横梁一般不再加厚,每肋下都有支座的横梁按参数表列的横梁宽度执行,肋下没有支座的横梁需要按实际情况适当加厚,具体情况具体分析。盖梁宽度:过渡墩盖梁宽度要满足支座布置的需要,注意核查支座距盖梁边缘的襟边要满足规范要求。横桥向的襟边也要注意核查,满足支座安装的要求。

[1]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,1996:2.

[2]蒙 云.桥梁加固与改造[M].重庆:重庆大学出版社,1989:1.

[3]JTJ 021-89,公路桥涵设计通用规范[S].

[4]JTG D60-2004,公路桥涵设计通用规范[S].

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