大跨径简支组合拱桥施工技术

2014-08-11 14:22
山西建筑 2014年11期
关键词:吊杆拱桥预埋

常 祎 刘 杨

(中铁一局集团有限公司,陕西 西安 710054)

大跨径简支组合拱桥施工技术

常 祎 刘 杨

(中铁一局集团有限公司,陕西 西安 710054)

以某简支组合拱桥施工为工程背景,对大跨径简支组合拱桥桩基、承台和现浇梁施工技术,拱肋吊装与拱肋焊接工艺等进行了详细介绍,为同类工程施工提供参考。

拱桥,桩基,承台,现浇梁,施工

1 工程概况

某等截面钢管混凝土平行拱大桥计算跨度106 m,矢高21.2 m,多箱三室预应力钢筋混凝土主梁高3.0 m,顶宽15.5 m。主拱肋为哑铃形钢管混凝土截面,标准段钢管直径为1 200 mm。全桥32根吊索采用外挤双层彩色PE成品索,拉索由127Φ7低松弛镀锌高强钢丝组成。

2 施工主要技术

2.1 桩基施工技术

本桥采用群桩基础,桩径2 m,桩长为85 m,89 m。桩位地质情况为黄河河滩地土质多为粘性土以及沙土,考虑施工时间、成本消耗以及工艺成熟程度,选取气举反循环钻孔成孔。

成孔主控指标有:孔径、孔深、沉渣厚度、泥浆比重、泥浆粘度、泥浆含沙量等。采用场内制作桩基钢筋笼分节安装下放,节段间主筋采用直螺纹套筒连接技术。桩基检测采用超声波检测法进行,在每节段安装完全后应将钢管中注满清水并整体提升钢筋笼1 m~2 m,静放10 min后观察管内清水是否有下沉现象,通过此法检测钢管接头是否存在不密封处。灌注混凝土导管在使用前需要做水密性实验,水下混凝土灌注的主控项目为:封底混凝土方量、灌注工作中的导管埋深、灌注混凝土的入模温度、坍落度、含水量等。

2.2 大体积混凝土承台施工

本桥承台尺寸为24.4 m×13.8 m×4.5 m。采用拉森Ⅳ型钢板桩围堰进行施工,见图1。内撑围囹采用双榀工40,内撑钢管采用φ630×10 mm螺旋钢管,纵横向采用抱箍连成整体增强压杆稳定性。承台分层浇筑,第一次浇筑2.5 m,拆除模板后在已浇筑承台与钢板桩之间回填土并夯实,拆除承台上层2 m范围内的围堰内撑钢管及围囹,完成受力体系的转化。

2.3 现浇梁施工

2.3.1 支架总体布置方案

梁柱式支架体系,立柱采用φ630×10 mm螺旋钢管桩,基础采用混凝土条形基础,管桩顶部设置沙桶以便于后期支架的拆除,其上部为双榀Ⅰ56垫梁用于放置贝雷片,本支架纵向主体受力梁采用的是贝雷片,上部为间距75 cm的Ⅰ25分配梁,如图2所示。

2.3.2 现浇梁施工流程

地基处理、安装钢管立柱、安装横垫梁、吊装贝雷梁、安装上部分配梁、支架预压、铺设箱梁底模板、安装支座、铺设墩顶底模、焊接拱脚加劲型钢支撑架、吊装拱脚预埋段、安装侧模、安装吊杆系梁端预埋锚头、绑扎底腹板钢筋及预应力预埋波纹管的安装、安装内模、绑扎顶板钢板及顶板内预应力预埋波纹管、绑扎拱脚钢筋、安装拱脚模板、进行系梁的浇筑、拆除部分影响张拉和非支撑性模板、安装纵横向预应力钢绞线、张拉压浆。

现浇梁内外模板布置图见图3。

2.4 拱肋安装

2.4.1 拱肋支架安装

受到运输条件和安装精度等因素的限制,拱肋分段加工逐节安装。单个拱肋节段重量约为20 t,长度为12 m。下部支撑体系采用钢管支架,并在每个节段设计位置的下部设拱肋调节装置,见图4。

系梁浇筑前在箱梁顶面安装预埋钢板,预埋钢板与钢管采用焊接连接。钢管顶板设置拱肋调节平台,拱肋调节平台安装完成后,进行拱肋调节装置的安装,见图5。首先,在四榀工40焊制的横垫梁上对拱肋调节装置底座纵横向轴线的测量放样,吊装底座至设计位置与横垫梁焊接固定。吊装调节装置的上部构件插入下部底座对应的槽口中。四个伸缩槽中各放入一个20 t的千斤顶,采用水准测量并用千斤顶将上托盘顶至设计标高,上托盘与下底座槽口间塞入三角木楔做临时固定。

2.4.2 拱肋吊装

根据地面标高和拱肋设计位置以及节段重量先后选用了120 t汽车吊与80 t履带吊配合吊装、单辆160 t汽车吊吊装的施工方案,平均每节段安装及定位需用10 h。其中采用拱肋调节装置大大缩短了拱肋定位及精调的施工时间,节约了大型起重设备的使用成本,并申请了国家专利。

2.4.3 拱肋焊接

高标准的焊接质量是钢结构室外场地施工中的难点,为了确保拱肋接头的焊接质量,采用CO2气体保护焊并对已完成焊缝做100%超声波检测以及10%的X光探伤片拍摄。焊接中应着重注意防风措施记忆T型焊缝的焊接。

2.4.4 拱肋支架的拆除

待拱肋接头焊接合格后,接触拱肋支架与拱肋的支撑关系,即释放油顶下放调节装置上托盘,进行受力体系转化,卸除支架支撑力的顺序应从跨中向两侧拱脚对称进行,并随时对拱肋轴线及高程进行观测。

2.5 拱肋灌注混凝土

在拱脚处拱肋段设置注浆孔,跨中拱顶设出浆孔,采用地泵从拱脚泵送混凝土。为保证拱肋上的吊杆预留孔在泵送混凝土的强大压力下不致变形,预先采用型钢制作内支撑并在缝隙内填砂。泵送混凝土要确保混凝土供应连续。

2.6 安装吊杆

根据拱肋端锚头标高确定吊杆下料长度,采用吊机安装吊杆,进行张拉,张拉采用应力控制,并实时检测梁面标高。

2.7 下部系梁支架的拆除以及其余附属工程的施工

主体受力结构施工完成后需对拱肋做最后一次的涂装、桥面系的安装、针对铁路桥还需进行挡渣墙的统一浇筑等。

3 结语

简支组合拱桥施工技术是一项综合性较强的工作,各个施工环节考虑要点繁杂且容易出现较多问题,施工前应进行详细的总体方案设计避免不必要的问题出现。

[1] 陈宝春.钢管混凝土拱桥设计与施工[M].北京:人民交通出版社,2000.

[2] 钟善桐.钢管混凝土结构[M].北京:清华大学出版社,2003.

[3] 吕建英.大跨度钢管混凝土拱桥施工技术研究[J].山西建筑,2012,38(4):192-193.

The construction technology of long span simply-supported composite arch bridge

CHANG Yi LIU Yang

(ChinaRailwayFirstBureauGroupCo.,Ltd,Xi’an710054,China)

Take the simply supported composite arch bridge construction as background, construction technology of pile foundation, cushion cap and casting beam is introduced. A detailed introduction of arch rib hoisting and welding technology is put up forward, it can provide a reference for similar engineering construction.

arch bridge, pile foundation, cushion cap, casting beam, construction

1009-6825(2014)11-0176-03

2014-02-09

常 祎(1962- ),女,高级工程师; 刘 杨(1987- ),男,助理工程师

U448.22

A

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