先简支后结构连续桥梁施工技术

2015-11-02 12:23张洋
建材与装饰 2015年41期
关键词:龙门吊架桥机张拉

张洋

(重庆市新城开发建设股份有限公司 重庆 400000)

先简支后结构连续桥梁施工技术

张洋

(重庆市新城开发建设股份有限公司重庆400000)

在全球经济一体化建设进程不断加快以及城市化建设规模持续扩大的背景下,桥梁建设日趋完善。在当前的技术条件支持下,先简支后连续梁桥已经逐渐取代传统的单一性简支梁桥或是连续梁桥。本文主要以先简支后连续技术为研究对象,详细探究该技术的应用优势和作业流程,论述其在桥梁施工中的重要作用。

桥梁施工;先简支后连续技术;结构

引言

先简支后结构连续桥梁施工技术是一项综合性技术,不仅具备连续梁的特点,而且还具备简支梁的特点。一方面简支梁的安装和预定都非常的方便,建造也非常的简单;另一方面连续梁体系和结构都非常完整,具有行车平顺、线形好的特点。

1 先简支后结构连续桥梁施工技术优势

在采用先简支后结构连续桥梁施工方法时:①要架设T梁或者箱梁,同时将其以简支梁的形式设置于桥墩支座上方。②对简支梁进行有效连接,形成完整的连续梁。对于桥面连续,通常仅针对桥墩及桥跨完工后的上层路基,处于路面下方的桥跨仍处于不连续状态,属于简支范畴。对于结构连续,通常情况下桥跨首先选择简支构造。③实施现场浇筑,促进其有效结合,由多个简支梁共同组成连续梁桥。由于受力以及弯矩图存在很大的差异,先简支后结构连续桥梁施工方法在具体操作上十分简单,施工过程中采用的预应力施工设备具备很高的通用性,操作安全可靠。

2 先简支后结构连续梁桥的结构特点及受力分析

2.1先简支后结构连续梁桥结构的特点

图1 结构示意图

(1)结构由预制梁段与现浇梁段组成。

(2)由双排支座变为单排支座的过程即为体系转变过程。

(3)在恒载与活载作用下,结构的受力特征均为连续梁之特征。

2.2先简支后结构连续梁桥的受力分析

假设结构只受均布荷载q的作用,其受力如图2所示。先简支后结构连续梁的最大弯矩转移到两梁连接的现浇段即墩顶湿接缝处,且变为负弯矩,同时现浇段的剪力比原设计简支梁梁端所受剪力还大。桥梁设计单位在设计中采取了以下几项措施:

(1)在预制箱梁底板预埋一排粗钢筋,伸出锚端,施工中纵向两梁的钢筋连接在一起,主要作抗剪力用,同时在梁顶10cm的桥面铺装层中布置一排粗钢筋。

(2)在预制箱梁顶板中设置抗负弯矩预应力筋,锚头设在箱梁顶面10cm的桥面铺装层内,在箱梁预制中为保证预应力束两端上覆厚度,防止预应力径向分力上爆影响,已设置比箱梁高出10cm的齿块板即锚块。纵向两梁的预应力筋穿过现浇段,连成一个整体,张拉完成后再封锚。

(3)现浇段混凝土采用C55高标号微膨胀小石子混凝土。

图2 简支、连续梁剪力及弯距示意图

3 工程实例

3.1工程概况

本工程为某市一大桥工程。该桥梁的全长一共为632.33m,一共由8m×30m的预应力T梁+20m×20m的预应力空心板组合而成。桥梁的上部结构采用先简支、后连续T梁、空心板,全桥一共分成6联。下部结构采用钻孔灌注桩基础,双柱式墩台,上下行桥分离、对称。如表1所示为本工程桥梁结构的主要工程数量。

表1 本工程桥梁结构的主要工程数量

3.2先简支后连续施工技术

3.2.1桥梁的安装

在指定的场地内进行桥梁预制T梁的施工。在本工程中,预制T梁的跨度为30m,内梁的重量约为65t,外梁的重量则约为62.6t;20m空心板每块边板的重量约为37t,中板的重量则约为33.5t。本工程进行预制T梁和空心板的运输采用的是110t的龙门吊。本工程进行桥梁的架设采用的机械设备为双导梁自动伸缩平移架桥机,采用的是先简支后连续的施工工艺。

本工程桥梁架设施工的起点为第28孔的位置处。桥梁架设采用1台架桥机逐孔架设前移的方式,先进行其中半幅桥面的架设,再进行另半幅的架设。

(1)安装架桥机。首先将架桥机的零件运输到桥头位置处的地面,接着采用龙门吊进行架桥机的起吊安装。在安装过程中应在桥下设置支架,在拼装时应注意确保支架纵横向的稳定性。

(2)龙门吊运梁。龙门吊采取跨墩安装的方式。在地面上布置枕木,枕木的长度控制在2m,间距控制在80cm。枕木铺设完成之后将其固定在预埋的钢筋上,同时在枕木之间采用4cm的碎石进行填塞,接着在确保轨道标高精确满足要求的基础上进行钢轨的铺设。轨道的铺设应确保满足接头齐平、线形顺直的要求。为了确保龙门吊施工移动的安全可靠,在龙门吊上应设置紧急保护装置,龙门吊的速度应确保均匀。在桥梁的运输过程中应安排专人进行指挥,确保桥梁安全的运输到架桥机天车吊点下方。

(3)架桥机吊运梁。采用龙门吊将空心板梁运输至架桥机起吊天车下,采用天车将桥梁缓慢的吊起,并将其吊运至待架桥孔处,将桥梁缓慢的放置在墩顶横移滑道上。

(4)桥梁横移就位。在帽梁的上下游各安装一悬臂三角形支架,并采用焊接的方式将其与帽梁上的预埋件有效的连接在一起,接着采用焊接的方式在支架顶面上安装一三角形牛腿。在牛腿的挡板中间需要钻一钻孔,钻孔直径应控制在30mm。在牛腿的后方需要放置1台千斤顶,同时采用钢绞线作为牵引索。在帽梁顶的支座垫石间铺设一层隔离油毛毡,接着进行临时支座垫石的浇筑,接着对垫石的水平精度进行调整,确保水平之后在其上铺设钢板以此作为滑道,所采用的钢板厚度为30mm。为了避免在桥梁横移施工过程出现移位的问题,应将钢板临时固定在预埋件上。

将箱梁缓慢的吊放在横移滑道上,之后在其两侧设置好支撑,接着采用千斤顶进行箱梁的顶进,在千斤顶的作用下箱梁将沿着滑道进行移动,直至到达设计位置。当箱梁达到设计位置之后应对相邻箱梁进行连接,包括桥梁面板和端横梁钢筋,从而确保箱梁之间的稳固。

(5)架桥机前移就位。当一孔的箱梁架设完成之后,应进行移动架桥机的前移就位,接着进行下一孔箱梁的安装。采用千斤顶对架桥机施加一个水平推力,接着架桥机即可在滑道上向前滑动。在架桥机的移动过程中,工作人员应将滑板不断的支垫在主梁节点下。

3.2.2桥梁体系转换

(1)施工步骤。当桥梁安装完成之后,即可开始进行连续端钢筋和负弯矩钢束的制造安装。当进行湿接头中横梁及其两侧与顶板负弯矩预应力钢束长度范围内的桥面板的混凝土浇筑施工时,应将施工的时机安排在一天的日温最低时。当混凝土的强度达到设计要求之后,即可进行顶板负弯矩预应力钢束的张拉施工。预应力钢束的具体张拉过程为:首先进行长束的张拉施工,接着进行短束的张拉施工,张拉施工应采取逐根交替、对称张拉的方式。当钢束全部张拉完成之后,即可进行水泥浆的压注施工。

在本工程中进行桥梁体系的转换应采取逐联、隔墩、分两步施工的方式。当一联负弯矩施工完成之后,即可进行剩余部分桥面板湿接头和人孔混凝土的浇筑施工,混凝土的施工应按照从跨中向支点的顺序进行。在进行人孔混凝土浇筑施工之前,应先对箱梁进行清理,确保其内无杂物,接着即可对通气孔进行检查,避免孔内存在堵塞。当混凝土浇筑完成,并其强度达到设计要求之后即可将临时支座拆除,这样即可完成简支到连续的桥梁体系转换。每一联临时支座的拆除应按照从两端向中间的顺序进行,同时拆除施工应确保均匀、缓慢。当进行支点顶起和回落操作时,应尽量做到慢起慢落。

(2)施工要点。①为了确保临时支座和永久支座的精确安装,应根据设计图纸的要求在墩顶处标记出来。②所安装的临时支座应满足强度和刚度的要求。③桥梁进行安装时应满足精度的要求,一般情况下其误差应控制在2mm以内。

4 结语

通过对各类结构体系的优点和缺点进行总结,发现桥梁工程中使用最广泛的就是先简支后结构连续桥梁施工技术。先简支后结构连续桥梁施工技术作为桥梁工程施工过程中的重要技术,能够有效提高施工效率,在加快施工进度的同时提升施工质量,提高整个桥梁工程的经济效益。

[1]王玲丽,蔡健.浅谈预应力混凝土连续刚构桥设计体会[J].中国科技信息,2011(15):175~176.

[2]陈波,陈婷.我国桥梁设计中存在的安全性、耐久性问题研究[J].科技致富向导,2011(26):23~24.

[3]赵文强,杭林.津霸铁路先简支后连续梁桥湿接缝施工技术[J].建筑机械,2010(15):34~35.

U445.4

A

1673-0038(2015)41-0251-02

2015-9-27

张洋(1989-),男,助理工程师,本科,主要从事工程管理工作。

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