板石沟高架桥论文

1、浅谈板石沟高架桥连续梁悬臂现浇施工周国鹏（中铁十五局集团有限公司，河南洛阳471002）摘 要 结合板石沟高架桥施工简要介绍连续梁悬臂浇筑法, 0#段施工、挂篮施工、梁段悬浇施工和合拢施工进行详细论述。关键词 连续梁悬臂现浇0#段施工 挂篮施工 边跨直线段施工及边跨合拢段施工预应力混凝土连续梁桥是近年来铁路、公路广泛采用的一种桥梁结构形式,它以受力合理、桥形美观、养护费用低等优点受到广泛的欢迎。预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多,有支架现浇法、悬臂浇筑法、悬臂拼装法、顶推法、移动模架法、大型浮吊施工法和旋转施工法等,其中悬臂浇筑法在较大跨径的预应力混凝土连续梁桥中应用最为广泛,现通过对图珲高速

2、公路02标板石沟高架桥连续梁悬臂现浇施工的工艺来说明大跨径的预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑法的重要意义。 1 工程概况板石沟高架桥左幅跨径（30+4×40）+80+120+80米，交角为90度，桥梁全长486.004米，右幅跨径（3×40）+80+120+80米，交角为90度，桥梁全长416.005米。上部结构主桥采用80+120+80米预应力混凝土连续钢构，左幅引桥为30米简支箱梁+4×40米预应力混凝土简支转连续T梁，右幅引桥为3×40米预应力混凝土简支转连续T梁。2 菱形架预压一、试验目的1、检查挂篮加工及安装质量。2、测定弹性变形及非弹性变形，为各

3、段箱梁立模的抬高量提供依据。二、试验方法整个试验工作在工作平台上进行。挂篮平躺安装，两片桁架相对。前端利用一台YD150型千斤顶预压，后端用6根32精扎螺纹钢连接，这样千斤顶的作用力就传给挂篮，达到给挂篮加载的目的。详见挂篮压重试验方案设计图。1、加载等级（根据实际梁段重量及施工荷载分4次加载）1）、初始荷载 10t2）、第二次加载 40t3）、第三次加载 75t4）、第四次加载 90t第四次为超载加压，按120%计算，总共加压为90T（单片）2、卸载步骤，按加载等级逐级卸荷。3、测量观察:每加一级荷载或卸一级荷载均要进行测量，主要测量菱形桁架前端节点处前上横梁顶面的标高。4、承力点检算：承力

4、点为2根60螺杆。三、试验内容本次试验由于在地面上进行，不可能将挂篮全部组装好，但主要承重构件均进行了组装试验，加载工况基本与实际受力相似。1、菱形桁架弹性变形量，每加减一级荷载测量一次。 2、菱形桁架非弹性变形量，由总变形量减去弹性变形量所得。3、前上横梁吊点的变形量。四、场地布置见挂篮压重试验方案设计图。五、所需机具设备1、25t吊车一台；2、YD150型千斤顶一台；3、水准仪2台；4、10t手动千斤顶8台；5、32精扎螺纹钢6根。六、注意事项挂篮各支点地基应处理好，防止下沉。挂篮压重试验计算表112138#20%9.0 60150057#YC150×1503.7 112138#

5、40%18.0 60150057#YC150×1507.0 112138#60%27.0 60150057#YC150×15010.2 112138#80%36.0 60150057#YC150×15013.5 112138#100%45.0 60150057#YC150×15016.7 112138#120%54.0 60150057#YC150×15019.9 挂篮压重试验图3 0#段施工板石沟高架桥0号段长12米，底板宽5.8米、顶面宽12.25米，高6米。为直腹板，总混凝土量：323.94m3。钢筋用量：25638Kg。由于0号段空间尺

6、寸大。在进行混凝土浇筑过程振捣复杂及钢筋很密实严重影响施工中的操作，在进行0号段施工过程中为了能够更好的控制工程质量，人为的将0号段分为两次混凝土浇筑。其中，第一次混凝土浇筑高度为3.5m超过0号段横隔板的进人洞，由于两次混凝土的连接面在0号段的模板中间，为了能够更好的使两次混凝土连接牢固，在两次混凝土浇筑的分界面上人为的插上连接钢筋用以加强两次混凝土的连接。3.1 施工流程托架施工底模安装外模支架安装外侧模安装固定底板底层钢筋绑扎及与主墩预留钢筋加焊牢固、腹板钢筋绑扎腹板、横隔板竖向预应力筋安装、固定腹板纵向波纹管安装定位冲洗底模安装内模顶板普通钢筋绑扎顶板波纹管安装定位安装喇叭口（锚垫板）

7、冲洗底模、端头模板固定加固模板预埋件安装安装、调试灌注导管、漏斗、储浆盘灌注混凝土二次混凝土浇筑养生张拉压浆拆模。3.2 施工要点0#段长度为12m，由于0#段箱梁高度为6m，高度高，自重大，同时施工面狭窄，混凝土不易振捣施工，为确保施工安全，同时为保证施工质量，0#段拟按照高度两次施工，第一次施工高度为3.5m，具体拟采取如下措施：(1)、减少两次混凝土施工的时间间隔，同时调整好混凝土的水灰比以减少两次浇筑混凝土的收缩徐变差值。(2)、将第一次施工的混凝土表面设置成凸凹不平状，设置混凝土施工缝，便于两次浇筑混凝土间的衔接。(3)、混凝土浇筑施工选择在气温较低的天气中的低温时进行。(4)、按照

8、规范要求的施工缝处理方法处理接缝。(5)、在0#段施工中，控制混凝土的水灰比，减少收缩徐变值。(6)、为减少0#段隔梁位置上出现的裂缝，在通行孔的隔梁两侧设置加密钢筋网以消除裂缝。(7)、控制好竖向预应力的张拉工作，确保应力值达到设计要求保证0#段的质量。4 连续梁悬臂现浇法悬臂现浇法又称挂篮法。在墩柱两侧采用托架支撑,浇筑完0号段混凝土等强度达到设计值后以此梁段作为挂蓝的安装平台,称为起步长度。以此节段为起点,通过挂篮的前移,对称平衡地向两侧逐段浇筑混凝土,并施加预应力,如此循环作业,每浇筑完一段(3.754.50m),待混凝土达到设计强度后张拉纵向及顶板横向预应力钢绞线,然后向前移动挂篮,

9、进行下一段施工。 主桥连续钢构箱梁采用菱形挂篮悬臂浇筑施工，待0号段浇筑完毕混凝土强度达到设计值后，采用卷扬机将挂蓝的轨道梁运至梁段上，并将轨道梁锚固于事先测量出轴线上；安装菱形架、前上横梁、内外模行走梁等挂蓝框架结构；安装挂蓝模板。逐步进行T构悬臂段的1#12#块混凝土浇筑，边跨合拢，再中跨合拢，体系转换后形成连续刚构体系。主要施工步骤如下：a、0#段：利用托架平台和型钢等器材搭设0#段托架，经预压试验后再进行0#段混凝土浇筑施工；b、制作并安装挂篮；c、挂篮施工：在施工完成的0#块上拼装挂蓝，进行悬臂浇筑，循环施工1#12#梁段；d、边跨直线段及边跨合拢段施工：利用钢管桩作为支撑，在其上搭

10、设施工平台及支架完成边跨直线段与合拢段施工，全桥成形。5 挂篮施工悬臂浇筑1#12#段 5.1 挂篮施工挂篮是悬臂浇筑的重要工具，是一个能够沿轨道行走的活动吊架，板石沟高架桥悬臂浇筑的施工挂蓝设计为菱形无配重自锚固挂篮，挂篮锚固悬吊在已经成型的0#块梁段上。在挂篮上进行下一个梁段的立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土和预应力筋的张拉等作业，完成一个循环后，新的梁段产生，挂篮前移锚固于新的梁段上，如此循环直至连续梁浇筑完12#块。菱形挂篮具有外形美观，受力明确，变形小，操作安全，移动方便的特点，并且施工作业面大。被广泛运用于悬臂浇筑法的桥上施工，其简图如下所示：5.1.1 挂篮结构挂篮是按照最大梁段重进行

11、设计的，板石沟高架桥挂蓝自重35t，最大设计承重70t为无平衡重自锚固行走式挂篮，主要由主构架、行走及锚固装置、底模架、外侧模板、内模板、前吊及后吊装置、前上横梁等组成。5.1.2 挂篮拼装以0#块作为挂篮的起步梁段。利用缆索在其上拼装，按走行及锚固系统、主构架、前上横梁、底模架的顺序安装。挂篮拼装完成后，首先进行预压试验。施工中，采用钢绞线张拉法进行预压，预加压重量为悬灌节段混凝土的重量120%。5.1.3 挂篮走行首先，在梁段顶面找平并测量好轨道位置，铺设垫枕和轨道，将底模用导链吊挂在外模走行梁上，松开主构架后锚点，用导链牵引前支座使挂篮、底模架、外侧模一起向前移动至下一节梁段位置并重新锚

12、固。然后安装吊带，将模架吊起。走行梁就位后，调整好外模板和底模标高，内模在底板和腹板钢筋绑扎完成后拖出，最后封端模。5.2 挂篮悬臂浇筑施工5.2.1 施工流程挂篮就位调整底模、外侧模标高绑扎底板、腹板钢筋安装纵向预应力管道支立内部模板、堵头模板绑扎顶板钢筋浇筑混凝土养护穿钢绞线张拉压浆移挂篮。5.2.2 施工要点（1）悬臂段施工无论进行何种施工，都要坚持对称平衡作业，以保持悬臂端的稳定性，随时注意观察可能出现的不平衡因素，及时避免。（2）悬臂段施工必须把安全工作放在头等位置。在施工中，除做好防护平台，安全网等措施外，特别要对施工人员进行交底，提高安全意识，避免可能出现的各种落物、落水等危险因

13、素。（3）挂篮的安装运行及使用均为高空作业，要采取全面的安全保证措施；现场技术人员必须检查挂篮的位置、前后吊带、吊架及后锚杆等关键受力部位的情况，发现问题及时解决。检查预留孔位置的准确性及孔洞是否垂直；浇筑混凝土前后吊带用千斤顶顶紧，使三处受力均匀，以防承重后与已浇筑梁段产生错台；施工中加强观测标高，轴线及挠度等，整理出挠度曲线。6 边跨现浇直线段基础处理平台的设计立柱采用外径72mm，壁厚14mm厚的螺旋管桩安装模板及支架预压钢筋绑扎及波纹管安装混凝土浇筑张拉、压浆。6.1基础工程：由于板石沟高架桥直线段支架处在山坡上，表层覆盖土层为0.5m，岩层为破碎岩。为加强基地承载力，基础采用嵌岩桩基

14、，桩基开挖入微风化岩2.0m成桩。由于板石沟高架桥直线段设计较长19.92m，为了到达稳固要求，挖孔桩基设4排2行，每排间距460.5cm，行间距540cm为直线段腹板的中心间距。实际桩基开挖平均深度15.4m，桩径1.5m。6.2螺旋管工程：板石沟高架桥螺旋管最大高度达39.453m，单根螺旋管最大长度14.0m，为严格控制支架钢管立柱和联系撑的加工质量。包括钢管桩长度、直径、法兰面平整度、焊缝质量、钢管垂直度、螺栓孔位置、螺栓孔孔径、螺栓孔距及联系撑的销孔孔径、销孔同心度等。每安装一层钢管桩跟进安装一层平联斜撑，这样可以减小钢管加工时法兰盘的平整度误差带来的垂直度和标高的影响。控制要点：（

15、1）对螺栓的拧紧时机控制得当。（2）对钢管的垂直度控制得当。（3）法兰贴实度。（4）平联斜撑必须层层安装。施工平立剖面图如下所示：7 合拢段施工7.1 施工流程安边跨后中跨的原则，为避免合拢段施工引起的刚构挠度变化，而造成的合拢精度不能满足设计要求以及混凝土的开裂，在施工时要合理压重。边跨合拢时，在两个T构的中跨端随浇筑过程中同步进行压重，重量按合拢段重量的1/2配置。合拢中跨时,将两个T构中跨的压重随浇筑混凝土同步进行拆除。合拢施工顺序应严格按照设计要求进行：先边跨后中跨。7.2 施工要点本桥单跨长度为60米连续长度为120米，施工中以下一些因素必须在合拢时分别加以考虑。（1）合拢温度的考虑

16、本桥的每个T构长度为120米，合拢时混凝土的温度每变化1将会使合拢长度产生120000×0.00001=1.2mm的变化。（2）日照的影响本桥单T的悬臂的实际长度为120米，在合拢前成悬臂状态，由于受到日照的影响，箱梁的顶面和底面的温度存在着差别，必然会引起悬臂的变化。（3） 混凝土的收缩、徐变已浇单“T”的混凝土后期的收缩、徐变指、值虽然很小，但易在新老混凝土的交接处产生裂缝。（4） 临时荷载的作用荷载将使悬臂端下挠，卸载后又会得到一定的恢复。（5） 合拢时自重引起的悬臂端的变化它同临时荷载一样属于永久性。结束语0#块挂篮没有支撑点，利用托架平台和型钢等器材搭设。利用全站仪和导线控制点定期复核各墩0#段中心点的位置，并与原设中心点进行比较，偏移位置即墩身变形量。1#12#段采用一对挂篮左右同时对称浇筑，挂篮的安装、行走、使用及拆除过程均系高空作业，因此一定要按规定采取安全措施，进行安全教育。挂篮移动时，现场由专人负责指挥，缓慢对称进行，并加强观测，就位后及时锚固。砼浇筑过程中操作人员要有明确的分工。分工应稳定，不在操作前临时调换工种，避免技术不熟练而发生意外事故。浇筑时应及时测量底板的挠度变化情况，发现实际沉落