深圳地铁大跨度预应力混凝土连续箱梁工法比选

深圳地铁大跨度预应力混凝土连续箱梁工法比选研究摘要：结合深圳地铁大跨度桥梁工法变更对几种桥梁施工工法进行了工艺介绍和经济、工期上的比较，并对工法变更对设计和施工的影响进行了简单介绍。关键词：大跨度箱梁，挂篮悬浇，悬臂拼装，支架现浇，工法比选一、工程概述深圳地铁1号线（**线）续建工程高架段沿**大道中央绿化带布设，经**站后以斜交角度16度跨越**大道进入机场范围，由于**大道为双向12车道，交通繁忙，设计采用60m+100m+60m预应力混凝土双线连续箱梁,箱梁为直腹板的单箱单室结构，箱梁顶板宽度为9.2m，底板宽度为5.4m，梁高为2.8m-6.2m，箱梁中跨跨中和边墩处底板厚度为30cm，中墩底板根部厚度100cm，顶板厚度全桥等厚为30cm，箱梁腹板厚度以50cm-70cm按折线变化，梁底曲线按二次抛物线变化,全联在边跨中及中跨中设3道横隔板。箱梁按部分预应力混凝土A类构件进行设计，受拉区容许出现拉应力，但不容许出现裂缝,混凝土强度为C50。60m+100m+60m桥梁平面位置示意图箱梁最初设计工法为挂蓝平衡悬臂浇注，悬臂施工时要求对称浇注，其中100m跨划分为0#块、1#-13#节段、合拢段。设计要求预应力钢束张拉时必须具备下列三个条件：①混凝土强度达到设计强度的90%；②弹性模量达到90%；③满足混凝土龄期不少于10天。二、方案比选由于受拆迁和管线迁改等因素影响，导致此大跨桥梁开工时间延误，剩余工期仅有300多天，而根据施工计划安排，挂篮悬浇工法需要工期419天，而且由于挂篮工法作业面唯一，以及设计要求的张拉时长要求，所以梁部施工工期相对固定，无法进行赶工。在这种情况下，为确保工期，必须对梁部工法进行调整，根据国内同类工程经验和现场情况，有预制节段悬臂拼装和支架现浇两种方案可供选择。1、挂篮悬浇法悬浇法是当桥墩施工完成后，在墩顶安装脚手钢桁架并向两侧伸出悬臂以供垂吊挂篮，对称浇筑混凝土。悬浇时，由墩顶段（0#块）开始，分段两侧对称浇筑。采用悬浇时由于墩梁铰接而不能承受弯矩，因此，施工0#块前，在桥墩两侧加设临时支墩将墩、梁固结，临时支承一般采用硫磺水泥砂浆（埋电阻丝），以便结构体系转换时，释放临时固定设施。施工完0#块后进行挂篮安装施工1#块，1#块完成混凝土浇筑、张拉、压浆并达到设计要求后挂篮前移施工下一节段，最后在边跨和跨中进行合拢段浇筑，完成体系转换（即在悬臂施工时，结构的受力状态呈T形刚构，悬臂梁，待施工合拢后形成连续梁）。挂篮施工示意图挂篮悬浇法现场施工照片2、预制节段悬臂拼装法唐预制节段悬臂脸拼装法与挂篮蛾悬浇法施工原榴理一致，不同草的是在预制场蜜将各节段预制撞好，每节段端朱部增设抗剪锯锁齿，预留预应启力孔道等。桥玻墩施工完成后资按照挂篮悬浇南法一样施阶工匹0岂#扭块（也有预池制控0辰#陶块，但重量较溉大不利于吊装支），然后柳在肚0奴#疤块上安装悬臂蹦吊机，将预制稻好的节段逐段韵吊装拼接、张篮拉、压浆岂，节段间接缝野又分为湿接缝孤（立模浇筑混栏凝土进行连接挺）和干接缝（既端面涂刷环氧栽树脂等粘接剂煌进行粘接）两狱种货，最后同样在筐边跨和跨中进榆行合拢段浇筑陆，完成体系转稍换。异预制节段悬臂什拼装法崖现场施工照片雪3斗、支架现浇法号支架现浇法是骨在墩柱施工完麻成后在地面搭割设把支架，在支架差上铺设模板进在行梁体浇筑矩，阵分段或整体进躺行孙浇筑、层张拉、压浆。晋与悬臂施工不果同的是，施工容时各种荷载均莲通过支架传递父到地面，而悬锄臂施工时各种禾荷载均通过已掉浇梁段、墩身移传递到桥梁基未础薪。为满足不同佣地形和通车、怖航的要求，支盲架有满堂、门奇洞等形式。支崖架法施工对分馋段施工等较为轨灵活，可进行邪平行施厅工冻,虏为消除地基沉绑降、支架变形额的影响，在施牵工前均要求对许支架进行预压管。也支架法现场施兄工照片智4义、工法优缺点葱比较你施工覆方案疑优点虚缺点度挂衡篮腹悬浇担1虏、展整个过程是高稠空作业，对交只通影响小；悲2日、压不受地形限制锁；味3筋、晴机械化程度高猛，减少舒了快劳动力记、模板等材料爆的脆投入量粱。狼1悠、张各工序之间不良能平行施工，倒同时，张拉受肚到弹性模量的拿限制，节段施啄工周期长，工眠期吸固定，无法进排行赶工；四2册、枕节段间标高等应不易控制，合茧拢精度要求高逼；撞3焦、疾虽然对交通影俊响小，但长时休间的跨路施工狸安全隐患较大测，何受台风等影响私大疫。若预制朱节段赴悬拼电1介、庄节段是在工场罚进行预制，生添产条件稳定滋、臭可靠，安全傻、灰质量容易得到低保证；去2乐、采用整体台骤座预制丹能保证连续梁禽桥的线型贺，浑砼强度、弹性抚模量廊等容易满足讽，搜可减少混凝土符早期徐变带来庄的负面影响对,伐使桥梁在各阶规段的受力情况尊更接近于设计怨假定辅；虑3拾、粪节段预制可以滥和下部结构以段及其它工序平栋行、交叉施工献，毕梁部施工速度没快，势总工期较短鹅；裕4喘、丰现场基本没有绑混凝土现浇多施工星，撇更安全、文明积、环保。寇1惠、蜓预制场占地面苗积较大，场地鸭使用后还需恢匀复原状略，对运输线路稼、起吊骄设备、杠场地要求高，唐而且吊装时必施须占路施工厕；蒸2劈、使技术要求及费怖用婚高豆，节段间错台议、不密贴等不周易解决；晋3负、预应力筋防狂锈及结构耐久斩性折问题还需研究读；岩4章、猾需修改设计。嚷支架幅现浇匹1捞、煎可法加长节段年长度次，猜各节段还可平他行施工，可企缩短工期误，且可减少梁窑体的各种预留屿孔洞吩；激2湖、烧简单方便，便虫于操作，支架房的稳定性在施歼工时也易于控喘制扭，线形、顶面疏高程较好控制害；肿3稻、究可减少临时预妙应力束堵。绞1座、哭需占道搭设支济架，对交通影籍响大茅，施工机械与否过往车辆间会现时有冲突，安愁全防护困难较所大；药2堡、讽钢管桩掏、支架、模板袍等材料投入大扑。捎5断、三种工法工圣期、造价比较博施工方案烟工期（天）担造价（万元）秧造价增加明挂篮平衡悬臂择浇注无419贷1019趣0先预制节段悬臂摸拼装视209杀1700石681呈支架法现浇遣243百1744雨725都上表中工期均负指下部结构施舒工工期固定耻为杯9翠1冰天，因为预制曾节段悬臂拼装膨法梁部预制可援与下部结构施红工同时进行，忍所以工期最为催节约曲。因为考虑工扛期紧迫，表中秤造价估算时，版预制节段模板咱、支架法支架赞系统钢材、门粗架、模板等均往按一次投入计武算，在本项目思不考虑周转。扇6脏、缴结合现场情况峡进行炸工法选择棉①嗽砍受工期限制，医挂篮悬浇的方辉案不满足要求驳；仰②葵碰由于项目地处愧深圳机场附近聪，用地十分紧仁张，且多为软奉基地段，修建置预制场需进行交软基处理、施隔工台座、定制营整体钢模，一汉次性投入大且摘只进行一联梁绩体的预制，利乞用率低，资源坑浪费壳。道路、起吊傍场地也很难满霞足梁体运输、立吊装的要求；镰③谊桥跨下均为高该标准修建的肢**届大道，地基承墙载力高，适合择搭设支架，张但蛇**填大道交通量大鹰，进行交通疏乱解难度大，而缘且需要采用钢剪管桩和贝雷梁妙搭设多个门洞惕，用钢量大。锤结合世以上情况，经璃过综合考虑，奥最终决定此大招跨桥梁选择支偏架法进行梁部暴施工以满足工亡期要求。汉三妖、推工法变更研究少目前婶梁部掀由佳挂篮悬臂浇注瞎改岩为舱支架法施工规有两种形式：仓1阅、不修改设计柱，仍按照暑挂篮悬臂刷施工的工况在棍支架上模拟整惹个挂篮施工过造程，即通过在乌上一节段上采传用压重来模拟芳挂篮重量和抵潮消支架的支撑潮力，在施工节呆段张拉完后进喊行支架拆除；怪2劳、报修改设计，调术整施工节段的妹长度，对梁体恐内预应力进行陶重新设计，基料本不考贸虑伸T册型钢构的受力灾工况，施工期灵间均由支架系趋统承担所有施伞工荷载，这种香工法与原悬臂螺施工受力情况父完全不同：惜一是原梁部悬盟臂所受挂篮部肢分荷载被去掉爱，二是新粗浇恰段张拉前，存侧在支架所产生察的冗力，为依只次超静定结构洋。由于日照所愈形成的梁部温槽差会产生温度全应力，以及张蒸拉顶锚后，新两浇梁段重量部遍分由于支架支奇撑和未加挂篮胡会使预应力高虫强钢束在张拉稠后产生预应力精增量。封由于缠第琴1缩种变更形式能穿争取回的工期耻很有限，所以闷我们最涂终煌决定采用腰第尾2搜种形式，对梁右部进行重新设舟计，变更设计授和下部结构施围工同步进行，炒最大限度的争恳取工期。初步潮计划将梁体分倦成三段整体浇画筑，梁体内布女设通长和局部喂预应力贪，腹板及底板绘上设置张拉齿设块。撑支架变形值埋的控制对支架各法施工非常重津要言，支架变形分滩为非弹性变形损和弹性变形态，所以在进行挽地基处理、支摸架搭设时都必腹须严格控制，脆在浇筑前还必蛙须对支架进行昼预压以消除年非弹性变形额影响，弹性变园形必须通过测败量得出数据后纽进行预拱度设讽置，预拱度包找括设计考虑的独张拉预拱度、玩支架变形以及陆梁体挠度，在饶进行立模前都胜必须对预拱度楼设置进行认真吴计算、研究。六另外暮由于桥梁是一葱种狭长结构，康温度变化导致皇箱梁发生纵向膊位移拳(熄横向温差影响柳可以忽略不计锡)题，负日照变化会产膏生顶板和底板鸟温度梯度，使乓主梁受力不均咸匀而发生伸长隆或缩短以及挠册曲，在合拢时荷更要注意温度廉影响倦，确保倚合拢段施工质涝量和精度慌。四、结语炒由于弊大跨度桥梁施紫工的每种工法尝都有其特点和枕适应性，敞在遇到特殊情订况进行工法变周更比选时必须虎进行综合考虑渐，特别是梳在改变施工方突