大跨度连续刚构桥施工技术

大跨度连续刚构桥施工技术

0实行下立柱、中系梁单排一次装模装模和预制钢模做在桥梁的建设中，我们习惯于单根下立柱和中系梁的多次施工。由于安装模型相对简单，模型要求相对简单，但在施工周期长要求强、防洪要求的桥梁中，采用单排安装模式，采用特殊的钢模，利用模型本身的刚性、强度和门型的稳定，形成下立柱和中梁的整体注水系统。可以想象缩短整个施工时间，减少洪水的非边界值，并为该项目的建设赢得时间和利润。1跨配置桩跨评价下构设计本桥位于平江县三阳乡上坪村,跨越汨罗江,河宽约280m,桥梁全长1077.06m,是通平高速公路唯一一座特大桥。大桥上部构造为(5×30m+4×30m×5)引桥T梁+(4×40m×2)主桥T梁,跨汨罗江主桥平面位于直线上,桩基从25#～32#,全幅单排设计为6根Φ1.8m钻孔灌注桩,设计桩长42m。下构为单排6根Φ1.6m柱式墩。根据汨罗江墩位处的水文地质资料,在距离大桥下游约250m处有一水力发电站,电站上下游间水位相差较大,汛期在3月至6月,平常水位相对较低,水深约7m。桥址300a一遇的洪峰流量为5862m3/s。2案例分析1暴雨降水集中部位线路处于亚热带向北亚热带过渡的季风湿润气候,春季多潮湿阴雨,夏季暴雨高湿,年均降雨量1300mm左右,大部分集中在4～8月,暴雨以5～7月最多,每年洪水期在4～7月,占全年降水量48%左右。为避开下系梁在汛期施工,减少汛期洪灾带来的不利影响,拟采取先施工立柱、中系梁、盖梁,待汛期过后再施工下系梁,且下立柱与中系梁同时施工。2施工平台的搭设根据主桥上构T梁施工特点,浅水水文和浅泥层地质特征,桩基施工前搭设了可漫水钢栈桥、栈桥上搭设施工平台,从安全角度既可以把水中施工“陆上化”,经济上又能使平台一次性投入得到“终身利用”,为桩基及下构施工提供了可靠的施工平台。3模板受力分析受力主要是中系梁混凝土及模板、贝雷架等的自重,通过中系梁下抱箍两侧设置的牛腿传递到墩柱模板,立柱圆钢模板主要受压,其次柱模板主要承受混凝土的侧压力和倾倒混凝土的冲击荷载,从整个受力体系来看,只需要加大柱模刚度就可以抵抗侧压力和冲击荷载,以及模板受压扭曲的力。另一方面,通过单排柱模的横向连接,构成门型超静定体系,从结构上来说,立柱施工的体系更加稳定安全。3施工工艺3.1施工方案的确定主桥27#～32#墩柱与柱间系梁施工,采取分两次施工方案。首先第一次将柱间系梁与系梁下立柱作为一次施工成形,半幅3根墩柱同步完成钢筋笼安装,模板安装与混凝土浇筑,然后再施工柱系梁以上部分墩身。3.2模板制作和安装模板采用专业厂家生产的定型钢模,模板按结构尺寸在模板厂家统一制作,为保证模板强度和刚度,模板厚度为8mm,周边纵向等距离加设4根10槽钢作竖肋,横向每50cm加设1根10槽钢作横肋,模板间用镙栓连成整块。系梁侧模采用10槽钢作横、竖肋,顶部和底部采用∅20对拉杆固定,侧模中部按规定间距穿∅10对拉杆固定模板,对拉杆在穿入时套上PVC管,便于在混凝土浇筑后拆除。在系梁底部以下0.4m的部位制作一节圆模抱箍,抱箍与上下圆模连接,抱箍两侧设置牛腿作为系梁底模及侧模的受力支撑基点,在牛腿以上设置工字钢作为横梁,在工字钢上部铺设纵向槽钢形成支撑平台和工作平台;高出系梁顶0.4m制作一节圆模,混凝土同时浇筑完成,作为上立柱接柱底模基准节。模板的受力计算是模板制作的前提,柱模板参照《路桥施工计算手册》柱模板的计算简易计算方法对柱箍、拉紧螺栓以及模板截面尺寸进行验算。底模板参照《路桥施工计算手册》组合钢模板连接件、支撑件计算方法对底模的抗弯强度和挠度进行验算。3.3系梁钢筋安装立柱钢筋笼统一在钢筋加工场按照设计图纸和《公路桥涵施工技术规范》要求分节制作成型,用平车运输至施工现场,用吊车配合人工进行安装,焊接时应保持墩柱端与预埋钢筋过渡平顺处在同一直线上。同一截面的钢筋接头面积百分率不超过50%。主筋焊接接头采用双面焊,焊缝长度不应小于5d,焊缝饱满。为保证墩柱混凝土与桩基混凝土良好的结合,在安装钢筋前,应对下系梁凿毛处理(此桥采取先施工立柱后施工系梁的方案,所以先应凿除桩头接桩,在接桩后再对桩头凿毛处理)。为保证钢筋的保护层厚度,钢筋外应按设计厚度绑扎混凝土垫块。系梁钢筋安装均在施工平台上,因为混凝土下立柱混凝土浇注施工振捣的需要,系梁钢筋伸入钢筋笼长度受到限制,钢筋安装时需对钢筋弯折处理。待立柱浇注至中系梁底时,迅速将系梁钢筋复位,保证系梁钢筋搭接长度。3.4几何尺寸、模板及覆盖物墩柱安装第一次模板,须精确放样墩柱的外框尺寸线即模板安装线,并用墨线标示,按墨线焊接模板定位钢筋,通常焊4根,以保证模板定位精确。将模板按墩柱截面拼装成型,检查其断面的几何尺寸及模板接缝和垂直度,若符合规范要求,且模板内无污物,砂浆及其它杂物,则涂上脱模剂。模板用吊车安装,墩柱模横桥向由系梁模连成横向整体,纵桥向用钢丝绳做风缆对拉固定在刚便桥上,在模板固定、拉风缆过程中,通过测量仪器精确定位,位置准确后再固定。模板撤除时根据模板周转和立柱养护需要,并保证结构强度安全的条件下,在浇注完24h后先拆除系梁侧模和牛腿下立柱模,保留带牛腿的抱箍模和系梁底模,待强度达到设计75%以上后再拆除系梁底模和带牛腿的抱箍模。见后附墩柱、柱间系梁施工图(图1)。3.5混凝土浇筑及振捣混凝土由混凝土搅拌运输车运到施工现场,桩间系梁混凝土由出料口顺溜槽至模板内,墩柱、盖梁混凝土使用混凝土输送泵车采取空泵方式进行混凝土浇筑,浇注过程按先中间,后两边的顺序均匀浇注,混凝土浇筑采用分层连续浇注,可利用混凝土层面散热,同时便于振捣,分层厚度为30cm。盖梁浇筑由墩柱中心向两边及中间浇注。并在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇完毕,保证无层间冷缝发生。采用插入式振捣器,操作中严格按振动棒的作用范围进行,严禁漏捣。振捣时快插慢抽,严格控制振捣时间,避免因振捣不密实出现蜂窝麻面,或因振捣时间过长而出现振捣性离析的情况。为保证系梁混凝土浇注时其自由下落高度不大于2m,浇注时视情况设置串筒。混凝土浇注完后系梁盖土工布,立柱喷水缠塑料薄膜养生7d以上。4立柱施工要点1)中系梁施工贝雷梁支撑牛腿应保证足够刚度,应进行受力和稳定性验算。2)立柱模板和螺栓应保证足够的刚度,防止立柱模板扭曲。3)下立柱浇注至中系梁底时,迅速将系梁钢筋复位,保证系梁钢筋搭接长度。4)上立柱施工时,单排墩柱在其顶端利用钢管连接成一排,保证横向联系及稳定。5)立柱施工过程中,风缆应对称拉设,并保证缆索有足够的刚度。6)柱间系梁施工同时,浇注上立柱50cm,以方便上立柱立模施工。7)模板拆除时,先拆除立柱模和系梁侧模,带牛腿的抱箍模和系梁底模,待强度达到设计75%以上后再拆除。5质量得到了提高上坪汨罗江特大桥主桥水中墩柱下构采取上述“下立柱中系梁整体装模浇注法”施工方案,能避开汨罗江汛期水中施工,降低汛期不利安全因素影响,安全保证得到提高;下立柱与中系梁同步施工,与传统顺序施工法相比减少了一次中系梁浇注和养护的