吊蓝法在码头引桥变截面箱梁施工中的应用?
益嘉燃料油码头引桥全长537米,全桥顺直,桥宽9.45米。该桥跨度为56 5×85 56m预应力混凝土变截面单箱单室连续箱梁,中间支点梁高5米,端梁高2.5米。梁的底线按照二次抛物线变化。边跨采用满堂支架现浇,长12.5m,每跨合拢长度2m。墩上支点长2.5m,横梁高5m。每个墩分为11梁段进行悬臂现浇,其中0号块长度为9米,1 ~ 6号块长度为3.5米,7 ~ 10号块长度为4米。箱梁顶板宽9.45米,底板宽5.05米,两侧悬臂板长2.2米,悬臂板端部厚0.2米,根部厚0.53米。箱梁顶板厚度0.28米,底板厚度0.28 ~ 0.8米,中墩局部加厚至1.4米..中间支点设置2.5m厚的隔板,预留1.2×1.0m的人孔。
梁体采用纵向预应力体系,预应力按顶板、底板、腹板的方式布置,并尽可能靠近腹板布置。纵向预应力筋有什么用?S15.24mm高强低松弛钢绞线,标准强度fpk=1860MPa,锚下张拉控制应力0.72fpk=1339.2MPa,弹性模量Ep=1.95×105MPa。
下部为重力沉箱基础。沉箱安装完成后,采用现浇密封盖板和墩顶混凝土形成墩柱。
箱梁截面形式及分块如图1所示。
2.总体施工工艺简介桥墩施工时,竖向预埋细钢筋,在箱梁0块浇筑完成后,将细钢筋张拉锚固在箱梁顶面,作为临时加固措施。
每个墩从中间0号块向两侧依次对称浇筑。中间0号块和边跨靠近梁端的梁段采用满堂支架现浇,桥墩两侧采用挂篮对称悬浇。每节浇筑完毕后拆除挂篮,按照先边跨、后中跨的顺序浇筑合拢段。每个合拢段浇筑完毕后,拆除临时固结,转换结构体系,直至全桥合拢成为连续梁。
3.临时加固和承重结构
3.1临时固结:为防止施工时两端荷载不均匀,在桥墩上设置临时锚固措施,以稳定悬臂体系;
3.2临时固结方案:在浇筑墩台混凝土前预埋竖向细钢筋,在箱梁0块混凝土所含细钢筋外放置金属螺旋套,并在混凝土中形成孔隙。浇筑0号块混凝土且强度和弹性模量达到90%以上后,在0号块顶面张拉细钢筋,然后用螺旋套锚固;
3.3墩台混凝土浇筑完成后,进行定位测量,分别定位临时墩和支座的中心线,然后安装支座,进行临时墩的混凝土浇筑(临时墩中间使用预埋电阻丝的硫磺砂浆夹层,在系统转换时通过导电去除)。
4.现浇段施工
4.10支架架设。箱梁0号段施工采用满堂碗扣式脚手架支撑浇筑施工。支持领养?48×3.5mm无缝钢管组合成扣件式钢管架,支撑在立杆下方的桥墩上,立杆上方有可调顶托。底板支架采用顶升并铺设10cm×10cm纵向方木,内模支架采用组合脚手架。安装支架时,应先确定初始安装位置,根据底部支撑面标高确定立杆高度。箱梁模板应采用可调顶托调平,避免因局部不平造成立杆悬空或受力不均。
4.20块支撑预压。为了检验支架的强度和稳定性,消除支架整体的塑性变形,计算支架的弹性变形挠度,为调整底模标高提供依据,0 #段支架在使用前应通过堆放砂袋和混凝土预制块进行预压。预压荷载为1.2倍模板单位面积压力。(预压示意图见图3)图30#块支架预压示意图
4.30混凝土浇筑。
4.3.10块混凝土浇筑一次完成,采用阶梯式浇筑工艺,由低到高,由中间向两端浇筑,每层浇筑厚度控制在40cm左右。浇注底板时,顶板上对称设置两个浇注槽;
4.3.20梁段是连续箱梁的中心,也是悬臂浇筑的关键梁段,结构复杂,施工难度大。根据支架的设计承载力和施工可操作性,0节必须一次浇注成型。0号块施工完成后,0号段完成后,将桥墩中心点恢复至0号段顶部,并埋设固定标志。同时,通过测量将该点与桥梁轴线进行复核。梁体向前延伸时,每节梁体以其端点处的左、中、右平行线与里程线相交的标记作为分段浇筑模板的控制点进行埋设;
4.3.3浇筑过程中设专人观察检查钢筋和模板的稳定性,发现问题及时处理;
4.3.4浇筑过程中,应及时清理附着在顶部钢筋和翼板上的松散混凝土;
4.4张拉临时固结钢筋和纵向钢绞线。
4.4.1张拉设备:YGM-350液压千斤顶;
4.4.2张拉顺序:先张拉临时固结的钢筋,然后双向对称张拉纵向钢绞线;
4.4.3分级张拉:0→初应力,实测值→100%σcon,实测值,锚固;
4.4.4孔内灌浆:当孔长小于20m时,采用一端灌浆,当孔长大于20m时,采用三通真空灌浆;
4.5边跨现浇段与0块基本相同。
5.吊篮施工
5.1吊篮的结构和特点。常用的挂篮结构有组合桁架、三角形和菱形。本文以菱形挂篮为例。挂篮由五部分组成:主桁架系统、后锚及行走系统、悬挂系统、模板系统和工作平台。连同所有模板和施工机械,荷载不得超过33吨。
挂篮具有以下特点:重量轻、整体刚度大、变形小、受力明确、组装快捷、挂篮下方有足够的行走空间。吊篮随模板整体前移,便于加工操作。
5.2吊篮的设计要求。挂篮质量与梁混凝土质量之比应控制在0.3 ~ 0.5之间,特殊情况下不应超过0.7;吊篮的总重量控制在设计重量限额内;最大允许变形(包括吊索变形之和)为20mm施工和行走过程中抗倾覆安全系数为2;自锚式系统的安全系数为2;斜拉水平极限系统的安全系数为2;水平极限安全系数上限为2;
5.3吊篮的安装和定位。
5.3.1挂篮在0号梁段混凝土浇筑、张拉、灌浆完成后定位安装。
5.3.1.1挂篮的定位主要靠监测挂篮前进处滑道的精确放样定位,使其与桥梁轴线平行,且坡度的变化与设计梁的坡度变化一致,从而可以在行走的同时监测挂篮的同步行走,同时, 可以观察滑道在施工过程中的平面和标高是否发生变化,检查施工前、施工中、施工后的挂篮与桥梁轴线的关系。 挂篮就位后,立即进行挂篮行走和吊装定位,控制各节段里程和标高。各悬臂梁的定位监控测量应与全桥控制网核对;
5.3.1.2挂篮安装顺序如下:将滑道放在设定位置,用压紧器固定,防止倾覆→用塔吊安装主梁和立柱(菱形桁架的底梁锚固在滑道上)并平行连接→在主梁端部安装前上梁并与主梁连接→依次吊装前下梁、后下梁和底腹板下纵梁,安装吊杆→
5.3.2吊篮组装过程中的注意事项:
5.3.2.10 #梁段完成,拆模后组装挂篮;
5.3.2.2安装时,在T型结构两端的0 #梁段上同时对称组装两个挂篮,以保证T型结构两端的受力平衡;
5.3.2.3挂篮拼装为高空作业,每道工序必须认真检查后才能进行下一道工序,确保施工安全;
5.4挂篮预压。为了检验挂篮的承载能力和实际变形情况,以便准确预留挂篮的挠度值,在挂篮安装完毕后,应对挂篮进行加载和预紧。预加载方法如下:
5.4.1挂篮最大预压荷载为混凝土总重量和施工荷载的1.2倍;
5.4.2采用砂袋和预制混凝土块(1.2× 1.5m,每块重1.5t)进行预压,加载位置与0块相同;
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