城轨连续梁挂篮法施工控制要点
随着现代道路交通的快速发展,连续梁在城市桥梁所占比重越来越大,挂篮法悬臂浇筑工艺得到越来越广泛运用。本文作者结合自身多年的桥梁施工经验,对连续梁挂篮施工的控制要点进行分析和总结。
标签: 连续梁;挂篮;控制要点
1 前言
由于城轨桥梁结构、荷载分部具有自身的独特性,对徐变上拱、桥梁线性、结构尺寸等要求较为严格,同时挂篮构件繁多,不同工况各部位受力具有明显差异,施工工序多,安全威胁大。所以对控制要点的布控及管理就成了施工中的重中之重。
2 挂篮施工工序
安装永久及临时支座→0#支架搭设→支架预压→0#块施工(梁体临时锚固)→在0#块上拼装挂篮及预压→挂篮悬臂浇筑1#块→依次悬臂浇筑n#块→边跨支架搭设及预压→边跨现浇段施工→边跨合拢段施工(临时刚性支撑)→中跨合拢段施工(临时刚性支撑)→拆除挂篮及支架。
3 挂篮施工控制要点
3.1挂篮设计
(1)挂篮设计要点:
①设计原则:不但要满足挂篮各部件的强度要求,而且要满足在施工过程中抗倾覆和稳定的要求,同时应有足够刚度。
②结构要求:总体变形量小,便于施工中调整主梁变形曲线。
(2)挂篮设计荷载:挂篮设计荷载需考虑各项实际可能发生的荷载,按施工的不同阶段,进行最不利荷载组合,一般应包括:挂篮及模板自重、平衡重自重、最大节段混凝土及钢筋自重、施工荷载(人员及设备)。
(3)挂篮设计长度:根据悬臂浇筑最大长度段来确定。
(4)挂篮设计重量:挂篮重量与最大梁段混凝土重量的比值宜控制在0.3—0.5之间,特殊情况下也不应超过0.7。
(5)挂篮挠度:挂篮应设有调整±6cm竖向挠度的功能,以调整立模标高。
(7)挂篮所用材料其质量和性能必须可靠。
(8)挂篮支承平台不但要有足够的强度,还需有足够的平面尺寸,以满足现场作业要求。
3.2挂篮试验
(1)试验目的:
①挂篮实际承载力与安全使用的需要;
②獲得挂篮弹性及非弹性变形参数,为箱梁施工控制提供数据,同时检验挂篮施工质量;
③根据测得的数据推算挂篮在各悬浇段得竖向位移,为线性控制提供可靠依据。
(2)挂篮静载试验内容:
①中支点最大反力试验;
②后锚点最大反力试验;
③后锚点拉杆最大拉力试验;
④横梁最大受力试验。
(3)试验荷载种类:
①工作状态:挂篮浇筑混凝土的施工状态;
②非工作状态:空挂篮状态。
(4)试验方法:采用底模加挂水箱逐级加载的方法,对称进行。
3.3挂篮拼装
(1)拼装顺序:吊装走行系统并锚固在0号块上→吊装两个主桁架及横联并及时将主桁架、横联连接牢固→前横梁就位(放置在1号块浇筑位置)→底模拼装→吊装底模→吊装两侧模→吊装内模→安装完毕。
(2)拼装注意事项:
①拼装前先放样0#块纵横向轴线,及主桁架、走行系统位置;
②拼装时需两侧对称进行。
(3)拼装后检查:
①拼装完成后,全面检查拼装质量,并做载重试验,消除非弹性变形,测定各部位变形量;
②挂篮操作平台下应设置安全网,防止物件坠落,保证施工安全。
3.4挂篮走行
(1)挂篮走行在当前节段预应力施工完成后进行;
(2)挂篮走行前,必须对各构件、悬吊系统、走行系统进行全面检查,确认安全、稳定后方可行走;
(3)挂篮走行设专人统一指挥,行走对称,缓慢移动;
(4)挂篮走行至设计位置后,及时进行后锚,确保安全稳定。
3.5挂篮混凝土浇筑
(1)混凝土浇筑时,严格控制施工荷载,力求两端均衡;
(2)严格控制箱梁两端混凝土重量偏差,两端交叉泵送,做到两端混凝土等量对称进行,灌注速度保持一致;
(3)浇筑顺序:先底板、再腹板、最后浇筑顶板;
(4)振捣时避免振捣棒碰触波纹管,防止波纹管变形、破损。
3.6预应力施工
(1)预应力管道需严格按照设计位置进行布置;
(2)待混凝土强度及弹性模量达到设计要求后方可进行预应力张拉;
(3)预应力张拉时需严格按照设计要求进行;
(4)张拉完成后需在24h内完成孔道压浆。
3.7线型控制
(1)布设控制点
为了保证主桥悬浇节段施工中线、高程的准确,确保全桥线形的平顺,0号块施工时在0号块顶面中心预埋钢板作为水平、中线控制点,并与两岸既有中线、高程点进行联测闭合。控制点要求稳定可靠并全桥皆由此控制点控制以保证控制的一贯性,减少测量误差。
(2)梁轴线控制
利用0号块中心控制点和边墩上控制点对各悬浇节段的中线进行控制,每个悬浇节段完成后复核前面几个节段中心点的位移,复核无误后再放出待浇节段的中线,严密监测各节段中线变化情况。
(3)梁高程控制
利用0号块中心处水准点控制悬浇节段混凝土、模板高程,混凝土浇筑前在每节段端部中线和翼板边缘设置高程控制钢筋桩,钢筋下部支撑于底模上,顶部露出混凝土面10cm,作为混凝土浇筑时对箱梁顶面高程的控制,并在混凝土浇筑后、张拉后对高程进行复核以验证设计预拱度的设置。
3.8合拢段施工及体系转换
(1)环境温度灌注混凝土前一周,对桥梁高程、轴线、橋长进行联测并观测这一周时间的气温数据,找出气温变化规律,确定一天中最低温度时间,恒温时间,升温时间,以便在低温及温度变化幅度小的时间内灌注混凝土,混凝土浇筑完成后气温开始上升。
(2)连续梁合拢段长度及体系转换应按设计规定,将两悬臂端的合拢口予以临时联结。联结注意事项如下:
①复查、调整两悬臂端合拢施工荷载,使其对称相等,如不相等时,应用压重调整。
②检查梁内预应力钢束是否张拉完成。
③复测、调整中跨、边跨悬臂的挠度及两端的高差。
④观测了解合拢前的温度变化与梁端高程及合拢段长度变化的关系。
⑤合拢前应在两端悬臂预加压重,并于浇筑混凝土过程中逐步撤除,使悬臂挠度保持稳定。合拢宜在一天中最低温度时完成。合拢段的混凝土强度等级可提高一级,以尽早张拉。合拢段混凝土浇筑完成后,应加强养护,悬臂端应覆盖,防止日晒。
检查临时固结措施。体系转换及支座反力调整,按设计程序要求施工。
(3)边跨合拢质量控制要点主要为:
①采取措施防止梁因热胀冷缩而对合拢段混凝土产生不利影响;
②采取措施防止梁顶面及底面温差,使梁悬臂端在降温时上翘,升温时下挠对合拢段混凝土产生不利影响;
③检查合拢状态时的施工荷载及其他情况是否符合设计要求;
④临时预应力确保降温时劲性骨架中既不出现拉应力,又要满足升温时骨架不致受压过大而失稳,具体张拉吨位应根据合拢期间可能出现的温度范围计算,并报监理工程师审核;
⑤安装合拢吊架、固定合拢段底模板和外侧模板、绑扎底模板钢筋、安装底模板波纹管、立合拢段内模、绑扎顶板钢筋和波纹管;
⑥检查梁两端的平衡重是否满足要求;
⑦合拢完毕混凝土达到设计强度后拆除内外模板和体外临时支撑,然后将边跨合拢段预应力束张拉前后各测量一次该合拢段T构上各观测点标高,留待中跨合拢段施工时使用。
(4)中跨合拢质量控制要点主要为:
①采取必要的措施防止浇筑中跨合拢段时箱梁两悬臂端的错动变形破坏新老砼的结合。
②采取措施防止砼浇筑前后,砼从初凝至达设计强度80%期间,梁体受温度反复变化和日光不均等因素的影响;
③检查合拢状态时的施工荷载及其他情况是否符合设计要求;
④临时预应力确保降温时劲性骨架中既不出现拉应力,又要满足升温时骨架不致受压过大而失稳,具体张拉吨位应根据合拢期间可能出现的温度范围计算;
⑤安装合拢吊架、固定合龙段底摸板、绑扎底腹板钢筋、安装底腹板波纹管,立合龙段内模,绑扎顶板钢筋和波纹管等,施工完毕自检合格后报监理工程师检查,通过后进行下道工序施工。
4 结语
本文中所总结的施工控制要点已经在宁天城际轨道交通一期工程的建设中推广应用。通过各级技术人员及现场管理人员使用,认为内容浅显易懂,具有很强的针对性。通过在该项目中的实际应用,现场施工管理水平有明显进步,施工质量也有显著提高。
参考文献:
[1]《桥梁施工技术》(王云江,邢鸿燕编);
[2]《桥梁工程施工技术详解》(张彬等编著)。