部分长线法预制钢筋混凝土箱形拱施工技术.pdf

4 0 桥梁检测与加 固 2 0 1 1 年第 1 期 部分长线法预 制钢筋混凝土箱形拱施工技术 汤达礼 ( 中铁大桥局集团第 六工程有 限公 司， 湖北 武汉 4 3 0 1 0 0 ) 摘要 ： 天池 特大桥 主桥 为上承式 钢筋混 凝土 空腹箱 形拱桥， 净跨径 2 0 4 9 6 m。根据设计要求 ， 结合现场实际情 况 ， 采 用部分长线法预 制拱 圈节 段 ， 并采用轮换 匹配 预制法 成功解决 由于分段预制可能造成的拼接误差 。 关键词 ： 拱桥 ； 箱 梁 ； 预制钢 筋混 凝 土； 拱 圈 ； 部分 长线 法 ； 施工技术 1 前言 长线台座法 ( 简称长线法) 及短线 台座法 ( 简称 短线法) 施工技术被广泛应用于钢筋混凝土箱梁节 段的预制中。苏通大桥的建设中成功使用并发展 了 短线匹配法预制箱梁的施工工艺、 模板系统 的定位 原则及测量控制方法l 】 。然而， 对于长 、 短线法 的选 择与改进应结合工程实际情况进行。闽江大桥混凝 土箱梁节段成功采用了基于坐标变换原理的部分长 线法预制施工技术_ 2 I 。本文结合天池特大桥介绍基 于轮换匹配预制概念的部分长线法预制钢筋混凝土 箱形拱 的施工技术 。 2工程概 况 天池特大桥跨越闽东 山区深谷霍童溪 ， 两岸岸 坡陡峻， 是 目前国内采用缆索吊装 、 扣挂施工的最大 跨径箱形拱桥， 施工技术难度大 、 工艺复杂。天池特 大桥桥型布置为 5 2 0 m简 支预应力 空心板桥+ 2 2 8 8 m钢筋混凝土箱形拱桥( 净跨 2 0 4 9 6 m) +3 2 0 m简支预应力空心板桥。主桥为上承式钢筋 混凝土空腹 箱形 拱桥 ， 净跨 径 2 0 4 9 6 m， 净矢 高 5 1 2 3 m， 计算跨径 2 0 7 2 m， 计算矢高 5 1 7 3 m。 主拱圈截面采用宽 8 0 I I l_ ， 高 3 0 r l l 的单箱 3室普 通钢筋混凝 土箱形截 面， 顶 、 底 、 腹板厚 度均为 2 5 c m， 主拱结构采用预制 吊装法施工。主拱 圈截面分 3次形成 ， 2个边室采用分段 预制拼装成拱 ， 中室采 用拱上现浇法施工 。预制标准段边室宽 2 8 m， 顶 板厚 1 0 c m， 腹板和底板厚均为 2 5 c m， 上下游共计 3 4片 。拱肋各 节段长度不 一， 最 大节段 为 2号 节 段 ， 总长 1 5 8 8 m( 沿拱轴线) ， 混凝土方量为 4 5 4 5 m 。 。桥梁总体布置见图 1 。 4 0 5 4 0 。 。 一 l 2 66 8 6 0 3 施工工艺 图 1 桥梁总体布置示意 3 1 部 分长线 法 由于天池特大桥施工场地狭小 ， 若主拱 圈箱梁 节段采用长线法一次性预制半跨主拱圈， 矢高太大 ， 施工场地受限， 安全风险大 ； 若采用短线法单个节段 预制 ， 又难以解决相邻节段间匹配问题 。根据设计 要求 ， 结合现场实际情况 ， 采用部分长线法预制拱圈 节段 。即半跨主拱圈 9个节段分 4条长线预制， 1 ， 2 ， 3 号节段为一长线 台座， 3 ， 4 ， 5号节段为一长线台 座 ， 5 ， 6 ， 7 号节段为一长线台座 ， 7 ， 8 ， 9号节段为一 长线台座 。 为解决 由分段预制可能造成的节段拼接误差 ， 采用了轮换匹配预制法 ， 即第 1条长线 3号节段预 制完成后 ， 吊装至第 2条长线匹配预制 4号节段 ； 待 5号节段完成后 吊至第 3条 长线匹 配预制 6号节 段 ； 待 7号节段完成后 吊至第 4条长线匹配预制 8 号节段 。 3 2 预制台座 预制场长约 1 6 0 m， 宽约 1 8 m， 布置于霍童溪 左岸。预制厂配置 1台 5 t 龙 门 吊机作 为场 内钢 收稿 日期 ： 2 0 1 1 一O 2 1 2 作者简介：汤达礼( 1 9 8 4 一) ， 男 ， 助理会计师 ， 2 0 0 6年毕业于 中国人 民解放军军事经济学院基建财务专业 ， 管理学学士 ， 2 0 0 9年毕业 于中国人 民解放军军事经济学院审计学专业 ， 经济学硕 t ： ， 2 0 0 9年毕业 于武汉大学经济法专业 ， 法律硕士 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 总第 6期 部分长线法 预制 钢筋混凝土箱形拱施工技术 4 l 筋 、 模板倒运及混凝土运输之用 ， 同时配置 2台 7 5 t 龙门吊作为主拱圈的起 吊设备 。 预制场地布置在龙门吊轨道内， 共布置 2 排 ， 每 排 2 个 ， 横 向台座间距 2 m， 纵 向台座 间距 2 m。其 中 1 ， 2 ， 3号节段 、 7 ， 8 ， 9号节段长线 台座全长布置 ； 3 ， 4 ， 5号节段 只布 置 4号、 5号台座 ， 3号节段台座 只在梁板 吊点处设置两长方形条形基础， 以承受梁 板 自重 ； 5 ， 6 ， 7号节段长线 台座也 只布置 6号台座， 5号、 7 号节段 台座同样用条形基础支承。条形基础 表面做成与拱肋线形一致 的弧形 。 为了保证主拱圈线形 ， 采用立式预制， 施工时 ， 每 0 5 m设 1个点 ， 用全站仪精确定位 。为了梁 、 板 相互接合牢固、 齿块吻合， 3 号 、 5号或 7号节段预制 完成后 ， 吊装至另 1 个台座就位 ， 接着浇筑下一片梁 板 。台座施工时采用精密水准仪测量高程 ， 使其线 形与设计相吻合。台座表面用水泥净浆收光处理 ， 为了避免地基不均匀产生 的沉降差 ， 在每块梁板 的 端隔板及中隔板处设置横 向缝 。台座浇筑混凝土前 用双胶片沿台座通长设置 ， 以利模板与 台座紧密接 触 ， 不漏浆。同时沿台座全长方 向每 隔 8 0 c r l l 预埋 一 根 1 6全丝拉杆 ， 以利夹死侧模。 3 3 拱 肋模 板 主拱肋 内外模板均采用新制木模 ， 木模 采用竹 胶板 ； 竖肋采用 8 c m1 0 c m方木 ； 横带采用双拼 8 mm厚槽钢 ， 布置 4排 ； 拉杆采用 声 1 6钢筋 ， 纵 向间 距 8 O c m。在 内模与 内模 、 内模 与外侧模 问每隔一 定间距设置撑杆 ， 控制内外模 间间距 、 内模左右移位 及腹板结构尺寸。拱肋混凝土浇筑前在外模板内侧 每 2 m钉一铁钉 ， 挂线控制拱 圈梁、 板混凝 土浇筑 高度， 同样在拱圈中线位置处预埋钢筋 ， 挂线控制混 凝土浇筑高度及拼装时监控拱肋 中线及高程 。 模板安装加 固完成后 ， 应具备足够的强度 、 刚度 及稳定性 。板 面间应平整、 接缝严密、 不漏浆 ， 保证 结构物外露面美观 、 线条流 畅。模 板安装 前涂刷脱 模剂 ， 以利脱模 。 3 4 钢 筋工 程 钢筋在车间弯制 ， 运至 台座上绑扎成型。先绑 扎底 、 腹板钢筋 ， 然后安装内、 外模 ， 浇筑第 1 次混凝 土； 再绑扎顶板钢筋 ， 挂模浇筑顶板及倒角部分 。设 计上要求的预埋件 和施工 中所需 的预埋件 的安装 ， 必须准确 、 完整地安装到位 ， 特别注意扣索预埋件 的 定位及数量控制。 钢筋加工制作及安装过程中应符合如下规定 ： ( 1 )钢筋表面应洁净 ， 使用前应将表 面油渍、 漆 皮、 鳞锈等清除干净 。 ( 2 )钢筋应平直 ， 无局部弯折 ， 成盘的钢筋和弯 曲的钢筋均应调直。 ( 3 )钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计及规 范要求 。 ( 4 )钢筋接头采用搭接 电弧焊 时 ， 两钢筋搭接 端部应预先折 向一侧 ， 使两接合钢筋轴线一致。接 头双面焊缝 的长度不应小于 5 ， 单面焊缝的长度不 应小于 l O d 。 ( 5 )受力钢筋焊接或绑扎接头应设置在 内力较 小处 ， 并错开布置； 对于绑扎接头 ， 两接头间距离 不 小于 1 3倍搭接长度 ； 对于焊接接头 ， 在接头长度区 段内， 同一根钢筋不得有两个接头； 配置在接头长度 区段 内的受力钢筋 ， 其接头的截面面积 占总截 面面 积的百分率应符合规范要求。 3 5 浇筑混凝土及养生 预制梁段浇筑顺序如下 ： 1号一3号一 2号一5 号一4号一7 号一9号一8号一6号。 拱肋梁段拟分 2次浇筑成 型， 第 1次拟浇筑至 顶板倒角处 ， 第 2次挂模浇筑倒角及顶板 。第 1次 混凝土浇筑完成后 ， 在腹板顶面进行凿毛， 再浇筑第 2次混凝土。混凝 土采用工 厂集 中搅拌生产 、 龙 门 吊吊装入模 。浇筑时从底端 向高端浇筑 ， 浇筑至3 4 跨时， 再从另一端浇筑 ， 在 中部合龙。浇筑时采用水 平分层、 斜向分段 、 一次性连续浇筑的工艺 。采用插 入式振动棒振捣混凝土 ， 浇筑完成后 ， 对顶板表面进 行拉毛 ， 对与 中室板接触处凿毛处理 ， 以利原浇筑混 凝土与新浇混凝土接合牢 固。混凝土浇筑时， 注意 预埋件 的保护 ， 使其 不移位 。混凝土浇筑完后采用 蓄热养护 ， 减少 表面 的热 量扩散 ， 避免产生 表面裂 缝 。在结构物 四周及表面覆盖土工布， 频繁浇水 ， 保 持混凝土表面处于湿润状态 。 3 6 拆 除模板 在混凝土强度能保证其表面及棱角不致因拆模 而损坏时方可拆除模板 ， 一般应在混凝土强度达到 2 5 MP a时方可拆 除侧模板 。模板拆 除时遵循先 支后拆 、 后支先拆 的顺序 。 3 7 拱肋的存放 拱肋混凝土达到设计 强度后 ， 对拱肋进行编号 处理 ， 然后用龙门吊两点起 吊至存梁区存放 ， 先拼装 拱肋存放在上部或外面。 ( 下转 第 5 2页) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 5 2 桥梁检测与加固 2 O l 1年第 1 期 梁滑移速度不宜过快， 否则容易引起左、 右幅滑移支 架的颤动和结构局部应力集中， 滑移垫块加劲板开 裂 、 部分滑槽螺栓剪断 ， 四氟板挤碎 、 滑块屈服 、 结构 组件的焊缝开裂等现象 ， 直接造成浪费和延误关键 线路上的节点工期 ， 严重时引起结构安全事故 。 在钢箱梁滑移过程中， 左、 右幅滑移支架卷扬系 统的钢丝绳应同时收紧 ， 点动卷扬机 同步移动 ， 否则 容易出现钢箱梁偏位 。同时必须指派专人观察钢箱 梁的偏位情况 ， 发现异常情况及时停止滑移， 用倒链 葫芦或千斤顶或卷扬机对 钢箱梁进行 纠偏 ， 滑移过 程中的钢箱梁如图 8所示 。 钢箱梁滑移到设计位置后 ， 对钢箱梁进行平面 位置和标高的调整 ， 块段之间可预留 3 c m左右的缝 隙， 使之符合成桥线形后 ， 进入下道工序的施工 。 ( 上接 第 4 1页) 4 结 语 部分长线法兼具长线法和短线法的优点 ， 较长 线法 占用场地小， 又较短线法施工工艺简单。天池 特大桥采用部分长线法预制钢筋混凝土箱梁的施工 技术预制拱圈节段 ， 并采用轮换匹配预制法很好地 解决了相邻节段间的匹配问题。 参考文献 ： E l i 刘先鹏， 刘亚东， 秦宗平， 等箱梁节段短线匹配法预 制施工技术E J 施工技术 ， 2 0 0 5 ， ( 1 2 ) ： 4 7 5 O 图 8 滑移 过程中的钢箱 梁 7 结语 大型提升站和高架 滑移支架在辽河特大桥 3 6 号 、 3 7号、 3 8 号墩上部结构 1 9段钢箱梁安装 中的成 功应用 ， 有效地解决 了桥塔和边跨桥墩处于陆域情 况下大体积、 大吨位钢箱梁的安装问题 。 邹焕华闽江大桥混凝土箱梁节段预制部分长线法施 工技术E J 交通科技 ， 2 0 0 3 ， ( 6 ) ： 1 7 1 8 J T G F 3 O 一2 0 0 3 ， 公路水泥混凝土路面施工技术规范 S 刘钊， 戴玮， 贺志启， 等大跨度混凝土梁桥的合 理成桥状态设计方法E J 桥梁建设， 2 0 1 0 ， ( 1 ) ： 1 0 1 5 霰建平 ， 王婷 ， 杨敏 ， 等移动模架 液压连续千 斤 顶同步整体下放技术I- J - 桥梁建设， 2 0 0 9 ， ( S 1 ) ： 1 7 2 1 魏霞， 郭峰祥， 徐向锋新旧规范梯度温度荷载对箱 梁结构受力的影P fl E J 桥梁建设 ， 2 0 1 0 ， ( 2 ) ： 2 O 一2 4 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m