大跨径连续桥梁施工技术的应用分析.pdf

为探寻大跨径连续桥梁施工技术应用路径强化施工质量结合山西省某大跨径桥梁施工工程在分析桥梁施工尺寸及技术要求的基础上从托架拼装及预压、浇筑施工、预应力张拉及孔道压浆施工、挂篮悬浇施工、边跨现浇段施工以及合龙段施工等方面综合论述大跨径连续桥梁施工技术的应用关键词:大跨径连续桥梁施工技术中图分类号:文献标志码:文章编号:():/引 言随着桥梁工程事业的快速发展工程建设数量越来越多为契合于日益增长的交通运输需求大跨径连续桥梁施工技术在大规模桥梁施工中得到广泛应用适应力强、养护任务少以及实用性强等是其特有优势为保证后续工程的稳定性和安全性应高度重视桥梁施工质量的把控因此本文结合实例论述大跨径连续桥梁施工技术的应用对于强化施工质量具有一定现实意义 工程概况山西省某大跨径预应力混凝土连续梁全长为 起点桩号为 终点桩号为 梁体结构混凝土强度为 合计方量 桥梁结构全部位于直线段上设计坡度 以高山河谷地貌为主地势起伏大且陡峭沟谷形状呈 形桥位断河道宽度为 深度为 且河道顺直 经现场勘查最高点标高和最低点标高分别为 和 相对高差为 桥梁下部结构为桩柱式台、桩基础 承台 薄壁空心墩薄壁空心墩两座高度分别为 和 大跨径连续梁尺寸及技术要求连续箱梁结构为单箱单室、变截面、直腹板、高度结构合龙段最小梁高为 中间支点位置梁高为 梁高变化按照 次抛物线变化 箱梁顶板宽度、底板宽度和翼板悬臂长度分别为、和 在墩顶范围内箱梁腹板厚度为 从箱梁根部至跨中位置呈直线渐变有、和 三种 底板厚度按 次抛物线变化由跨中位置的 至箱梁根部的 主梁结构中 号梁段长度为 合龙梁段 边跨直线段长度为 最大悬臂浇筑块重量为 悬浇节段顶板厚度、腹板厚度、底板厚度和截面梁高度分别为、和 梁段主要为两向预应力体系和三向预应力体系 线束规格为 高强度、低松弛度钢绞线 考虑到桥梁结构墩高且谷深因此 号梁段实施托架施工边跨直线现浇段则采取支架法施工 号 号梁段采取挂篮悬灌施工 大跨径连续桥梁施工技术 施工前准备工作充足的施工准备是保证施工质量的基础在此次施工前从人员和施工材料设备两方面做好准备 在人员准备方面严格把控施工团队综合技能水平依据施工方案全面落实施工技术交底 在材料及施工设备准备阶段对施工设备全面做好养护管理保证性能的同时带动提高施工效率主要施工机械设备明细见表 表 主要施工机械设备明细序号设备名称数量塔吊 台 车吊 台混凝土搅拌机 台打桩机 台混凝土车 辆 大跨径连续桥梁施工工艺流程大跨径连续桥梁施工工艺流程如图 所示图 大跨径连续桥梁施工工艺流程图 施工工序安排本次施工工序分为以下几点开展:号梁段托架拼装及预压检测 号梁段浇筑施工挂篮的拼装及预压施工浇筑 号 号梁段挂篮悬臂边跨直线段支架结构浇筑施工边跨和中跨合龙段施工支座拆除 托架拼装及托架预压检测 托架构造形式将 号墩和 号墩的墩身混凝土浇筑至倒角外侧沿着桥梁方向每侧各布置 道 工字钢主梁在其上方双拼槽钢桁架 在墩身内设置 道工字钢作为纵梁以工字钢作为分配梁搭设规格为 的钢管支架和规格为 的横纵向方木以 竹胶板作为底模利用精轧螺纹钢对拉对托架纵梁水平力加以解决保证其结构具有较好的强度和稳定性 托架预压与检测通过堆载预压法对 号段托架进行预压处理预压荷载为(号段混凝土总重 模板重量 施工机械重量)计算依据、和 分级加载在检测时首先托架平面位置沿着中线在墩中和两侧悬臂的端头断面分别设置 个检测点在加载前进行一次测量做好数据记录每增加一次荷载静止观测 记录数值完全加载完毕后每 对测量值记录一次待三级预压 且变形观测处于稳定状态则开始卸载 依据所记录的数值完善时间和下沉量间的关系曲线在满足设计要求情况下方可开展下一道工序卸载时遵循加载顺序的反向卸载即:先卸后加载的后卸先加载的 浇筑施工 模板施工在托架上布置 号梁段底模调节模板平整度后将 木方作为模板下层底梁利用顶托对细部标高进行调节在确定模板标高时对预留支架的沉降量及弹性变形加以考虑合理设定预拱度 本次施工中以组合钢模板作为外侧模板用螺栓定位并做好对拉固定 安装钢筋及预应力波纹管)钢筋制作与安装 不同梁体钢筋在集中加工后运送至施工现场安装钢筋时先安装底板和腹板钢筋再对顶板进行安装若钢筋和预应力管道及锚固钢筋相碰时则对梁段钢筋进行合理调整 桥面顶板有较多的预埋件和钢筋包括挂篮走行锚固预留孔洞钢筋均做好绑扎施工并准确定位预埋件位置)安装波纹管 首先利用定位筋在设计位置对管道做好固定在出现梁段钢筋与波纹管共位时确保不调整波纹管位置对钢筋位置进行微调并根据施工需求对定位筋加密 在安装锚具和配件时保证安装位置准确平顺衔接波纹管和喇叭管确保密封完好不存在漏浆问题 在每条预埋波纹管的最高点设置排气管压浆施工时顺利排气保证压浆质量其次所安装的波纹管道在梁端混凝土外漏出 需要连接时能够利用 套管将两端接头套住再对接缝位置利用宽胶带在 范围内做好密封避免出现漏浆问题 混凝土浇筑)混凝土浇筑工序 此次施工所用混凝土强度为 由拌和站统一拌制后运送至施工现场混凝土配比如表 所示表 混凝土配合比单位:/水泥砂碎石水高效减水剂 在拌制过程中对拌和时间严格控制同时根据骨料含水量的不同合理调整材料配比确保混凝土材料的和易性及强度满足施工设计要求考虑到本次施工为高墩浇筑在混凝土材料运至施工现场后采取高压混凝土泵垂直输送如图 所示并在浇筑施工前严密监测是否有离析现象严格控制浇筑温度在 坍落度在 采取分层浇筑每层厚度控制在 上下 振捣工序随着混凝土浇筑工序的落实而开展并严格管控每层混凝土振捣密实后方能进行下层浇筑 此次施工中主要以机械振捣为主腹板混凝土施工人员对死角位置无法充分振捣选择在腹板内模位置每间隔 开振捣孔待浇筑到这一位置时对模板孔做好焊接、封堵工作图 高压混凝土泵送浇筑)模板拆除工序 此次施工以混凝土强度达到 为模板拆除标准在拆模时避免对模板和结构棱角位置造成损坏利用龙门吊辅助拆模先对拉杆螺栓和模板的连接螺栓拆除再对两侧模板拆除待模板全部脱落后利用龙门吊将模板运送至指定位置做好模板的清理及养护)混凝土养护工序 对梁面位置覆盖无纺土工布后洒水养护保证梁面始终处于湿润状态在梁体侧面及梁底纵向位置分别设置两根间隔为 的 管管壁位置开设孔径为 的小孔通过小孔喷水养护养护期为 养护期间实时监测混凝土内外温度将内外温差控制在 对梁段端头位置的混凝土拉毛处理后洒水养护保证混凝土粘合度在凿毛处理时人工凿毛应使混凝土强度在 以上机械凿毛混凝土强度在 以上 预应力张拉及孔道压浆施工 预应力张拉施工前准备工作做好施工前准备是保证预应力张拉施工质量的前提此次预应力张拉施工前首先对千斤顶等设备做好质量检测检查千斤顶使用记录确保其无异常使用记录且使用频次在 次以下以免因设备原因对施工质量和施工进度产生影响 同时检验混凝土结构强度妥善处理锚垫板洞口的波纹管以免在张拉时导致钢绞线损坏 最后结合项目实际合理选取夹具和锚具为保证预应力施工质量做好准备 智能张拉施工结合上述预应力张拉施工准备本次张拉施工混凝土龄期在 以上且设计强度在 以上时实施智能张拉工序详细施工工艺流程见表 表 智能张拉施工工艺序号智能张拉施工工艺梳理并对钢绞线进行穿束处理一一对应编号钢绞线和锚具孔将钢绞线穿过锚具孔并使用扎丝绑扎使捆绑后的钢绞线穿过波纹管在两端侧各预留 安装锚具和千斤顶对梁体两端的油泵和千斤顶使用油管和信号线做好连接将主控电脑开启后全面检查连接线连接情况利用无线网络连接主控电脑和预应力张拉仪根据张拉施工要求输入相应数据实施张拉工序 在智能张拉工序完成后静止观测 并将多余的钢束使用砂轮机打磨掉做好锚头的封堵工作为后续压浆施工提供保障 计算预应力伸长量在此次施工中将引伸量控制在 对张拉力和引伸量进行严密分析 本文预应力张拉施工采取后张拉法由式()对理论伸长量进行计算:/()式中:为预应力钢绞线平均张拉力 为预应力钢绞线长度 为预应力钢绞线截面积 为预应力钢绞线弹性模量/在预应力张拉过程中实施分级施工分别施加 应力、应力和 应力将不同分级延伸梁分别记录为、并根据式()计算实际伸长量实际伸长量 ()()()本次施工依据张拉顺序对钢束编号并在智能张拉系统中记录分级压力避免发生差错 孔道压浆施工在孔道压浆施工前全面检查压浆端、球阀、抽真空端以及三通接头的畅通情况安装真空泵和管浆泵确保运行良好 将上述工作完成后调节压浆泵压力在 观察浆液的黏稠度符合标准后做好输送管和压浆管的连接实施孔道压浆工序 为保证压浆质量此次施工中在灌入的水泥砂浆和排气阀中流出的水泥砂浆粘稠度一致时保证持续跑浆 在压浆压力达到 后保持此压力持续压浆 将压浆泵端所有阀门关闭后完成压浆工序 挂篮悬浇施工 确定挂篮构造依据本工程施工设计要求采取菱形挂篮桁架在 号梁段浇筑工作完毕后安装 挂篮的主要构成包括:菱形构架系统、底托系统、模板系统、行走与锚定系统、吊杆等 挂篮预压首选确定预压荷载取值由最大节段箱梁混凝土重量 挂篮结构自重 动力附加荷载 施工机具及人员荷载 此次挂篮预压中将总荷载的一半分配在挂篮端头实施千斤顶张拉因此千斤顶预压荷载取值由(总荷载组合值 挂篮自重)进行计算在本次预压千斤顶张拉施工中对拼两台拼装完好的挂篮主构架后支点将钢绞线利用锚具固定在一个鼻梁位置另一侧鼻梁当做张拉端利用千斤顶根据荷载的、分级加载预压检查挂篮杆件的焊缝情况记录逐级加载的位移数据不同分级挂篮预压荷载如下:(荷载 持续 )(持续 )(持续)(持续)卸载 在挂篮变形测量时充分考虑非弹性变形、前吊带弹性变形和弹性变形的要求 梁段悬臂施工连续梁段悬灌段施工工序流程如下:前移挂篮至指定位置调节底模平衡度吊装侧模对底板和腹板钢筋加工安装布置竖向预应力筋及管道设置纵向预应力管道内模就位安装堵头模板顶板钢筋安装架设混凝土施工平台混凝土浇筑施工清孔、养护、穿束施工张拉施工孔道压浆、封锚施工 边跨现浇段施工 支架构造本次施工主桥结构连续箱梁两侧边跨直线段长度为 综合分析现场实际情况以支架法为施工方案对施工场地整平处理后浇筑厚度为 的混凝土硬化层同时可作为找平层处理完善硬化层周围的排水设置 支架采取规格为 的螺旋管组合碗扣式脚手架搭设支架下部布设的螺旋管间距为 将双拼 工字钢纵梁搭设于螺旋管桩顶上部设置 工字钢横梁作为平台采取碗口式脚手架搭设 为保证施工安全性碗扣式脚手架底板间距、箱梁腹板位置间距应合理设置 孔道及预埋件预留做好预埋边跨合龙段劲性骨架和挂篮模板锚固架的预留工作协调悬臂浇筑梁段和边跨现浇梁段施工工序确保同时完成后开展合龙段施工 合龙段施工 边跨合龙段施工以吊架法施工工序作为合龙段的施工方法在吊架搭设完毕后使用现场砂袋进行荷载预压将支架沉降量和弹性变形消除同时在横梁和纵梁之间设置砂箱便于拆模工序 中跨合龙段施工施工前先将一组挂篮拆除掉利用挂篮滑行梁和横梁所构成的吊架体系开展施工 合理调整配重水箱重量进而保证合拢段的标高差在设计范围内随后开展合龙段的模板支设、钢筋绑扎及混凝土施工工序 质量检测全桥施工完成后监测标高及预拱度成桥标高与检测目标曲线存在较高的一致性最大差值为 满足施工设计要求 边跨和中跨最大预拱度分别为 和 结合以往工作实践这一预拱度更利于优化后期受力行为强化行车舒适性 结束语本文结合山西省某大跨径连续桥梁实际情况通过落实各项施工工序标准该桥梁工程以高质量完成了施工任务为当地交通运输事业作出了巨大贡献:参 考 文 献:霍同钦.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术.中国房地产业():.高婷婷.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术.建材发展导向():牟林.桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的应用分析.运输经理世界():郭世川.基于桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的探讨.四川建材():