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移动支承平台浇注高墩连续箱梁施工方案

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移动支承平台浇注高墩连续箱梁施工方案
盛朝亮
( 贵州省桥梁工程总公司, 贵州　贵阳　550001)

摘要: 山区高速公路由于地形特殊, 其桥梁墩柱较高, 有部分墩高达百米以上, 而高墩连续箱梁施工又是大桥施工的重点和难点, 合理选择施工方法是成功的关键。乌贼沟本桥结合现场实际情况, 采用了无支架移动支承平台浇注连续箱梁, 平台移动采用卷扬机进行牵引, 该平台系统具有成本相对低廉、 施工速度快、 混凝土成形效果好、 施工安全可靠的特点, 是当前高墩现浇连续箱梁施工中比较理想的施工方法, 具有较高的推广价值, 可供类似工程施工采用。

关键词: 无支架; 移动平台; 高墩箱梁现浇; 施工方案。

一、 工程概况
乌贼沟大桥位于贵州省厦蓉高速公路关键性控制工程项目之一, 桥梁全长926m, 桥梁结构形式为1×79m+150+79预应力混凝土连续刚构+5×30预应力混凝土连续箱梁+79+150+79m预应力混凝土连续刚构桥,其中引桥墩柱较高, 平均墩高60米,最大墩高达75米, 现浇箱梁高1.7m、 底宽9.0m、 顶宽13.0m、 腹板为变截面形式, 平均厚度为50㎝,其箱梁截面形式如图1所示。用移动平台施工, 平均25天就完成1跨箱梁。

图1 箱梁截面形式

二、 移动支承平台施工的优点
平台桁片由锚固于墩柱上的牛腿支承, 牛腿承担平台自重及施工施工荷载, 不需要进行地基处理, 不需搭设钢管支架, 是当前高墩现浇箱梁施工的理想方式。相对以往搭设的满堂式钢管支架施工方式, 有以下优点:
1、 节省搭设落地支架所需的钢管等材料, 节约工程成本。
2、 比满堂式钢管支架、 临时墩梁式支架施工进度快, 节省工期。
3、 由于支承牛腿是直接锚固在墩柱上, 墩柱的高度对移动平台的安全影响较小, 结构安全可靠, 非常适用于水上及高墩箱梁现浇施工。
4、 工人劳动强度较小。
相对于落地支架施工, 则有价格优势。因为落地支架需地进行地基处理直接从地面搭设支架至箱梁底面, 成本是移动平台的两倍, 因此, 高墩现浇箱梁施工使用无支架移动支承平台是较好的选择, 移动支承平台如图2所示。

图2 移动支承平台总体布置图

三、 移动支承平台的设计简述
1、 设计说明
本桥跨度均为30m, 采用GL-30型收折式架空支承平台。
收折式架空现浇支承平台由三部分组成: 1、 收折式桁梁; 2、 支承牛腿; 3、 平台转跨推进系统。
( 1) 、 收折式桁梁
收折式桁梁平台工作及行走见方案, 其由水平纵桁梁, 承重杆系及横向联系桁片组成, 水平纵桁梁由长3m的贝雷桁片及改制贝雷桁片、 平联桁片、 立联桁片、 前后导梁拼装而成, 承重杆系安装于平台水平纵桁梁的下方, 是各组水平纵桁梁的主要受力杆系, 其结构形式为倒斜拉桁架结构, 横向联系桁片分为支撑立桁片、 支撑平桁片和可水平转向收折的转动立桁片。
( 2) 、 支承牛腿
顶横系梁可作为支承体系的一部分, 支承墩柱内侧的两组桁梁, 另在墩柱外侧设置牛腿, 支承墩柱外侧的两组桁梁。
( 3) 、 平台转跨推进系统
平台转跨推进行走系统由行走车与牵引装置两部分组成。
2、 支架计算
( 1) 、 荷载计算
箱梁在纵桥向按截面尺寸计算的箱梁自重线荷载集度如图3所示。

图3一跨箱梁自重计算荷载与计算图式( 单位: mm)

其值为

将多段分布荷载折算为均布荷载, 即

平台各组桁梁所受箱梁荷载, 根据施工方案, 横桥向共布置四组桁梁( 图4) , 边组与中组桁梁所受荷载不等, 其值需由各组桁梁的横向分布系数确定。

图4 箱梁横断面分块示意图

( 2) 、 桁梁强度与刚度验算
A、 桁梁强度
由上述计算得知, 中组桁梁承受的荷载较边组桁梁大, 对其进行强度验算。中组桁梁的验算荷载为59.4, 此荷载小于额定荷载 , 桁梁强度满足要求。
B、 桁梁刚度
由附件30米跨平台桁梁在各个额定工况荷载下的弹性挠度如表1。
挠度对比表 表1
额定荷载( kN/m)
q1=72
q2=76
q3=84
最大挠度( m)
0.069
0.068
0.069
容许挠度( m)
0.075
0.075
0.075
根据《公路桥涵施工技术规范》JTJ 041- 的相关规定, 进行支架刚度验算的荷载组合为: 模板自重+混凝土重力+其它可能产生的荷载。一组中组桁梁承受的刚度验算荷载:

桁梁跨中相应弹性挠度为:
小于容许弹性挠度
满足规范要求。

( 3) 、 平台稳定性论证
乌贼沟大桥采用移动平台施工部分, 桥跨均为30米, 各组桁梁的三列桁片的最外侧两列桁片的中心距为0.9米, 跨宽比为30/0.9=33.3>20, 不能独立使用, 为保证桁梁的横向稳定性及横向分布传递荷载的需要, 对桁梁设置了每3米一道的横向联系桁片, 称转动立联桁片。转动立联桁片将有效约束桁梁的侧向变形, 使桁梁具有足够的横桥向稳定性, 同时转动立联桁片还会约束桁梁的扭转变形, 从而保证桁梁具有足够的抗扭转的稳定性。
各组桁架在竖直平面内的稳定只要受压力最大的各受压杆件具有足够的抗压曲稳定就能保证桁架的稳定。
桁梁在行走过程中对稳定最不利的状态为行走至最大悬臂状态, 此时鸭嘴已逼近下一墩的行走车, 但尚未接触行走车, 悬臂根部下弦杆将产生最大轴力, 同时由于下旋杆与行走车接触, 行走车支反力还会对下弦杆产生弯矩, 下弦杆为压弯杆件, 也能保证桁架的稳定。

四、 移动支承平台拼装及砼浇注
平台的拼装采用在支架平台上拼装的方法进行, 具体步骤如下:
1、 在墩柱浇注快到顶时, 在设计位置按规定尺寸安装牛腿, 两墩柱上牛腿用Ф32精扎螺纹钢筋相互锚固, 用千斤顶预加设计预拉力, 牛腿安装时保证与墩柱平直。
2、 在初始跨( 一般初始跨较矮) 用钢管支架搭设一平台, 将拼装桁梁所用的贝雷片运到支架平台上, 按设计尺寸拼装纵向桁梁, 一边拼装一边用卷扬机向前移动, 前端移到第2排墩柱已经安装好的牛腿上。
3、 两组桁梁拼装完毕, 移到设计位置后, 需将桁梁间转动桁片连接并紧固, 直至四组桁梁全部拼装完成。
4、 水平桁梁系统拼装完毕后, 接着拼装桁梁下承重杆系( 立柱和斜拉杆) ,
5、 在转动桁片上连接纵向支承件, 横铺工字钢过载梁, 过载梁上纵向铺枕木, 枕木上安装模板。
按照以上5个步骤, 移动平台就拼装完成。
6、 现浇段分二次浇注, 第一次浇注至腹板顶, 待第一次砼达到强后, 接着安装顶板模板, 第二次将顶板浇注完。
7、 两次砼的浇注顺序是平台纵横向从中间往两边均匀浇注。
8、 砼浇注前在平台相应的位置埋设观测点, 浇注过程中派专人观测支架的变形, 将观测变形数据与计算数据相比较。

五、 结束语
经过乌贼沟大桥引桥对无支架移动支承平台的使用实践, 能够看出无支架移动支承平台在使用中有很多优点。不但能够提高施工质量和加快施工速度, 同时节约工程成本。值得大力推广应用。

作者简况: 盛朝亮　男　　籍贯: 贵州省贵阳市云岩区　出生日期: 1981.6.12　　
现最高职称: 助理工程师　; 从事公路桥梁施工管理工作

参考文献:
[1]公路施工手册－桥涵( 下册) .北京: 人民交通出版社, .
[2]杜业昆, 邱式中.桥梁施工专项技术手册[M]. 北京: 人民交通出版社, .
[3]周永兴, 何兆益, 邹毅松.路桥施工计算手册[M]. 北京: 人民交通出版社, .
[4]周远棣, 徐君兰.钢桥[M]. 北京: 人民交通出版社, 1999.