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浅谈高速铁路连续箱梁施工技术

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摘要:本文结合某高速铁路跨线特大桥现浇连续箱梁的成功实践,详细阐述了现浇连续箱梁的施工,为该类桥梁施工积累了新的技术资料。

关键词:高速铁路;跨线特大桥;现浇连续箱梁;施工

中图分类号: U238 文献标识码: A 文章编号:

1工程概况

本桥32+48+32连续梁梁56号~59号墩之间上部结构为 (32.85+48+32.85)m预应力混凝土连续箱梁,采用挂篮悬臂灌注总体施工方案。

2.1号块施工

0#块采用在墩旁用φ0.6m,φ0.8m钢管柱、型钢搭设支架的办法施工,兼做连续梁施工的临时锚固墩,以抵抗施工时可能产生的最大不平衡力。钢管柱每侧横向3根,纵向2排布置,钢管柱之间设置横向联结系。

安装临时锚固蹬筋、支架、垫梁、砂筒或楔块、分配梁和底模。支架安装完毕后,进行荷载试验,用弹性变形量控制底模高程。在主墩顶上安装临时支座和正式支座。测量放线,安装底模、侧模,在底模上扎绑钢筋、预埋件、预应力管道、安内模和端模,检查合格后浇注混凝土,浇筑应分层对称进行。待混凝土强度达到设计要求的强度后,按照设计要求顺序分批进行预应力张拉、孔道压浆。拆除底模及施工支架,保留临时固结钢管柱。

2.1悬臂浇筑段施工

⑴篮结构设计

挂篮是施工梁段的承重结构,又是施工梁段的作业(悬灌,张拉等)现场,挂篮设计应能承受最大梁段重量及施工荷载,并按最不利荷载设计加工。挂篮结构示意图详见下图。

施工时可根据设备拥有情况选用一种或几种形式。挂篮由菱形桁架、提吊系统、走行及

锚固系统、模板系统共四大部分组成。

桁架:桁架是挂篮的主要承重结构,由I32槽钢加工而成,分立于箱梁腹板位置,其间用型钢组成平面联结系。后锚梁和前吊梁由两根I40字钢组焊而成。

提吊系统:吊锚杆均采用Φ32mmⅣ级精轧螺纹钢筋。前吊杆下端锚固于底模横梁及内、外模的滑道上,上端吊挂于桁架的前吊梁上。

后锚杆下端锚固于底模横梁及内、外模的滑道上,上端锚固于已完梁块的混凝土表面。吊锚杆的调节通过4个10t的千斤顶及扁担来完成。

模板系统:箱梁外模外框架由槽钢与角钢焊而成,模板围带采用槽钢,板面为6mm厚钢板。模板设计为组装活动式,可根据梁段的高度和长度变化随时接长(高)和拆卸。外模支承在外模滑道上,前端通过外模前吊杆吊于桁架前吊梁上,后端通过锚杆锚固在已施工好的箱梁翼板(在施工翼板时设预留孔)。

内模由内模桁架、斜支撑以及组合钢模等组成。内模安置在由内模桁架和斜支撑组成的内模框架上,内模框架支承在内模滑道上,前端通过内模前吊杆吊于桁架前吊梁上,后端通过锚杆锚固在已施工好的箱梁顶板。

底模直接承受悬灌梁段的施工重力,由底模纵横梁和底模板组成,底模纵横梁均由2[30槽钢加工而成。底模面板采用6mm厚钢板,背后焊接扁钢骨架。在浇筑混凝土时,利用底对拉杆使两侧外模将底模夹紧,以防漏浆。

(2)挂篮静载试验

根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载—挠度曲线,为悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力,可以计算挂篮的实际承载能力,了解挂篮使用中的实际安全系数,确保安全可靠。

(3)挂篮作业

挂篮拼装按桁架吊装后锚梁锚固前吊梁安装前吊杆安装内、侧模滑道安装内、侧模前移底模吊装的顺序进行。

标准段钢筋采用集中加工,现场绑扎成型。浇筑顺序为:横向对称进行,纵向由外向内分层浇筑。浇筑过程中两端平衡进行,不平衡重量差控制在设计允许范围以内。混凝土初凝后,表面覆盖养生毯洒水养生。

2.2边跨现浇段施工

边跨现浇段施工在支架上进行,并设置剪刀撑。底模和侧模为整体钢模,背衬∠50×50mm角钢网络状加固,内模、端模为木模。砼灌注前加载预压,消除支架在荷载作用下的非弹性变形,且测出支架在荷载作用下的弹性变形,保证合拢精度,使合拢段二端标高误差≯2cm。

边跨现浇段支架结构示意图

2.3合龙段施工及体系转换

体系转换是悬浇施工中的一个重要环节,该桥体系转换的步骤为:边跨合龙段施工边跨预应力施工中跨合龙段施工中跨预应力施工解除临时固结、完成体系转换。

边跨合龙段采用支架施工,中跨合龙段利用挂篮底模吊架施工。合龙前按设计要求进行压重,在气温较低的夜间将两悬臂端的合拢口临时锁定。然后立模、绑扎钢筋、安装预应力管道,灌注混凝土。施工中采取梁段浇水降温、加快混凝土灌注速度、混凝土中掺早强剂等措施降低温度对结构的影响。合龙段混凝土灌注前,在两侧块段上设置压重水箱,边浇筑混凝土边排除与灌注混凝土同重量的水,以等量代换保证悬臂端荷载一致,确保混凝土质量及线型。待合拢段混凝土强度达到张拉强度后,严格按设计规定的张拉顺序和要求,按张拉工艺进行张拉和压浆工作。箱梁先施工两边跨合龙段,再进行中跨合龙段施工。

在中跨两悬臂端用水箱注水配重,调整两悬臂端高程,并在当天最低温度时安装合拢段劲性骨架,拆除活动支座处的纵向临时约束,张拉临时合龙钢束,完成合龙段钢筋和预应力管道的安装。

待合龙段混凝土强度达到设计要求的强度后,按照设计要求顺序分批进行中跨合龙段预应力张拉、孔道压浆。

拆除0#块墩旁托架,解除临时支座约束,将箱梁整体从临时支座落放到正式支座上,完成全联箱梁的体系转换。张拉第二批合龙束,全桥连续箱梁施工完成。

2.4线型控制

施工过程中,临时水准基点经常同其它水准点进行联测,保证观测精度。

主桥连续梁的各施工节块共设高程观测点9个,其中6个设于模板表面,进行立模标高控制,3个设于混凝土浇筑完毕后的梁顶表面,以搜集各施工阶段梁体结构的变形数据,据以分析修整模板的标高预抬高量,控制梁体高程。梁顶观测点采用φ16的圆钢预埋,露出混凝土表面20mm。在施工中水准基点及箱梁顶各观测点均保持完好,直至连续梁合拢。

3结论采用上述方面方法顺利完成了该高速铁路跨线特大桥现浇连续箱梁的施工,成桥和工后跟踪观测结果发现该桥各项指标均符合规定要求,为同类连续梁施工提供经验。

参考文献:

[1] 杨先凤 客运专线预应力混凝土箱梁浇筑施工技术[J]铁道标准设计,2008,(06).

[2] 杨成涛 铁路跨线特大桥现浇连续箱梁支架设计 (J)科技创新导报2012(11)

[3]杨丽梅;;悬浇预应力连续刚构桥设计应注意的问题[J];低温建筑技术;2009年(1)

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。