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优化后的预应力桥梁箱梁体系转换施工技术与步骤

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摘要:随着时代的发展,我国交通事业发展迅速,预应力桥梁箱梁体系转换施工技术也得到了广泛应用。预应力混凝土连续梁施工比较的薄弱,会对工程质量产生直接影响,并且如果没有较好的处理,还有安全隐患存在。因此,需要引起人们足够的重视。本文以某工程为例,分析了优化后的预应力桥梁箱梁体系转换施工技术步骤,希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词:预应力;混凝土;施工技术

本文以某地客运专线某桥预应力混凝土连续箱梁施工工程为例,结合桥梁的具体情况,通过一系列的计算,优化了0号块临时固结结构的设计方案。通过对设计方案进行优化,不需要采用大量的精轧螺纹钢筋,锚固钢筋不需要过多的埋入到墩顶以及墩身中,这样就可以实现节约的目的,达到了绿色施工的要求。同时,还可以更加精准的埋置锚固钢筋,从而可以更好的控制预应力混凝土连续箱梁体系转换施工。

1、工程概况

某工程大桥主桥桥跨布置为(32+60*5+45)米,设计上部结构为变截面预应力混凝土连续桥梁,一共将5道横隔板设置于箱梁端部、中跨跨中及中支点处。需要在横隔板上设置孔洞,这样可以让检查人员通过。将6.5米作为桥墩顶部支点处箱梁的设计高度,选择强度等级为C50作为预应力混凝连续箱梁混凝土,用干硬性补偿收缩混凝土来封锚,强度等级也是C50。

2、体系转换设计与施工技术

0号块临时固结结构设计:设计方案是将4个混凝土临时支撑设置于每一个桥墩顶面,选择强度等级为C50的混凝土,控制临时支墩横向中心线和桥墩横向轴线之间的距离为120厘米,临时支墩设计长度为170厘米,宽度为45厘米,高度为50厘米。还需要将4根精轧螺纹钢筋沿着临时支墩中心线预埋,这样桥墩和连续梁之间的固结强度就可以得到有效增强。设计间距控制在15厘米左右,设计要精轧螺纹钢筋深入梁内180厘米,采用M32锚具在0号块内锚固,将强度等级为C40的混凝土用在精轧螺纹钢筋和桥墩之间的锚固当中。

2.1体系转换施工技术

体系转换指的是在预应力混凝土连续箱梁施工过程中,结合施工工艺的相关要求,固结墩梁或者是消除墩梁之间的固结,以此来用超静定结构来替代原来的静定结构,或者是又静定结构来替代以往的超静定结构。在预应力混凝土连续箱梁体系转换过程中,需要对体系转换过程中的各项参数进行严格控制,在施工时,严格依据相关的要求和规定来进行,正确进行体系转换,这样预应力混凝土连续箱梁的线性和应力状态才可以符合相关的要求。

一是对合龙方式进行选择:结合本工程的具体情况,该桥预应力混凝土连续箱梁是将小合龙作为首先的合龙方式,然后利用小合龙来连接两个T形结构,这样就可以用简支的静定结构来替代悬臂结构。然后进行大合龙,也需要严格依据相关的规定要求来进行,利用大合龙来有效的连接两个静定结构,用超静定结构来替代以往的静定结构。

二是体系转换施工技术:体系转换的施工准备工作,在完成跨中合龙之前,需要保证墩梁之间的状态仍然是刚性固结,这样合龙过程中单个T形结构的稳定性以及施工安全才可以得到保证。并且需要做好这些准备工作,结合具体的荷载情况,来工程结构具体状况进行考虑,计算结构的受力情况;因为多跨连续箱梁有着较长的施工工期,那么施工需要跨过多个季节,在这种情况下,不同的合龙段就有着不同的施工温度,在合龙施工之前,对施工方法和工艺要求进行合理确定,要充分考虑施工温度以及其他的施工条件。如果有两个或两个以上的桥墩存在于合龙段,那么主要是体系温度场、日照、降温、各种恒载等因素会影响到共轭悬臂端面之间的相对间距、高差以及转角等,其中计算梁长和温度变化以及混凝土变化情况呈正比的关系。在进行边跨合龙时,需要将相关的预埋件和预留钢筋埋设于待合龙段两侧梁段上,并且连接预留钢筋和箱梁钢筋,必须要垂直安放预埋的连接钢板。张拉相邻梁段之后,需要对合龙段两侧梁段结构的相对高差进行准确测量,如果高差超过了标准,就需要重新调整高起的一端,保证高差符合相关的标准和要求。

2.2 0号块的临时固结

结合相关的设计方案,在浇筑预应力混凝土连续箱梁悬臂的过程中,需要将临时锚固措施应用到墩梁之间,这样中支点处最大不平衡弯矩和桥墩处的支座反力就可以由锚固结构来承担。完成了桥墩施工之后,将4个混凝土临时支座设置于桥墩顶面上,一般临时支座有三层,分别是混凝土层、硫磺砂浆层和混凝土层,每一层的厚度都控制在20厘米左右。将电阻丝埋设于硫磺砂浆内,在对临时支座进行拆除时,可以首先通电对硫磺砂浆层进行预热,这样支座混凝土就可以更加容易的拆除。将两层油毛毡隔离层铺设于临时支座与梁体和墩顶接触面之间,这样就可以有效隔开临时支座、桥墩以及箱梁,在对临时支座进行拆除时,桥墩以及箱梁结构不会受到损坏。结合临时固结结构设计的要求,将16根精轧螺纹钢筋预埋于桥墩中,控制钢筋长度在350厘米左右,埋入桥墩中的长度控制为170厘米,买入梁体及临时制作中的设计强度控制为170厘米。在0号块箱梁底板与横隔板交接处锚固精轧螺纹钢筋,要和梁体同时进行精轧螺纹钢筋的灌注,这样临时固结的强度才可以得到提高。

2.3 0号块的临时固结解除

如果合龙段的混凝土强度达到了相关标准要求,就可以将0号块临时固结结构的临时支座给拆除掉,但是在对临时固结临时支座拆除之前,需要对合龙段新灌注混凝土两侧预应力混凝土连续箱梁顶面的标高进行测量,并且在对临时固结结构进行拆除的过程中,还需要对合龙段两侧结构标高的变化情况进行实时监测,并且将监测结果认真记录下来。为了对临时支座进行凿除,就需要搭设施工脚手架,一般是沿着墩身来进行的,并且在周边还需要放置必要的防护网,这样作业人员的安全才可以得到保证;在箱梁顶面放置拆除施工使用的各种机械设备,在工作面上通过胶管引过来高压风。如果在拆除施工的过程中,有钢筋出现,那么露出的钢筋就需要有效的切除掉,在本工程中利用的是气割方式,梁底以及墩顶的钢筋也是需要进行封堵的,本工程采用的是环氧砂浆,此外,为了避免钢筋生锈,影响到工程质量,防锈处理也是必不可少的。在对临时固结进行拆除的过程中,需要保证梁结构的完整性。

3、结语

通过上文的叙述分析我们可以得知,预应力桥梁箱梁体系转换施工并不是一项简单的工作,它是涉及到诸多方面的系统工程,需要综合考虑多个方面的因素,选取正确的设计和施工方法,严格遵守相关的施工程序来进行,保证施工质量。

参考文献:

[1]陈捍东.综述桥梁工程中现浇预应力混凝土连续箱梁的施工技术[J].城市建设理论研究,2012,2(11):123-125.

[2]袁继生.探讨桥梁施工中箱梁的施工技术[J].城市建设理论研究,2012,2(20):43-45.

[3]汶波.浅析连续梁体系转换施工技术[J].城市建设理论研究,2012,2(16):54-57.