中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部 在合拢段砼灌注前后由于环境温度变化,会产生砼的胀、缩,直接影响到合拢段砼的受力状态,而混凝土在凝固过程中受拉或受压均会破坏其强度增长,严重者将使梁段报废。混凝土浇筑后梁体左右在日照温度不同时还会引起梁体的扭曲变形,因此需对合拢段进行临时锁定以保持合拢段无相对变形。合拢段临时锁定要能抵抗温度应力、T构两端不平衡弯矩等多种外力的作用,保证悬臂T构施工安全和合拢段不出现裂纹。
①安装合拢段钢支撑
开始进行合拢段钢支撑锁定前,应实测悬臂端位置。悬臂端实测与理论标高差、两悬臂端相对高差及悬臂端梁体轴线横向偏差应满足规范要求,并要求合拢时两悬臂端相对高差不大于1cm,轴线偏差不大于2cm。
②合拢段锁定计算假定
A、以合拢段长度不变,锁定骨架支撑力能够抵消梁体温度变形引起的支座或模板体系产生的摩擦阻力即可。边跨合拢时边跨模板与混凝土的摩擦系数取0.15,中跨合拢时活动支座摩擦力取0.04。
B、应力分析。根据计算,温度应力引起的力较大,而此时只有边跨模板对梁体有约束力,如果此约束力小于梁体温度应力,梁体肯定会产生位移,因此只要保证合拢段临时锁定力大于模板及支座的约束力即可保证合拢段相对无变形。
C、刚性支撑设置。边跨现浇段及22#块端部腹板两侧顶板、底板上预劲性骨架锚固杆。劲性骨架支撑型钢用双[]40c焊接而成,在混凝土浇筑前几天凌晨最低温度时,将支撑型连接杆与锚固杆焊接,以起到支撑作用和部分抗拉作用,焊接时注意同一根钢骨架必须做到一
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中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部 端焊接完毕后在进行另一端的焊接工作。边跨合拢段采用刚性骨架措施锁定后,在温度变化作用下,由于中墩临时支撑尚未拆除(柱子刚度较大),梁体变化引起的微小滑动,通过边跨合拢段临时固结骨架,其力主要由边跨现浇段混凝土与模板的摩擦力抵消,边跨现浇段施工完成后,边支座处支顶方木要拆除,使支座能够活动。模板与混凝土
之间的摩擦系数u=0.15,活动支座摩擦力0.04则: 合拢段刚性支撑所受轴力:N1=u1*G=0.15*77.8*2.6*10=303.4KN,N2=u2*G=0.04*77.8*2.6*10=80.9KN,其中G为边跨现浇梁段的重力,N1<N2说明合拢段模板支好后梁的轴线位移动将通过边跨支座实现,设计采用双[28c焊接成劲性骨架,每个合拢段4个,则每个刚性支撑所受应力:σ=N/A=80900/4/0.015=1.3Mpa,完全能够满足要求。
通过上面的计算也表明,边跨合拢时只需要8.1T的力即可使支座产生位移,来释放主梁位移产生的应力,故先锁定或先绑扎钢筋施工顺序较灵活。
③临时锁定钢束
按照设计要求,合拢段锁定刚性支撑后,临时张拉钢束2×ST1、
2×SB1,每根张拉力500KN,但不压浆,此时每根钢支撑受到的轴力 σ=N/A=50*4*10000/4/0.015=33.3Mpa,待混凝土浇筑完成、其强度达到设计要求时,再将2×ST1及2×SB1束补拉至设计吨位。
3、中跨合拢段施工方案 ⑴中跨合拢段概况
中跨合拢段长度2m,梁高4.2m,底板宽度6.5m,顶板宽度12m,梁段重量84.2T。
⑵中跨合拢段施工准备工作
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中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部 当9号墩边跨合拢段混凝土浇筑完毕后即开始准备中跨的合拢段施工,施工前应先清除箱梁顶面及内箱的材料设备,对于不需要的材料设备要全部清理到桥下,必须要使用的材料设备应堆放到箱梁0#块横隔板顶上,尽最大限度减少对箱梁悬臂端标高的影响。具体为:第一步:施工完成边跨合拢段时,中跨侧挂篮外模滑行梁往8号墩22号悬臂段方向滑行,通过8号墩22号悬臂段顶板预留孔位置,吊住滑行梁前端。第二步:滑行9号墩中跨挂篮侧模、底模作为中跨合拢段侧模、底模;第三步:通过9号墩22号悬臂段预留孔吊住9号墩侧模滑行梁一端;第四步:中跨挂篮主桁及走行系统后退3米。
①合拢段吊架及模板
中跨合拢时,将挂篮底模平台锚于两个22#梁段底板上,外侧模和内模分别悬吊于22#梁段翼缘板和顶板上。
②中跨合拢段两端平衡重的设置
牛栏江特大桥中跨合拢段施工配重计算表
序号 1 2 3 4 5 小计 合计 水箱数量 8号墩中跨挂篮 中跨合合拢时挂挂篮设配重拢 篮余载计荷载中跨 (t) (t) (t) 50 50 三角桁架 6.25 11.2 1.2 14 42.12 2 82.65 182.75 12.5 22.4 1.2 14 100.1 底模 侧模 前下横梁 内模 84.24 9号墩中跨挂篮 挂篮设合拢时配重中跨 计荷载挂篮余(t) (t) 载(t) 三角桁架 50 50 底模 侧模 后下横梁 内模 12.5 22.4 1.2 14 100.1 6.25 11.2 1.2 14 82.65 42.12 2 182.75 注:合拢段砼32.4m3,总重84.2T,每边悬臂承担一半重量即42.1T,故每侧悬臂端配备42.1T重水箱,水箱采用3mm钢板制作容积6m长×2.7m宽×1.5m高=24.3m3随着合拢段砼的浇注两边等效减载,砼浇
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中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部 筑完毕时合拢段两侧配重刚好卸完,养生混凝土至设计强度。
⑶中跨合拢段锁定 ①刚性支撑骨架。
施工方法同边跨,但中跨钢支撑一旦锁定,在气温变化较大时中跨箱梁和主墩形成刚结体系,无法释放应力,对成桥质量不利。解决措施为施工时先焊接钢支撑的一端,待临近浇注砼之前,选择气温变化较小的时段焊死钢支撑的另一端,完成锁定。
②临时张拉束
按照临时张拉平直纵向预应力是以减少梁体挠度变形、张拉较短长度的预应力束以起到对合拢段更好的约束作用的钢绞线,锁定刚性支撑,临时张拉钢束2×ST1、2×SB1,每根张拉力500KN;但不灌浆,中跨合拢段砼浇筑,强度达到设计值后再将2×ST1、2×SB1 张拉至设计吨位并锚固灌浆。 ⑷中跨合拢段的顶推
牛栏江特大桥190m主桥跨度,需综合考虑测定的桥梁应力、内部温度、变形量等指标是否与模型吻合,另外设计文件未明确要求进行顶推施工,建议设计单位、监控单位综合分析相关数据,并拿出是否需顶推以及确定顶推力、位移的相关指标,我部建议进行顶推。
4、模板工程 (1)模板的选择
底模板采用胶合板+3mm钢板,外侧模板另行加工整体大块钢模板,梁段内模板(腹板内膜、顶板底模)采用胶合板。
梁底模板:底板宽度6.5m,在I32a钢上铺设10cm×10cm的方木;其上铺设1.5cm厚的胶合板+3mm厚钢板。
外侧模:采用定型加工制作的大面模板,面板采用6mm钢板,背
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中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部 楞采用[8槽钢制作,模板支架采用[10槽钢组焊。当内外侧模板拼装后用Φ20对拉螺杆(精轧螺纹钢)对拉,拉杆间距按水平0.9米,竖向<1米布置。顶板底模与外侧模连接处镶橡胶条塞紧,防止漏浆。
隔墙模板及腹板内模板:均采用胶合板现场拼装,内模板的紧固主要用对拉螺杆,并用型钢内支架连接,下倒角模板采用木模。
过人洞模板及支架:隔墙人洞采用木模板、木支架,顶板临时过人洞模板用钢板焊接。
端模:端头模用木模,便于伸出钢筋和预应力管道。与内外模及其骨架连接牢固,中间留进人洞方便捣固人员出入,待混凝土浇注到位后再行补加。
(2)模板制安拆 a模板制造
①连续梁模板按照连续梁尺寸,外模用钢模板分节组拼而成,内模用木模分节组拼而成。
②模板加工精度 1).模板安装允许偏差
2).焊接钢结构制作与安装工程的连接,必须保证结构的正确结构位置,连接部位有足够的强度和稳定性。
模板尺寸允许偏差及检验方法
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 项目 侧、底模板全场 底模板宽 底模板中心线与设计位置偏差 桥面板中心线与设计位置偏差 腹板中心线位置偏差 隔板中心线位置偏差 模板垂直度 侧、底模平整度 桥面板宽度 腹板厚度 底板厚度 允许偏差(mm) ±10 +5,0 2 10 10 5 每米高度3 每米长度2 ±10 +10,0 +10,0 尺量不少于5处 检验方法 尺量检查各不少于3处 尺量检查不少于3处 拉线量测 尺量检查 吊线尺量不少于5处 1m靠尺和塞尺检查各不少于5处 备注 第 25 页 共 76 页