主桥箱梁悬灌施工方案
一、 工程概况
XXYY大桥位于国道212线武胜(川渝界)至重庆合川高速公路D合同段,桥梁全长1433.78m,其中主桥全长490m,主桥上部结构为三跨预应力混凝土连续刚构,跨径设置为:130m+230m+130m。桥梁在K81+605处设有竖曲线变坡点,前后纵坡为0.3%及-0.3%,竖曲线半径为100000m;桥面横坡为双向2%。
设计桥面全宽24.5m,分左、右两幅,每幅采用单箱单室截面,每幅箱梁顶板宽11.9m,底板宽7m,外翼缘板悬臂长2.45m,箱梁顶板设置成2%单向横坡。
主桥箱梁为三向预应力结构,箱梁箱梁梁段全长15m,每个“T”构纵桥向划分为30个对称梁段,梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为:10×3.0m,7×3.5m,13×4.0m,累计悬臂总长108m。箱梁跨中及边跨现浇段梁高4.0m,桥墩与箱梁相接的根部断面及墩顶0号梁段高为13.0 m。从中跨跨中至箱梁根部,箱高以半立方抛物线变化。箱梁腹板在墩顶范围内厚120cm,箱梁根部至10号梁段腹板厚70cm,
从11号梁段至 20号梁段腹板厚60cm,从21号梁段至 30号梁段腹板厚50cm,厚度变化处设100 cm渐变过度段。每号梁段的腹板上设有抗剪齿口。箱梁底板厚从箱粱根部截面的130 cm厚渐变至跨中及边跨支点截面的32 cm厚,按直线变化。
每幅主桥共11道横隔板,分别在两主墩墩顶各设两道2.5m厚
的横隔板,边跨梁端各设一道1.2 m厚横隔板,此类横隔板均设置了人洞以便施工,边跨梁段底板也设有一人洞供施工及桥运营后检查用。此外在中、边跨合拢段及中跨25号梁段各设一道30cm厚横隔板,以消除底板预应力产生的径向力对结构的不利影响,确保箱梁的横向安全。
每幅桥每个 “T”构悬臂浇筑钢束110束,其中肋束40束,顶板束70束,此外还有2束预备束。箱梁悬臂浇筑完成后,未利用的预备束孔应灌浆填塞。中跨连续钢束38束,其中底板束36束,顶板束2束;边跨连续钢束24束,其中底板束20束,顶板束4束。肋束及中跨顶板连续束每一束的规格为22φj15.24;顶板束及边跨顶板连续束每一束的规格为24φj15.24;中跨底板束每一束的规格为19φj15.24;边跨底板束每一束的规格为14φj15.24。箱梁腹板上设有纵向预应力钢筋,其中0~20号梁段采用2φj15.24钢绞线;21~30号及31’号采用直径为25毫米精轧螺纹粗钢筋,用穿心式千斤顶张拉。箱梁顶板上设有横向预应力钢束,规格为2φj15.24。
全桥纵向预应力筋均采用M15系列锚具锚固,竖向预应力筋均采用YGM锚具锚固, 横向预应力筋均采用BM15系列锚具锚固,塑料波纹管成孔。 二、 工程特点
(一)、施工要求高、技术较复杂
主桥箱梁施工是全桥上部结构施工的关键,由于大跨度预应力连续刚构在悬臂施工中受混凝土浇筑、挂篮移动、施工荷载、预应
力筋张拉以及混凝土收缩及徐变、温度变化等诸多因素的影响,其挠度线型变化幅度很大,而且对于预应力混凝土连续刚构这种超静定结构,其内应力变化是很复杂的。梁段合拢时,预应力体系经过两次体系转换,设计要求合拢时,合拢段两端竖向误差不大于1厘米,轴向偏位不大于1厘米,这对于施工来说是一个难点。 (二)、洪峰频繁、施工难度大
由于我部施工的11#主墩、10#交界墩均位于YY河道中,夏季汛期(6月—9月)江水暴涨,对主桥箱梁悬灌施工中材料的供应及存放、施工人员的行动及施工机械的移动造成很大影响,(2003年我部施工主墩墩身时,因为洪峰迫使主墩墩身施工中断累计30多天)严重制约我部施工进度,增加了施工难度。 三、 箱梁施工方案的控制重点
在箱梁施工方案中应重点控制:
1、 箱梁的施工观测和施工控制,做好各项施工阶段的控制分 析和调整。
2、 箱梁预应力筋的定位、张拉及压浆。 3、 挂篮施工过程的安全控制。 四、 箱梁悬臂浇筑施工组织计划
(一)箱梁悬臂浇筑左、右幅分别由四、一项目队施工(第一项目队施工上游;第四项目队施工下游),根据现场施工进度做以下安排:
1、先施工左幅箱梁,后施工右幅箱梁。每个项目队各配备两套挂篮、50名具有多年施工经验的熟练工人。(人员分工见附表)
2、挂篮杆件、钢筋等材料物品由一台QC125自升式塔吊运输,人员由塔身中人行梯上下。另外在3#梁段线路左侧位置(靠近10#墩方向)搭设钢管旋梯(含休息平台)作为施工用梯。(具体设备见附表)
3、梁段C55混凝土材料:腾辉P.O 52.5水泥;乌江砂(中粗),盐井5~25mm碎石;丰京缓凝高效减水剂FJW-4。缓凝时间:13h27m,塌落度180~200mm。
4、从500KVA变压器处架设临时输电线路至11#墩,为箱梁梁段提供施工用电;我部还配备一台160KW发电机,以备突然停电应急使用。
5、在10#至11#墩之间线路设置两台临时拌合站,用两台混凝土泵车同时为箱梁梁段浇筑施工提供混凝土。
6、在10#至11#墩之间线路右侧及11#墩右侧各设置临时钢筋加工场,进行箱梁梁段的钢筋制作、加工。 (二)施工计划安排
本合同段箱梁悬臂浇筑施工计划于2004年3月20日开始施工,于2004年12月20日完成施工任务。 五、 悬臂浇筑施工方案
XXYY大桥主跨230米,箱梁最大梁段高度13米,重量235.5t,为了解决悬臂跨度大、截面高、梁段自重大的连续箱梁悬臂浇筑难题,采用了我处自行设计的300t菱型桁架式挂篮进行主桥箱梁悬臂
浇筑施工。
对于汛期箱梁的施工见《箱梁悬臂施工渡洪方案》。 六、 悬臂浇筑施工工艺 (一)挂篮设计
1、 挂篮按最大悬灌梁段重量235.5t,梁段最长4.5米设计的,挂篮采用菱型结构,辅以滑道滑移,无须设平衡重。浇筑箱梁混凝土时,挂篮后端锚固于箱梁竖向预应力钢筋(23#~30#梁段)或箱梁腹板内预埋的竖向φ32精轧螺纹钢上(1#~2 #);走行时挂篮后端通过走行轮连接滑道上,在这两种情况下,滑道始终锚固于箱梁预埋的φ32精轧螺纹钢或竖向预应力钢筋上。
菱型挂篮适用于箱梁断面高,节段重量大的悬灌施工,具有滑移速度快,模板使用完整性好、安全性好、操作方便、减少上下限位器、混凝土浇筑过程中设有纵向位移等特点。
2、菱型挂篮的组成
菱型挂篮的组成:由承重系统、底模平台、侧模系统 工作平台、走行系统、后锚系统、滑道等组成。
①承重体系:包括菱型架、菱型架平联、后上横桁梁、前上横桁梁,前后上横桁梁平联,前吊带、后吊带、短梁、底模后锚杆、前支腿、后支腿。
②底模平台:包括前下横梁、后下横梁、底模纵梁(1#~9#)、底模板。
③侧模系统:包括外侧模架及钢模板,内侧模滑梁、短梁、垫