资源至兴安高速公路工程第4标段排山岭大桥悬灌专项施工方案
轧螺纹钢筋割除,凿除临时固结混凝土支撑垫块,割除墩顶外露部分的精轧螺纹钢筋。临时支撑垫块拆除时,为利于永久支座受力均匀,采用临时支撑混凝土顶部预设砂箱的方法。拆除时各垫块同时将砂释放,使永久支座均匀受力。
施工工艺流程图见图4.5-1。
中线控制边线控制检查验收挂篮移位立模板边线控制校正就位压载抄平刚性支撑锁定底腹板钢筋绑扎、预应力管道埋设、立模检查验收选择温度砼拌合运输砼浇筑养生、等强、拆模预应力束制作张拉机具校验压载逐级卸载标高控制标高控制穿束张拉、压浆等强、拆模
图4.5-1合拢段施工工艺流程图
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4.5.1 合拢段需解决的问题
合拢段施工主要需解决3个问题:1)吊架的安装问题;2)合拢段的临时锁定问题;3)合拢段混凝土浇筑问题。
合拢段因混凝土浇筑后,气温的变化会引起梁体的伸缩变形,同时梁体左右日照温度不同还会引起梁的扭曲变形,需对合拢段进行临时锁定保持合拢段无相对变形。合拢段临时锁定要抵抗温度应力、T构两端不平衡弯矩等多种外力,保证悬臂T构施工安全和合拢段不出现裂纹。 4.5.2 合拢段施工顺序
边跨现浇段及中间节9#块施工完成后,安装边跨合拢段吊架,进行边跨合拢段锁定,浇筑边跨合拢段混凝土,张拉边跨纵向预应力束及边跨横竖向预应力筋,拆除边跨合拢段吊架。
边跨张拉完成后,拆除主墩顶临时固结使主墩永久支座受力,拆除边跨现浇段支架,安装中跨吊架及模板,进行中跨合拢段锁定,绑扎钢筋并浇筑中跨合拢段混凝土,待混凝土强度符合要求后张拉,拆除中跨合拢段吊架。
4.5.3 合拢段施工方法 4.5.3.1 合拢段吊架及模板
利用挂篮底模、外侧模、内模作为合拢段模板,不仅可以减少搭设支架的投入,还可使浇筑后的混凝土变形与两端已浇段保持同步。
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4.5.3.2 临时锁定
4.5.3.2.1 合拢段锁定计算假设
1)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。
2)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0.05。 4.5.3.2.2 边跨合拢段锁定
1)应力分析。由于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,如果约束力小于梁体温度应力,梁体肯定会产生位移。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。
2)刚性支撑设置。边跨现浇段及9号块端部腹板两侧顶板、底板上各预埋4块40cm高、50cm宽、2cm厚的钢板,钢板后方加焊钢板肋进行加强,梁体内埋设加强钢筋与混凝土连接增加抗拔力。支撑型钢用双工20b焊接而成,在混凝土浇筑前几天凌晨最低温度时,将支撑型钢焊于两侧梁内预埋的钢板上,起到支顶作用并起部分抗拉作用,焊接时注意同一根工钢骨架一端焊完后再焊接另一端。
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,梁体变化引起的微小滑动,通过边跨合拢段临时固结
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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取μ=0.15,则: 合拢段刚性支撑所受轴力:
N=μG=0.15×229×9.8=337kN。
其中,G为边跨现浇段梁段的重力。
假设采用2工20b焊成支撑骨架,每个合拢段4个,则每个刚性支撑所受应力:
σ=N/A=337/4/2/0.00355=11866kPa=11.9MPa。
能够满足要求。
3)临时张拉束。由于总共仅有337kN的力,故边跨不再进行临时预应力束张拉,仅用劲性骨架焊接来抵消温度降低时两端梁体对合拢段新浇混凝土的张应力。
4个骨架所承受的平均力为:337/4=84kN,单个骨架在钢板上焊缝长度90cm,为保证焊缝牢固,每个骨架与预埋钢板的焊缝均采用四周满焊,焊缝厚度6mm。
4.5.3.2.3 中跨合拢段锁定
1)刚性支撑骨架。在两9′#内预埋相同的钢板箱。中跨合拢时温度应力与边跨合拢时相同,只是抵消温度变形的力主要由墩顶支座与梁体摩擦力承担,取摩擦系数0.05,承重为全桥除去中跨合拢段梁体重量的1/2。此时摩擦力(等于合拢段刚性支撑所受轴力)为:
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N=μG=0.05×942×9.8=462kN。
假设采用2工40a焊成支撑骨架,每个合拢段4个,则每个刚性支撑所受应力:
σ=N/A=462/4/2/0.00861=6707kPa
=6.7MPa<200MPa。
能够满足要求。
2)临时张拉束。按照临时张拉平直纵向预应力束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,以抵消温度降低时两端梁体对合拢段新浇混凝土的张应力。由于边跨梁体最大摩擦力462kN,故每束钢绞线张拉到462/4=115.5kN即可,为确保不开裂,施工时对四束钢绞线临时各张拉到50t。待混凝土强度达到100%后,张拉完其他预应束。 4.5.3.3 合拢段配重
合拢段两端配重的目的:1)减少混凝土浇筑时的挠度变形,保证混凝土质量;2)保持T构两端的不平衡弯矩小于主墩顶临时固结所能提供的不平衡弯矩。
4.5.3.3.1 边跨合拢时
边跨合拢时考虑两种工况,计算分别如下,其中不论哪种工况不进行配重产生的不平衡弯矩,主墩顶的临时固结都可以满足。根据标高测量结果,如果合拢段两端标高偏差在15mm以内,则不用配重找平;如果标高
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