现浇箱梁桥施工

2024-05-11

现浇箱梁桥施工(精选12篇)

现浇箱梁桥施工 篇1

摘要:近年来, 随着我国经济建设的快速发展, 道路交通基础设施的建设步伐也逐渐加快, 曲线匝道桥跨河道施工建设项目, 作为桥梁建设项目的一种, 是城市道路建设发展更新的重要环节。本文结合实际工程经验, 对曲线匝道桥跨河道现浇箱梁施工技术进行了详细探讨, 并以具体工程实例详述现浇箱梁施工技术的应用。

关键词:匝道桥,现浇,箱梁,预压施工

1 引言

匝道桥指的是, 在高架桥的立交处连接立交上、中道以及下道而设置的单车道单方向的转弯道路, 也指立交桥和高架路上下两条道路相连接的路段。匝道桥可以缓解交通拥堵, 提高交通客流量效率, 一般对于匝道桥的设计, 以曲线元为主, 这样不仅能够实现道路相接的平稳过度, 而且也有助于限制车辆上下桥时的速度, 提高车辆出入立交桥的安全性。匝道的曲线元通常由由直线段、圆曲线段、缓和曲线段组成, 这样的曲线其匝道桥的施工建设, 特别是又跨越河道, 对其施工的技术要求更加严格, 对其施工质量也有着更高的标准。曲线匝道桥跨河道现浇箱梁施工技术, 则是曲线匝道桥建设的关键技术环节, 这种施工技术具有很好的整体性以及优美的外形设计, 可做成多种复杂的形状, 并且由于施工形成的刚度大等特点使得安全性能优越, 因此, 被广泛地应用于高速公路和城市道路高架桥的施工建设中。由于箱梁是整个匝道桥的支柱部分, 因此现浇箱梁施工质量的好坏直接决定着整个曲线匝道桥施工建设质量, 因此, 深入研究曲线匝道桥跨河道现浇箱梁各施工环节的技术要点, 有助于我们在今后的建设中更好地掌握施工技术, 确保现浇箱梁施工质量, 从而提高曲线匝道桥施工的整体质量。

2 曲线匝道桥跨河道现浇箱梁施工技术要点

2.1 施工测量技术要点

现浇箱梁施工, 由于需要一次浇筑成型, 因此, 对浇筑工艺有着很高的技术要求, 而在对箱梁正式浇筑之前, 必须进行精准测量, 使得箱梁支架、模板等达到规定的数据要求, 确保浇注尺寸在规范的技术要求之内, 以保证现浇质量。对于箱梁各施工数据的测量, 一般划分高级网结构, 并以此为控制点采用全站仪测出桥墩支撑的墩顶部中心点以及右线点, 并用墨斗将墩顶的纵轴线与横轴线画出来, 以方便箱梁施工前的复核与复测, 在完成一些列复测以及纵横线的控制之后, 准确定位箱梁模板的位置、尺寸, 并对箱梁的模板进行铺设, 以确保箱梁几何尺寸的正确定位与放样。这些测量工作的进行必须保证定位于尺寸精准, 符合匝道桥的整体施工要求及尺寸位置要求, 这样在实施现浇施工时才能够得以保证现浇施工的成功进行, 并使得箱梁浇筑以此成型, 否则一旦测量数据出现严重偏差, 浇筑完成便很难更改, 给施工造成很大的影响。

2.2 支架工程技术要点

匝道桥施工中的支架工程是支撑跨河道匝道桥箱梁的关键部位, 支架一般顶在箱梁上, 因此, 支架工程是箱梁现浇施工的前提基础, 对箱梁现浇施工影响很大。按照施工形式, 支架基础一般包括两种形式, 即条形基础和打入钢管桩基础, 两种都需要混凝土浇筑。其中, 支架条形基础施工时, 在混凝土浇筑前, 需要先将地表腐植土层清除干净, 并对对支架基础范围内存在的淤泥等软基进行挖除, 挖出软基后, 填入50cm厚的片石为补充, 并对填充片石分层碾压, 使得基础地基承载力达到规定的技术要求, 确保支架基础土层的坚固, 以保证支架的稳固性, 之后才开始混凝土的浇筑;而对于钢管桩基础施工, 一般采用液压振动锤插打施工的方式, 一般先经过反复多次插打进行定位, 以确保定位精准, 精确定位后开启振动锤插打, 将钢管桩插振到设计时的标准高度, 插打过程中要注意钢管桩位置是否发生偏移, 若发现偏移应及时改正, 直至最后完成钢管桩的插打施工;此外, 对于支架上部的结构安装以及支架的拆除过程, 必须确保箱梁位置准确, 并使得箱梁有足够的预应力, 以便在后期箱梁浇筑时因前期应力张拉不足而发生崩裂等现象。

2.3 模板工程技术要点

支架安装完成后, 开始进行箱梁模板工程的施工, 箱梁模板是保证箱梁现浇施工成功进行的关键所在, 其模板安装过程应格外重视, 容不得半点马虎。首先, 在模板安装前应对模板进行清理, 一般在模板上涂脱模剂, 保证模板表面光洁;在模板清理干净后, 按照实现测量准确并画好的安装线进行安装, 在安装模板接缝处时, 要格外注意接缝处的紧密性, 一旦浇筑时发生混凝土泄露, 不仅对浇筑过程影响很大, 而且还会影响浇筑后的外观, 因此, 对其模板的接缝处必须做好密封处理, 并对泄水管处的模板进行加固处理, 防止混凝土漏浆现象的发生, 此外, 还要注意保证模板的刚度, 防止箱梁现浇施工过程中模板因刚度不足而发生走模变形。由于箱梁施工是现浇施工, 要求一次浇筑成型, 因此, 箱梁模板也要按箱梁混凝土一次浇筑安装成型, 对其箱梁模板安装时按照箱梁模板设计图规定的顺序进行安装, 安装时注意模板关键位置的加固处理, 如模板底模和支架顶部的位置, 要用钢管卡紧锁牢, 保证其稳固性。

2.4 箱梁的加固处理技术

对于箱梁的模板安装, 必须做好加固处理, 以保证在混凝土浇筑时模板不会出现脱落, 确保现浇箱梁施工成功完成。对于箱梁模板的加固通常是用螺栓连接的, 螺栓连接一般选择在箱梁腹板加厚部位, 防止模板受力变形, 以保证连接的可靠性, 为了保证钢构件的安装精度, 在钢构件上确定螺栓孔位时, 一定要根据施工现场实际情况来确定, 而并非在前期设计时以理论值确定, 这是因为, 模板位置在实际施工中变化很大, 而且有的模板与钢筋紧密相连, 在钻取螺栓孔时有可能会碰到钢筋, 这时就要选择适当避让螺栓孔位置。在安装螺栓进行加固处理时, 要保证预留应力, 确保模板在后期混凝土浇筑时有足够的刚度, 避免发生走模变形。

2.5 钢筋混凝土工程技术要点

箱梁钢筋的加工要严格按照设计的尺寸及形状加工, 并保证钢筋长度达到计算需要的规定长度, 因为捆扎钢筋的扎丝如果暴露在空气中会受到腐蚀而污染混凝土表面, 因此, 箱梁钢筋在绑扎时, 要注意使扎丝全部都伸向钢架内侧, 避免出现扎丝外漏现象。此外, 对于横梁多层钢筋的焊接安装, 在焊接时最好从侧面施焊, 若斜筋弯起点之间的距离较大, 在中间适当增加短段焊缝, 以便有效地固定各层主钢筋。所有工作准备完毕以后, 便进入最后的混凝土浇筑阶段, 对于混凝土的配制、搅拌等前期工作一定要遵循规定的技术标准, 以保证混凝土的性能质量, 而箱梁混凝土在进行顶板浇筑时, 为保证一次成型, 应做好浇筑后的抹平与修饰工作, 确保混凝土浇筑质量的提高。由于现浇施工, 在用泵向上输送混凝土时, 对于水泥用量相对较大, 使得模板板面因水分散失较快而容易干裂, 因此, 在模板表面的混凝土初凝前, 应进行不少于二次的碾实抹面, 以保证上层铺装层的质量, 确保浇筑顺利完成并达到规定的技术标准。

3 匝道桥跨河道现浇箱梁施工工程案例分析

3.1 工程概况

某立交桥工程项目中, 曲线匝道桥跨河道施工部分, 河道宽约30m, 匝道桥全长324m, 上部结构采用预应力混凝土连续箱梁, 拼接处采用变宽拼接, 其主梁采用预应力混凝土连续梁单箱单室箱形断面, 梁高1.6m, 桥面横坡通过顶、底板斜置形成, 箱梁顶宽8.0m, 底宽4.0m, 箱梁采用一次性连续浇筑成型。

3.2 现浇箱梁施工过程

根据施工具体要求确定相应的施工方案, 首先对于支架施工的确定, 根据工程标准与规格总量, 现支架采用满堂式碗扣支架设计形式, 按照要求进行地基基础土质层的稳固处理, 将软基土质换填成砂石处理, 并增加了30cm碎石垫层;支架施工完成后, 根据设计要求安装箱梁模板, 箱梁模板安装过程注意模板的尺寸精度要求、模板接缝处的密封处理以及模板施工的加固处理等, 去报浇筑时的安全稳定;对于钢筋捆扎以及混凝土的配制, 均按照技术要求准备妥当。一切准备工作完成之后, 开始混凝土的浇筑, 由于要求混凝土一次浇筑成型, 为确保浇筑质量, 这里采用预压施工技术进行浇筑。在预压施工前, 根据荷载分布图进行放线分块, 以确定各荷载分布的位置, 预压时按照规定分为逐级加压, 确保支架预压受力与混凝土浇筑后受力基本接近, 确保受力平衡, 以保证箱梁浇筑后不会出现因受力不均而发生表面破裂, 影响浇筑整体质量。

4 结束语

道路交通基础设施建设发展迅猛, 立交桥工程越来越多, 曲线匝道桥跨河道施工作为立交桥工程建设中必不可少的一个环节, 其建设质量的好坏不仅决定着立交工程的整体质量, 也决定着公众出行的安全, 因此, 在对曲线匝道桥现浇箱梁施工技术上, 一定要明确各环节施工技术标准, 确保箱梁浇筑施工技术过关、质量可靠, 为民众出行提供安全的交通环境。

参考文献

[1]苏岩.现浇连续箱梁混凝土成型质量控制[J].公路交通技术, 2015 (5) :29~30.

[2]吴秋良.山地城市现浇箱梁满堂支架关键施工技术[D].重庆交通大学, 2014.

[3]魏建武, 苟敏, 等.浅谈现浇钢筋混凝土箱梁的施工工艺[J].公路交通科技, 2015 (3) :29~30.

现浇箱梁桥施工 篇2

一、桥梁概况

东古丘三桥为6*16m一联,单箱双室现浇钢筋砼连续箱梁桥。本桥位于二反向缓和曲线上,反向曲线共切点位于K30+071.673处。桥上纵坡-2.5%,全桥在第一、二、三桥孔内右侧加宽到K30+071.673,加宽最大值为54.7cm;其余桥孔不加宽,故此采用6*16m现浇箱梁,起讫桩号为K30+033.46-K30+130.54,桥梁中心桩号为K30+082,全桥长97.68m。

主梁中心高度为1.4m,箱底板平置,标准宽7.0m,按规定曲线内侧加宽,本桥梁体最大宽度为7.537m。箱梁顶板设置横向坡度,顶板标准宽为10m,曲线内侧最大加宽0.537m;(0#台右侧)左,右侧翼板宽为1.5m不变。

二、施工方案

现浇箱梁支架采用满堂钢管支架,纵横梁采用100*100松方木。模板采用1.2cm漆膜竹胶板。第三跨设机动车道4*5.0m,支架全宽11~13m。

6孔箱梁砼分两次浇筑:第一次浇筑(6孔)底板及腹板砼(至顶腹板交界处);第二次浇筑(6孔)顶板及翼板砼。箱梁砼设计总量为635m3,第一次浇筑约340m3,第二次浇筑约295m3。采用汽车泵浇筑。

钢管架底部支撑及地基处理:由于东古丘三桥地处山丘地带,地势不平坦,每孔原地面高差起伏较大。第一、二、六桥孔处于山坡上,地基处理时必须设置台阶,用打夯机夯实;第三孔横跨老路,安设4*5m的机动车道;第四孔为跨越小溪处,在小溪内埋设圆管排水,第四、五孔用碎石土回填,回填高度为3m左右,经压路机碾压密实。最后全桥地基采用C25砼铺底,以保证地基坚实可靠,减少地基不均匀沉降,确保支架的稳定性。扎设钢管架时,钢管不能直接接触地面。钢管直接接触地面时,受力面积小,导致应力增大。因此采用10*10cm的小方块竹胶板垫起来减小应力对地基的影响。

钢管支架的搭设及模板的铺设:满堂钢管支架布设间距采用:顺桥向70cm,横桥向60cm,上下间距120cm;靠横梁处钢管间距加密,顺桥向按40cm布置;机动车道(4*5m)处钢管间距按顺桥向30cm布置两侧,每侧共4排,搭设时多设置剪力支撑加强。桥两侧翼板处,横桥向按80cm布置。支架搭设时应保持钢管的垂直及水平。横向及纵向钢管应对齐布置,不可按桥梁曲线曲率布置。支架搭设完毕后,上托支撑调节杆外露部分高度不应大于35cm,以保证荷载堆积后支架稳定。支架搭设时,考虑地基沉降系数及支架本身的非弹性变形。整体底模标高比设计高1cm,每孔预留拱度3cm,克服跨中挠度。后经支架预压后,根据实际沉降量再对其进行调整。

支架搭设完毕,铺设底模,底模采用δ=12mm漆膜竹胶板,下铺10cm×10cm方木作背楞,背楞间距20cm。芯模采用方木做框架,竹胶板铺面的箱形模板,侧模采用漆膜竹胶板,外侧用方木及钢管支撑。支架预压:为减少非弹性变形并确保支架的承载能力。浇筑砼前对支架进行预压,预压的重量取箱梁横重的1.2倍。预压时间为7天,每孔进行预压,预压使用砂、碎石及钢筋线材捆件堆积预压。

盆式支座预埋:支座安装,定位准确。底面与顶面的钢垫板,必须埋置密实,垫板与支座平整密贴,支座四周缝隙<0.3mm。

钢筋制作及安装: 所有钢筋进场后根据技术规范的要求和监理工程师的指示进行原材料试验,试验合格的批次才能用于施工生产。钢筋根据图纸所示的尺寸和规格进行下料切断,钢筋的切断必须采用物理的方法进行,禁止采用气割等化学方法施工,然后将切割合格的钢筋按图纸所示的角度和尺寸进行弯曲成型,需要焊接的钢筋除图纸有特别说明的根据图纸要求进行焊接,其他的均采用双面或单面焊接,焊缝的长度不小于5d、10d,主筋必须采用502或506焊条。每个焊缝应认真检查,对于焊缝不饱满、有裂纹等问题应及时处理。钢筋绑扎和安装采用人工操作,绑扎的钢筋组成的骨架应牢固、稳定,同时能承受混凝土施工带来的冲击影响,钢筋绑扎的数量、尺寸和规格应符合图纸和技术规范的要求。

砼施工:混凝土用原材料砂、碎石和水泥应经监理工程师批准同意合格的产地产品。砼配合比必须经批复后方可施工。开拌前根据现场砂、碎石的含水率由试验室调整砂、碎石、水的用量,同时下发混凝土浇筑令,经监理工程师批准后进行施工。砂、碎石、水采用电脑计量,水泥按袋装计量,拌和场地设在草鞋巴中桥右侧,拌和采用强制式混凝土HE-50拌和楼3套同时进行,以保证供应砼及时,控制好现浇箱梁的浇筑时间。混凝土水平运输采用3m3罐车运至施工现场,然后通过汽车泵输送浇筑。混凝土应分层浇筑,分层厚度在25~30cm之间,振捣采用插入式振捣器振捣。

砼养生及拆模:要及时保证现浇箱梁砼表面湿润。浇筑完毕后,当砼强度达到2.5Mpa后,可以进行非承重模板拆除。拆模时要小心,不得损坏砼边角,不得砼表面产生碰撞。当砼强度达到设计强度的85%后进行底模的拆除。拆卸支架时应遵循全孔多点、对称、缓慢、均匀的原则,从跨中向支点拆卸。

三、满堂支架计算:

(一)荷载计算:

1.箱梁混凝土自重:(1)按最高腹板下砼重:(0#台左腹板)q1=1.532m×26KN/m3=39.832KN/m2

(2)箱梁空腹加厚段自重:q2=(10.625-3.471)×26÷7=26.572KN/m2 2.支架材料自重:①1.2cm竹胶板:q=1×0.012×10.4=0.125KN/m2 ②松木方:每米重:Q=0.1×0.1×6=0.06KN/m ③钢管:Φ48×3 每米重:0.0333KN/m 3.施工荷载:

计算模板及小楞时按均布荷载2.5kpa,另以集中荷载2.5KN进行检算。计算支承小楞的梁时,均布荷载截取1.5kpa。计算支架立柱时均布荷载按1.0kpa。

4.振捣砼时产生的荷载,水平模板按2.0kpa,垂直模板按4.0kpa。

(二)水平模板验算: 纵梁间距离按0.2m布置 惯性矩: ==1.44×105mm 3 截面抗矩:W===2.4×104mm3 木胶板弹性模量:E=6×103Mpa 木胶板弯曲强度:[σ]=70Mpa 模板跨中弯距:

M1=0.1×(39.832+0.125+2.5+2)×0.22=0.178KN.m M2=0.1×(39.832+0.125+2)×0.22+0.1×2.5×0.2=0.168+0.05+0.218KN.m

<控制> 强度验算:σ===9.08Mpa<70Mpa 刚度验算:q=(39.832+0.125)=39.957KN/m 1f====0.49mm [f]= =0.5>0.49mm

<可> <三>纵梁验算:纵梁跨距按0.7m布置:

10×10cm木方:惯性矩:I==8.33×106mm4 截面抗矩:W= =1.67×105mm3

纵梁均布荷载: Q=(39.832+0.125+0.06+2.5+2)×0.2=44.517×0.2=8.903KN/m 强度检算:

跨中最大弯矩:Mmax=0.1×8.903×0.72+0.1×2.5×0.7=0.436+0.175=0.611KN.m σmax===3.66Mpa<12Mpa 刚度检算: f====0.19mm [f]= =1.75mm>0.19mm(可)<四>支架横梁验算: 支架横向间距按0.6m布置

每个纵梁传来集中荷载:P=(39.832+0.125+1.5+2.0)×0.2×0.7=43.457×0.14=6.084KN 横梁承受的全部荷载简化为均布荷载计:

q=6.084×÷0.7=6.084÷0.2=30.42KN/m M=0.1×30.42×0.72=1.491KN.m 强度验算:σ==8.93Mpa<12Mpa 刚度验算:f=====0.35mm [f]= =1.5mm>0.35mm <五>支架立杆计算:

立杆横杆步距采用1.2m立杆钢管按Φ48×3mm计 钢管回转半径:r=15.95mm

A=424.12mm2 立杆长细比:λ=1/r=1200/15.95=75.24 弯曲系数:Φ=0.7 [N]=0.7×424.12×215=63.83KN 立杆承力:P1=(26.572+0.125+1.0+2.0)×0.42=29.679×0.42=12.473KN 立杆自重:<支架高度按17m计> P2=[0.0333×17+×(0.6+0.7)×0.0333]×1.2=[0.566+0.613]×1.2=1.179×1.2=1.415KN 立杆总荷载为:N=P1+P2=12.473+1.415=13.888KN<63.83KN<可> <六>地基验算:

主杆下使用竹胶板支承,承力面积: F=×2=×2=3619 主杆总荷载P=13.888KN 底座应力:σ===3.84Mpa 地面采用20cm厚C25砼处理,按1:1扩散角计算砼底面面积为: F===193320mm2 其应力为:σ==0.072Mpa 地基回填土承载力调整系数:Kb=0.5 地基采用风化岩填筑平压实,其承载力可达400Kpa 地基允许承载力:[σ]=fk·kb=400×0.5=200 [σ]> σ=72Kpa. 四.桥下通道结构及检算 <一>通道结构布置:

为便于桥下通过大型机械及运料车,故选用通道净宽4.0m(限宽3.2m)桥下净空5.0m(限高4.5m)梁部结构选用I 200a 质量:27.9kg/m,截面积:35.5cm2,b=100mm I=2370cm4

W=237cm3

两侧支墩采用4排,纵距0.4m横距0.6m钢管加密支架,下部设C20砼基础。

上部钢管支架直接支撑在工字钢顶面。(二)

强度及刚度检算:

单根工字钢自重:7.0×0.279KN/m=1.953KN 每根立柱传力:

由于现浇箱梁分两次浇筑第一次只浇底板腹板。待第二次浇筑顶板时,箱体钢筋混凝土已具有一定强度可承受部分荷载,可参与计算。通过位于是跨中部份,箱梁砼自重可采用跨中空腹部份荷载。跨中空腹段箱梁自重:q=(10.625-4.922)×26÷7=21.183KN/m2 顶板及翼板自重:0.25×10.0×26÷7=9.286KN/m2 第一次浇筑每根立柱传力:P=(11.9+1.0)×0.42+(13+11×1.3)×0.0333×1.1=5.418+1.0=6.418KN 墩柱支承反力:6.418×7÷2=22.463KN 跨中最大弯矩:

Mmax=22.463×2.1—6.418×2.1—6.418×1.4—6.418×0.7=47.172-13.478-8.985-4.493=20.216KN·m 工字梁跨中最大应力:σ===85.3Mpa<[σ]=215Mpa <可> 刚度验算:n=7 F=pl3=×6.418×103×40003 ====7.59mm 绕度允许值:

=10.5>7.59mm

<可>(三)支架墩柱检算:

支架墩最外侧距离(纵向)L=4.0+1.2×2=6.4m 其上共分布9根立柱,支架墩共2×4=8根立柱 每根立柱受力

浅谈现浇箱梁施工质量控制 篇3

关键词:现浇箱梁 施工质量?混凝土

中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)10(a)-0124-01

1 工程概况

由中铁三局承建的陕西省省道301线府谷至店塔公路N3合同段共计6.4Km,其中孤山川大桥起讫点桩号K16+663.147~K16+903.207,全长240.06m,此桥为曲线桥。主要技术指标:设计荷载:汽车-超20级、挂车120;地震烈度:7度;上部结构采用12孔钢筋混凝土连续现浇箱梁,箱梁高度1.2m,宽度10.8m,跨径组合为16m+10×20m+16m,孤山川河为季节性河流,枯水期河宽10m左右,水深30~40cm,洪水期水深1.2m,河宽50m,此桥现浇箱梁施工时,左右幅同时施工(左右幅之间间隔2cm),在8#~9#墩之间距8#墩1/4处跨径设置一道施工缝,第一次先施工12#台~8#墩,第二次施工8#墩~0#台。

2 优化施工方案

在现浇箱梁施工前,组织有关人员对施工方案中的每道工序、每个环节进行讨论、研究,方案确定后,上报业主及监理,并向业主及监理建议,组织有关方面专家进行评审,最终确定了施工方案,编制了详细的施工组织设计,并针对每道工序编制了作业指导书。

3 建立健全质量保证体系

项目经理部成立了以项目总工程师为组长的质量领导小组,组员分别为:经理部工程部部长、质检工程师、实验室主任、工程队队长、副队长、技术主管、桥梁专业工程师、协作队伍负责人等。由项目总工程师组织有关人员对职工进行岗前培训,对每道工序的特点、难点及要求都进行了详细讲解,并确定每道工序的具体负责人,将施工方案、各工种的技术要求、施工方法编制成作业指导书下发给施工人员。

4 各工序质量控制

4.1 地基处理

将地表土挖除30cm,换填砂夹卵石,地基填筑虚铺厚度不超过30cm,用18T振动压路机碾压(每跨为480m2),用灌砂法取6个点,压实度控制在95%以上,检验合格后,再进行下层填筑。基础最顶层挂线整平,基础四周修排水沟,以防雨水浸泡地基,当地基碾压完成后,使用轻型触探仪测地基承载力,承载力不低于12.5T/m2。

4.2 箱梁支架、铺设底层模板

地基处理完毕,铺设枕木,由于枕木需求数量太大,仅铺设了两跨,后改为C20混凝土条形基础(25cm×30cm),枕木或混凝土条形基础顶面挂线、找平,误差控制在2cm以内,扣碗式钢支架横向间距1.2m,纵向(沿桥方向)间距0.9m,墩周围杆件加密,杆件高度误差控制在20cm以内(脚手架顶托可调节40cm),顶托上铺10cm×12cm方木做底模分配梁,底模预拱度设置16m跨为2cm,20m跨为2.5cm,按抛物线均匀分配,为保证底模标高,每隔3.6m测一个点。

4.3 预压

预压的重量为箱梁自重的1.2倍(设计要求为自重的1.0倍),考虑到模板重量、人群荷载及小型机具因素等,按1.3倍箱梁自重预压,预压材料为河滩的砂夹卵石,预压高度中横梁范围为2.6m,其它部位为1.2m高(箱梁底板宽6.5m满铺,两侧堆放砂袋,中间散状)。预压前在每孔的跨中、1/4处,墩两侧(中横梁处)设置观测点,每隔4h观测一次,并做好现场观测记录。施工时,先预压左幅,第一次预压重量为50%,预压后,观察8h,无异常情况,再预压50%重量,放置48h,支架的变形值不超过跨度的1/250,即为合格。左幅预压完成后,将预压材料用输送带输送至右幅,预压方法与左幅相同。右幅预压完毕,将底模上事先留置的孔洞打开,将砂夹卵石卸到地面,预压结束。

4.4 绑扎钢筋、立侧模及翼缘板模板

(1)预压结束后,调整底模标高,立侧模及翼缘模板,绑扎底板、腹板钢筋,检查合格后,立腹板内模,浇注底板及腹板混凝土。待混凝土强度达到梁体强度的70%后,凿毛接茬,立顶板模板,绑扎顶板钢筋,检查合格后,浇注顶板混凝土。(2)按图纸将钢筋骨架各部尺寸在水泥地面上标出,经工程部检查无误后,开始下料、焊接,严格按设计文件及施工规范施工,为确保焊接质量,焊缝长度增加1cm,焊接试件直接从焊好的钢筋上截取,不单独做焊接试件。施焊前,对焊工进行考核,择优上岗,对施焊接头按频率抽检,发现有一试件不合格,全部返工。(3)绑扎钢筋时,为保证混凝土的保护层厚度,一改过去的砂浆垫块,采用塑料垫块,间距1.0m,既经济又实用,拆模后没有任何痕迹,并能保证混凝土施工质量。(4)除内模使用木模外,其它使用组合钢模板,模板之间夹海绵条,为了保证平整度,用2m直尺找平,模板面铺PVC卷材,为防止起皱,用胶将其粘到模板上,卷材之间缝隙用原子灰填充,打平。

4.5 混凝土施工

混凝土集中拌合站搅拌混凝土,混凝土搅拌运输车运输,泵送入模。混凝土拌合时,严格控制水灰比,混凝土坍落度经反复试验,坍落度控制在11~12cm之间,泵送时,不堵管,混凝土不离析,流动性好,易振捣,混凝土表面气泡少,无麻面。混凝土浇注由低处向高处,分层浇注,混凝土振捣使用插入式振捣器,侧模每隔5m放置一台附着式振捣器,混凝土振捣对称进行,梁体混凝土在施工缝处设置接茬筋,接茬筋与主筋直径数量相同,并伸入混凝土内1.0m(接茬筋2.0m长),施工缝在下次浇注前,凿毛清洗干净。

5 质量控制

(1)水泥由业主指定的厂家供货,原材料进入工地时附产品合格证,项目经理部试验室按批次进行抽检,试验合格后方可进行使用,否则将全部清退出场,钢筋每60T抽检一次,水泥每100T抽检一次。(2)碎石加大抽检频率,砂每50m3抽检一次,含泥量不超过3%,碎石每150m3抽检一次。(3)每80m3混凝土制作2组试件,并同时制作梁体同期养护试件2组,所写标养编号与箱梁一一对应,监理抽检试件另外制作。(4)为保证混凝土施工质量,每立方混凝土水泥掺量为496kg,混凝土内掺加高效减水剂,掺量为2%。(5)混凝土灌筑前,所有原材料检验、钢筋焊接试件试验等必须完成且全部合格,否则不允许开盘。

6 机械保障

(1)浇筑混凝土用的搅拌站及电子计量设备,混凝土输送泵、发电机等保持完好状态,并有备用设备。(2)小型机具如:电焊机、切割机、钢筋调直机、木工机具、振捣棒等完好并有备用。(3)确保用电安全,严格按照“一机一闸一保护”规定办理。

7 结语

现浇箱梁虽然比较复杂,但在施工中抓住主要工序、关键部位,精心组织、层层把关、责任到人,采用新工艺、新方法,加大机械、物资、人员的投入,就能顺利地完成任务,取得较好的效益。

参考文献

[1] 李志华.谈预应力混凝土箱梁施工工艺[J].山西建筑,2006(3).

[2] 李运魏,张宏.现浇箱梁桥支架布设及受力验算[J].公路与汽运,2004(4).

现浇箱梁桥施工 篇4

虞城特大桥跨越陇海铁路设计采用60+100+60 (m)连续箱梁,该桥址位于安徽省砀山县赵屯镇蒋庄村境内,线路区间位于砀山站至杨集站之间。

箱梁全长221.5m,顶宽13.4m,与既有线路夹角为33°。临近既有线路的1693号,1694号主墩桩基直径2m,桩长99m,97.5m,共24根桩;承台为18.8m×18.8m八边形,高4m;墩高9.5m。转体T构长98m,转体结构由下转盘、球铰、上转盘、转体牵引系统、助推系统及轴线微调系统组成。下转盘直径10.15m,高1.05m;上转盘直径10.4m,高2.5m,上转盘球铰直径3.5m,下转盘球铰直径3.5m,上、下转盘均采用C50微膨胀混凝土。转动部分包括:上转盘145 m3,墩身387m3,梁体1813 m3,桥面附属69m3,合计2414m3,6276.4t。考虑到混凝土施工胀模系数以及撑脚、支座、临时固结、吊架等的重量,转动部分总重量约6700t。

2 应力监测内容与目标

由于现浇连续箱梁桥的梁体施工是沿既有铁路的两侧进行,故不会影响既有铁路的运营,梁体完成后进行转体施工,最后两侧梁体通过合龙完成整个桥梁的施工。但施工过程中主梁与桥墩的刚结合部位的应力较复杂,如果通过常规的应力分析不能充分得到局部应力的复杂分布情况,而导致结构出现不同程度开裂,最终影响梁体的正常使用。此外,现浇连续箱梁在施工中对混凝土的浇筑比普通连续梁体浇筑要复杂很多,因此,对施工中现浇连续箱梁进行应力监测与分析具有重要意义。

现浇连续箱梁桥在施工中的主要监测对象包括主桥的桥墩、上部结构的三角区域及跨中断面,即桥梁施工中对主梁与墩身线型及混凝土结构中应力应变的监测、分析。

施工控制的关键部分是施工监测阶段,施工监测主要指通过对结构主要部位在每一施工过程中应力应变监测,从而及时对施工中结构的状态进行整体掌握。

应力应变的监测是连续梁桥施工监测的重要组成部分,不仅需要对结构在施工阶段各控制断面进行监测,该部分监测的目的是对危险起到预警的作用,同时还需要监测结构在当前状态下的应力分布,应力分布能为结构的计算模型中参数的选择提供一定参考。对于现浇连续箱梁桥,主要的监测内容为主墩、箱梁的关键界面的应力状态。

3 监测方案

3.1 监测方法

针对监测对象,同时结合现场的监测要求,选择适合本工程的监测方法及设备。预应力桥梁结构的主要监测对象为结构的预应力进行张拉时,梁体上部结构的应力与应变,此外,在满足精度的情况下,对位移量的监测应避免使用附设的脚手架。由于对应力应变的监测地点为施工现场,故监测传感器应选择埋入式。

3.2 监测点的布设

在进行张拉时,预应力混凝土桥梁的变形主要为压弯变形,对测点的布置应当选择在发生较大弯曲变形的部位。此外,由于该工程中现浇连续箱梁桥为对称结构,为节约成本,监测部位选择其中一侧的桥墩和上部的T构。监测断面内布设一对钢弦式传感器,铺设高度为上下界面中普通受力钢筋处。图1为应变测点截面位置布置图。

现浇连续箱梁桥具有较长施工周期,在施工过程中为确保桥墩中应力的监测质量,本工程中的应变计选择钢弦式。该应变计的铺设位置为桥墩的根部,距墩底部距离为0.2m,距离桥墩左侧的距离分别为0.1m,2.6m的位置。紧贴钢筋的上下表面进行埋设。

4 施工主要阶段的应力监测与分析

(1)采用大型有限元分析软件ANSYS中SOLID65单元对钢筋混凝土桥梁进行结构静力模拟,通过计算可得到该结构中所有断面在不同位置处的应力计算值,为施工监测以及分析提供方便。通过分析验证了模拟结果能够很好的反映实际的应力状态。

(2)应用有限元分析软件ANSYS中LINK8单元对预应力钢筋进行模拟,该分析单元能够实现对预应力的施加工作,但是模拟分析中未对沿纵向钢绞线的损失变化进行充分地考虑,进而给模拟精度造成一定程度的影响。

(3)分别对比分析桥梁施工过程中墩身和梁体变形的理论值与实测值可得,理论分析值相对较小,而实测值则较大,然而实测数据满足设计要求值,同时在梁体施工中支架体系也能够符合设计要求。在理论分析时,应用ANSYS有限元分析软件对边界条件的施加会对梁体变形产生较大的影响。因此,对如何选择更合适的边界条件需要做进一步研究。

(4)桥梁混凝土的绝大多数监测点的实测应力值与ANSYS模拟软件的计算值较为接近,可以很好地反映梁体截面的实际受力情况。从施工监测角度分析,现浇连续箱梁桥具有不均匀的应力分布状态,伴随截面纵向位置的改变,荷载变化以及支撑条件的空间效应较为明显。

(5)现浇连续箱梁桥的支撑体系采取的措施是增加6根?32的精轧螺纹钢筋拉杆,该方法在施工期间可以有效增加桥墩和A,B块左右支架的平衡,为现浇连续箱梁桥的质量提供更有力地保证。

(6)通过分析现浇连续箱梁的顶板、底板在竖向和纵向上的正应力状态,能够发现当主梁上下缘分别施加预应力后,正应力在顺桥向将得到明显地改善。整体桥梁的预应力筋完成张拉后,箱梁混凝土在纵向上将变为受压,这充分说明了纵向预应力筋在布置上的合理性。

5 结束语

由于现浇连续箱梁桥的主梁连续、纵向上设置有预应力钢筋且墩梁固结,这些特点使得桥梁具有复杂的受力,而在设计过程中通常采用的分析方法为平面梁单元法。本工程中应用有限元软件ANSYS能很好地模拟桥梁界面实际受力状态,并通过对结构的内部应力及变形量进行计算模拟,为之后的施工监测提供指导。

摘要:郑徐客运专线虞城特大桥跨陇海铁路采用现浇连续箱梁桥的形式跨越既有铁路,该结构顺桥向具有较大的抗弯强度,同时在横桥向也具有较大的抗扭刚度。然而虽现浇连续箱梁桥具有跨越能力较大、桥下净跨大等特点,但是在墩与梁的连接处构造较复杂,如果在结构设计时局部构造的细节处理不当会使结构发生开裂。因此,在施工中需要对其进行应力监测与分析来确保该部位的顺利施工。

关键词:现浇连续箱梁,桥梁施工,应力分析,监测

参考文献

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[7]杨丹.体外预应力加固连续梁桥研究[D].沈阳:沈阳建筑大学,2012.

现浇箱梁满堂支架施工技术探讨 篇5

[摘 要]满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。本文结合工程实例,对现浇箱梁满堂支架的施工技术作一些探讨。

[关键词]现浇箱梁 满堂支架 施工技术

中图分类号:F332 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)11-0177-01

满堂支架法是目前桥梁上部现浇连续箱梁采用最多的、最普遍的施工方法。满堂支架的施工,是整个现浇箱梁施工的一个非常重要的、基础性的工艺环节。支架地基的承载力是否满足要求,支架的强度和稳定性是否符合要求,支架压载试验的数据是否准确、真实,这些环节将直接影响到施工安全和工程质量。本文结合工程实例,对现浇箱梁满堂支架的施工技术作一些探讨。

一、工程概况

某市政互通立交桥型布置为27.2+30+27.2m预应力混凝土连续箱梁,采用满堂式碗扣支架现浇,支架高度8-17m,梁体高度1.8m,顶板宽度L=12-16m,底板宽度8-12m,在与匝道连接部桥梁变宽,为单箱三室箱梁。桥面纵坡3.00%,桥面横坡2%。箱梁采用C50混凝土。

二、满堂支架施工技术

1、支架地基的处理

(1)场地平整。用挖掘机和推土机对原地面进行整平、压实,压实度达到96区要求,地基承载力在200Kpa以上,且无软弱下卧层。地基的处理范围至少宽出搭设支架之外0.5m。同时,为便于施工,同一跨内的标高尽量与路线设计标高一致。

(2)防积水措施为防止下雨积水造成地基浸泡,造成地基承载力降低,产生地面不均匀下沉,对梁施工质量造成影响,在支架顺桥向两侧设排水沟,以便将雨水及时排除,如逢下雨安排专人负责排除积水。

2、支架搭设

(1)支架的搭设采用WDJ满堂落地式碗扣支架,支架布距60cm×60cm。碗扣式支架型号为:WDJ48×3.5型,要求每根杆件做到无变形、无弯曲,杆件有变形和受伤以及碗托有破裂的严禁使用。立杆布距为60cm×60cm。横杆步距为90cm间距。纵横向水平拉杆按2个步距的间距设置。纵横向加设剪刀撑,其纵向角度控制在45°-65°,其下部在纵横向设置交会,交会点距地面的高度大于40cm,剪刀撑采用9米钢管,钢管长度搭接大于60cm,并采用双扣联接,扣件接头部位的外露钢管长度大于10cm。纵向铺设15cm×15cm方木;横向铺设10cm×10cm方木,跨中净间距为15cm,小横梁处净间距10cm。支架高度根据现场实测在为8-17米。

(2)腹板及翼板位置做定型排架,支架均为10cm×10cm方木。在排架上钉10×4cm木板条,净距10cm,以防止竹胶板变形过大。

(3)木排架的加固,除了纵向用木板两两相连,有部分加固作用外,在纵横方木相交处C20钻孔,用螺栓拧紧。

(4)通过底脚螺栓初步控制支架底面标高,计算立杆长度。

(5)测设顶托实际标高,并通过调整顶托螺旋来调整支架标高,调丝器不使用偏心杆件,出丝长度保持一致,并要求越短越好。

(6)模板拼装时,必须对缝平整,底板与腹板结合部,为防止漏浆采用“底包侧”方式,并加垫“L”型橡皮垫;腹板?c翼板结合部采用“腹顶翼”方式,防止浇筑过程中,因受扰动而造成漏浆。端部模板制作时应准确量测各部尺寸。

(7)顶托标高调整完毕后,在其上安放15×15cm的方木纵梁,在纵梁上间距30cm安放10×10cm的方木横梁,横梁长度随桥梁宽度而定,比顶板一边各宽出至少50cm,以支撑外模支架及检查人员行走。安装纵横方木时,应注意横向方木的接头位置与纵向方木的接头错开,且在任何相邻两根横向方木接头不在同一平面上。

(8)人行坡道坡度可为1:3,并在坡道脚手板下增设横杆,坡道可折线上升;人行梯架设置在尺寸为1.8×1.8m的脚手架框架内,梯子宽度为廊道宽度的1/2,梯架可在一个框架高度内折线上升。梯架拐弯处应设置脚手板及扶手。

3、支架的预压及预拱度

(1)预压的目的。为检查地基承载力及支架承受梁体荷载的能力,减少和消除支架产生的非弹性变形、方木间的间隙、地基瞬时沉降等并获取支架预压沉降观测值用来做设置预拱值的参考数据。

(2)加载的方法。支架的预压方式拟用沙袋或水袋预压。预压时间不少于7天,在预压前必须进行整体支架检查和验收,并对临时荷载的重量进行检验。预压时,根据箱梁的结构形式计算箱梁的重量,然后用沙袋(沙袋容砂体积1立方米,带吊带)或水袋按上部混凝土重量分布情况进行布载,加载重量按设计要求不小于恒载,拟定为恒载的1.2倍。因沙袋在下雨过程中会吸水增重,对支架稳定定造成影响,现场必须准备彩条布,下雨前及时将所有沙袋全断面覆盖遮雨。

(3)布点及观测。

①加载前布设观测点,在地基和底模上沿支点、跨径的L/

4、L/2等截面处横桥向腹板处各布设3个观测点,在跨径的L/2翼板处各布2个观测点,观测点的布设要上下对应,目的是既要观测地基的沉降量(垫木上),又要观测支架、方木的变形量(底模上),在观测点处采用钢钉标识或预埋钢筋的方法,保护观测点不扰动,以便测量预压前后及卸载后的标高。

②加载顺序按混凝土浇筑的顺序进行,加载时沙袋堆放均衡平稳,不可重放或加载过于集中而损伤支架。加载时分三次进行,各次加载的重量分别为总重(梁体重量的1.2倍)的30%、30%和40%。加载完成后观测一次,加载12小时、加载24小时、加载48小时和加载完毕各观测一次,加上加载前观测一次,共6次,连续两次观测累计沉降量不超过3mm,即为趋于稳定,沉降稳定48小时且总预压时间不小于7天后,经监理工程师同意,即可进行卸载。卸载时先卸载完上层砂袋(卸载时要保证均匀,防止支架受过大偏压),再卸载下层砂袋,使支架受到的压力均匀减少。

③支架的预压应加强稳定性观测,确保安全,一旦发现变形量不收敛则立即采取卸载或紧急撤离等措施。

④卸载后及时进行回弹后观测,根据观测记录整理出预压沉降结果,计算支架、地基综合非弹性变形值及支架弹性变形值,作为在支架上设置预拱的依据,通过测量调整箱梁底模高程。

⑤混凝土在浇筑过程中,加强对支架的观测,在箱梁的不同点位悬挂标尺,用水准仪对支架沉降情况进行测量,根据测量结果决定下一步混凝土的浇筑方案和对支架安全性的评估,及时调整浇筑方案并对支架进行加固处理。

(4)数据整理分析。观测结束对测量数据进行处理,根据总沉降值和卸载后观测值计算弹性变形量。根据试验所测得的数据进行分析,对本工程所设计的预应力现浇箱梁模板支架进混凝土浇筑时产生的变形进行有效的控制。可依据变形量调整箱梁的底标高,实现混凝土浇筑完成后能达到设计所要求的梁底标高。如发现立柱下沉比较明显,需对地基处理进行加强。

(5)预拱度的设置。预拱度设置按设计注明考虑,预应力混凝土连续箱梁除为抵消支架弹性变形而设置的预拱外,支架不另设预拱。混凝土浇注施工前应通过计算出跨中预拱度,其它各点的预拱度以此点按直线或二次抛物线进行分配。

三、结束语

满堂支架的施工是一个非常重要的基础性施工工艺环节,在施工过程中一定要对地基的处理,支架体系的设计和搭设,支架的压载试验等工序给予充分的重视,严格按照有关规范和要求施工,确保施工质量和施工安全。

参考文献

现浇箱梁中施工技术应用探讨 篇6

【关键词】桥梁施工;现浇箱梁;模板施工;混凝土浇筑

1.工程概况

某工程为2×28m两跨连续现浇箱梁,单箱单室断面,主梁梁高1.5m,梁顶宽为8m,底宽4m,悬臂长1.75m,悬臂根部厚0.4m。天桥所处位置路堑挖方挖至设计标高,天桥墩台施工完毕,箱梁采用满堂支架施工,支架搭设前单独进行支架设计与验算,并用砂砾找平整平桥下场地,试验检测地基承载力满足要求后,支架底支垫方木,支架顶采用10×10cm方木作分布托梁,整孔支架搭起后,对支架进行3天预压,预压重量为箱梁重量的120%,按照预压结果的得出的弹性变形值,对支架标高进行调整设置预拱度,安装底模、腹板及翼缘板模板。经经理部验收小组和监理检查验收合格后,先进行箱梁底板、腹板钢筋安装,安装腹板预应力波纹管,因钢绞线较长,考虑提前穿入钢绞线束,检查钢绞线束定位坐标合格后,安装箱梁内模,箱梁内模顶每隔一定距离预留一个天窗,供底板砼浇筑和振捣人员上下。内模安装完成后,进行顶板钢筋安装与顶板波纹管安装。

整个箱梁钢筋、模板、支架等项目全部检查验收合格后,进行箱梁砼浇筑,砼采用泵送入模,斜向分段分层浇筑,分层厚度为30cm,自开始浇筑在两天内浇筑完毕,浇筑过程中对纵向钢绞线束进行两端拖拉,防止波纹管漏浆堵塞管道,而影响预应力钢绞线张拉。砼浇筑完毕采用土工布覆盖派专人洒水养生,箱梁砼强度达到设计强度100%,且混凝土龄期不小于10天时,进行腹板预应力钢绞线张拉,并及时压浆。支架拆除时管道压浆强度必须达到设计强度100%以上。

2.脚手架搭设

横桥、纵桥向钢管立排间距均为0.9m。脚手架顶部主托梁采用12×15cm方木,方木置放在钢管顶端的凹形托槽内。主托梁上采用10×10cm方木作分布托梁,并沿梁跨纵向预留拱度。满堂支架施工前先对地基进行平整夯实处理,对软弱地基处采取换填及砌筑浆片支墩处理,满堂支架地脚支垫与方木上,顶托采用方木找平承托模板。值得注意的是,应当首先平整场地并夯实处理,对软弱地基处采用换填或砌筑浆砌片石,用枕木找平,采用碗扣式脚手架搭设满堂支架。碗扣式脚手架层距采用1.2m,纵向和横向为0.9*0.9m,碗扣式脚手架采用剪刀撑加固,顶托用方木找平,并安装箱梁底模板,进行预压。

3.模板施工技术

本工程箱梁外模采用新制面积不小于2m2的定型钢模,方木作带加固,双面胶泡沫压条塞缝。内模采用组合拼装钢模板,钢管作带(间距为0.3m),碗扣式钢管进行内撑(间距为0.6m)。模板处理采用ZM-90建筑模板长效脱模剂。为便于拆模及张拉,在梁顶板按设计位置预留工作窗。模板安装顺序是先装底模,从梁的一端开始,位置根据墩中轴线控制;再安装侧模、翼缘板模板,在底板腹板钢筋绑扎施工完毕,即可进行箱梁内模安装。内模先安装压脚模和底脚模,再安装侧模,最后安装内顶模和顶脚模。侧模和内模均用钢管支撑在侧模肋,底脚模放在混凝土垫块上,竖向支撑设可调支托,以调整高度。

4.支架预压及起拱

支架、外模安装完毕进行荷载试验,预压重量不得小于箱梁恒载重量,预压时间不得小于3天,压载实物为砂袋,以消除支架非弹性变形,确保安全。

(1)测点布置。加载前,先准确确定各测点位置,用红漆做记号。

(2)压载过程。预压前,测量各点标高。按混凝土重量的分配情况,一次加载至120%施工荷载。砂袋堆放顺序为先底板,后翼板,均要对称进行。为防止砂袋压载时碰到阴雨天气,砂袋吸湿重量增加而引起支架失稳,所以砂袋全部上完后,应用蓬布覆盖防雨。砂袋堆放完毕后,测量各点标高。支架稳定后即可卸除砂袋,卸除砂袋前测量各点标高。卸除顺序为先翼板后底板,也要对称进行。砂袋卸除完毕后,测量各点标高。

5.现浇梁砼施工技术

本工程砼采用拌和站集中拌和,对砼的是质量应严格按照规范要求进行控制,以保证施工质量。砼运至浇注地点,如混凝土出现离析和分层现象,应对混凝土进行二次搅拌。每车砼运至泵车旁时,应由试验人员先检测其坍落度。所测坍落度值必须满足施工要求,其允许偏差值为±30毫米。满足要求后,方可用于浇注,否则应弃掉或做其他处理。砼试样在浇注地点随机抽取,每浇注≤100立方米砼取样次数不得少于一次。试模采用边长为15厘米的立方体试模,采用边长为15cm的立方体试件的抗压强度作为评判浇注砼强度的依据。

混凝土浇注前,首先对模板内的杂物安排专人进行清理,然后用两台空压机对模板内的灰尘吹风及一台高压水泵用水冲洗模板内表面(灰尘及其他杂物从排水孔吹走),同时再对模板内进行润湿。

每处现浇连续梁施工时,采用1台混凝土托式输送泵车进行施工,同时要求混凝土供应能力每小时≥20立方米。为确保混凝土运输及供应,计划使用6台混凝土运输车运输砼。整体浇注施工时从跨度中央向两侧对称浇注。

浇注混凝土时,先进行底模浇筑,再进行腹板浇筑,腹板采用沿结构横截面以斜坡层向前推进分层浇筑,第一层一般一下倒角高度为宜。下倒角混凝土浇筑完毕后要采取措施(如延缓覆盖时间)在倒角处洒上干水泥,使该处加速凝固硬化,防止进行腹板第二层浇筑时出现翻浆现象。箱梁施工时浇筑顺序为底板、腹板、顶板。

底板浇注时,从箱梁的顶板内模预留孔下料。施工时,派专人注意观察底板混凝土的稳定,防止腹板混凝土下坠引起翻浆,造成病害。振捣过程中严禁插入式振捣棒触碰波纹管、模板。振捣延续时间以混凝土获得良好的密实度表面泛浆气泡消失为准。浇注时每台泵车各配合两组振动人员,每组8人。考虑到振捣作业时工作量和工作强度,每组人员工作4小时后,由另一组人员替换,如此轮番作业,每组振捣人员又分成两班人,每班4人,第一班先浇注振捣,第二班人员进行复振,振捣第一遍的以插红牌为分界,振捣第二遍的以绿牌为标志,两班人以5米为分界点,在分界点处第二班复振人员的振捣范围是分界点前后0.5米处,避免产生漏振。振捣时用小头径的振捣棒,不得触碰钢筋及模板。

6.结语

文章通过结合某桥梁施工实例,通过总结出现浇箱梁施工方案以及各个施工环节工艺,详尽叙述了相关施工技术的应用,为今后类似工程提供技术借鉴。

参考文献

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[2]李恒达.支架原位现浇箱梁施工关键技术环节的控制[J].黑龙江水利科技,2010,(07): 28-34.

现浇箱梁桥施工 篇7

吴江东西快速干线位于吴江城区南部,起于230省道,向东与南北快速干线交叉,跨老227省道、京杭运河,经出口加工区南侧,跨苏嘉杭高速,沿经济技术开发区南侧边缘继续向东,与苏同黎公路交叉,经金家坝南,与待建常嘉高速交叉后,与金莘路共线,至湖北路与湖北路共线向南,下穿苏沪高速,与沪莘大道共线,穿过汾湖开发区,终于G318。DXKS-A5标段中桥梁5座,文章就长白荡大桥现浇箱梁施工技术简要地交流一下。

支架现浇箱梁工艺长白荡第三联(右幅)、第四联、第五联,现浇段采用围堰方案,其主要工艺流程如下。

1 地基处理

围堰段清除淤泥后采用8%灰土分层回填40cm,用压路机碾压3~5遍,使地基承载力大于150k Pa。待地基压实整平后,稳定2~3天,浇筑10cm砼封层。基础位置按计算后的支架位置确定。

2 满堂支架搭设

满堂支架采用碗扣式支架,主要构件由2.4m,1.8m,1.2m碗扣立杆,0.9m,0.6m,0.3m碗扣横杆,纵横水平加固杆,剪刀撑,扫地杆,下托与上托组成。剪刀撑采用Φ48×3.5mm的普通钢管。顶托上方铺设15cm×15cm纵向方木,纵向方木上放置10cm×10cm横向方木,横向方木上铺竹胶板。内、外模均采用15mm厚竹胶板。整体构架竖直方向通过可调托座和可调底座调节所需施工高度。整体构架水平方向通过碗扣横杆锁扣连接,连接杆固定在立杆上。

2.1 支架布置形式

一般梁段顺桥向间距为:90cm;

横桥向间距为(横梁除外):0.6+0.9×2+0.3×2+0.6+0.9×2+0.3×3+0.9×2+0.6+0.3×2+0.9×2+0.6;

横梁处支架:顺桥向间距为:60cm;横桥向间距为:30cm;立杆竖向步距均为1.2m。

2.2 支承架的搭设顺序

按纵横向排距弹线→布设底座→摆扫地杆→竖立杆→依次上一排纵、横管→上二排纵、横管→校正立杆→依次搭至指定标高→布设顶托→搭设各部剪刀撑→检查验收→超载预压→交付使用。

3 支架施工

钢管支架搭设好后,根据设计的荷载进行堆载预压,以消除支架及地基的非弹性变形,检验支架的强度、刚度和稳定性,同时,测出支架和地基的弹性变形,作为底模标高的调整依据。

预压采用吨袋堆载,堆载重量为恒载的1.2倍,预压时采用吨袋装满土,通过吊车往底板上吊,土袋堆放时应均匀有序,分层堆放。预压前在每孔底模设置固定观测点,布置方法:在同一孔设置4个断面共12个观测点,预压时观测支架顶沉降值。同时在相对应的底模测点下支架基础上设置6个观测点,通过与原始数据对比观测支架的弹性变形。观测点在堆载前,先对其原始数据进行采集,采集时邀请测量监理工程师同时参与,数据采集完后开始对其进行堆载。当预压连续3天的累计沉降值小于3mm时预压完成,且预压时间不少于7天,方可逐级卸载,分别测出支架和地基卸载前后的顶面标高,其差值为弹性变形值,为箱梁底模预留沉降的依据。

4 箱梁模板施工

(1)箱梁外模箱梁底模采用15mm竹胶板,单块竹胶板尺寸为:1.22m×2.44m,按测量放线点进行铺装,施工时模板拼缝在同一直线,模板拼缝应严密(≤2mm),板与板接缝处用双面胶夹缝进行止浆处理,在接缝内涂抹一层玻璃胶。底模平整度应满足规范要求,根据施工图预设底板通气孔。

(2)箱梁内模采用15mm竹胶板,内模顶板横肋采用5cm×10cm方木,间距为30 cm,内模腹板竖肋采用5cm×10cm方木,间距为30 cm。箱梁内模采用竹胶板在内场加工而成。内模立设分2次进行,第一次立设腹板及下倒角处模板,待砼第一次浇筑结束,养护24h后拆除,设立内芯箱梁顶模,顶模由钢管排架支撑在底板混凝土上,并根据支架堆载预压得出数据和设计的箱梁拱度,进行施工预拱度设置,对模板标高进行调整。同时在箱梁顶部预留70cm×80cm上下人孔,待顶板砼浇筑养生达到70%设计强度后以便人员进入箱梁进行内模拆除。

模板施工过程中,根据预压的实测成果对底模标高进行调整,并保持线形顺畅。

模板标高的调整考虑以下因素的影响:

H模=H设+F

H模—底模施工控制标高

H设—设计图纸要求标高

F—经过预压取得的弹性变形值

5 箱梁钢筋施工

钢筋在钢筋加工场集中加工成型,骨架钢筋分段焊接,分段拼装成形,水平钢筋运至现场直接绑扎。钢筋焊接尽可能在地面上进行,以防止在模板上焊接损坏竹胶板。底(顶)板钢筋按设计图纸间距绑扎,钢筋保护层采用与梁体同标号的混凝土块垫。箱梁非预应力钢筋施工工艺流程:底板钢筋安装→底板管道定位筋→腹板钢筋骨架(同时安装侧面钢绞线波纹管并固定)→顶板和翼板钢筋

6 预应力钢筋施工

首先预应力钢绞线下料长度依据设计图纸要求进行切割,但是必须考虑到采用两端张拉时千斤顶和锚具需要的钢绞线工作长度,一般情况下实际下料长度比理论长度多出1.8m,即每端各留90cm。预应力钢绞线的切割采用砂轮机,禁止使用电弧焊切割,防止损咬伤钢绞线。预应力波纹管安装与绑扎钢筋同时进行,波纹管布置必须按照设计图纸尺寸进行。并采用钢筋固定在钢筋骨架上。为了防止波纹管在砼浇筑过程中漏浆引起堵管,在水泥砼浇筑前,穿好预应力钢绞线,砼浇筑结束后,要轻轻拉动孔内预应力钢绞线,确保钢绞线不被粘住。

7 砼浇筑

(1)现浇箱梁混凝土的浇筑为3跨1联同时浇筑,并由跨中向墩顶对称逐跨浇筑,浇筑时保证纵向和横向均衡对称。由于混凝土体积较大,浇筑时间较长,为了确保工程质量,混凝土缓凝时间不应少于4小时,塌落度在120mm~140mm之间。混凝土浇筑前必须检查盆式支座、伸缩缝、防撞护栏等构件的预埋件及预留孔位置。在浇筑过程中必须检查支架的刚度及扣件的松紧程度,支撑之间的连接完整性,支架的压缩情况及下沉情况,检查模板的接缝、变形、垫块的脱落情况。梁段连接施工缝必须凿毛清除浮浆,冲洗干净,做到混凝土衔接面润湿、不积水。

(2)混凝土必须分层对称进行浇筑,分层厚度不大于30cm,一般段面采用50振动棒振捣,钢筋密集处采用25的振动棒振捣。近侧模处辅以方锹铲人工插捣,振捣过程中振捣棒与模板保持5cm左右的距离,确保箱梁混凝土浇筑质量。振捣过程中要确保不要碰到波纹管级其他预埋件。

(3)混凝土终凝表面发白时及时洒水、覆盖养生,养护时间不能少于2周。梁端模拆除应根据天气情况确定,一般在浇筑24小时后即可拆除,以方便表面凿毛,外侧模和内模要待混凝土强度达到30MPa后方可拆除。底模必须待预应力筋张张拉、灌浆、封锚后方可脱模。

8 张拉压浆

现浇预应力箱梁砼实测立方体强度达到设计强度的90%且龄期大于7天后方可张拉预应力束,所有钢束张拉均按张拉力和伸长量双控标准控制,伸长量误差应小于6%。张拉顺序严格按图纸要求进行,先纵向束,后横梁钢束。纵向束张拉顺序为:先张拉腹板钢束,再张拉顶、底板钢束。钢束张拉时保证横向对称张拉。

预应力管道24小时内压浆,压浆前先用高压水清除管道内杂质后用压缩空气吹干,然后压浆。

9 支架拆除施工

待砼强度达到设计强度的80%以上时,即可拆除翼板和侧模,待预应力张拉完毕、孔道压浆强度达到90%设计强度后,方可拆除支架及底模,支架的卸除顺序从跨中向桥墩方向进行,支架及底模的拆除首先旋松可调托座的螺丝,抽出底模及纵横方木、槽钢等,使用缆绳卸于地面,再依次卸除可调托座、调整架、水平撑、剪刀撑、门形架等。

1 0 结语

现浇箱梁桥施工 篇8

关键词:支架现浇,连续箱梁桥,施工控制

应用支架现浇法进行预应力混凝土连续箱梁桥施工是一种古老且成熟的工艺。当今, 随着我国桥梁施工的发展, 桥梁的结构日益多样化, 采用支架现浇进行预应力混凝土连续箱梁桥施工的时候, 结构不会发生体系转换, 预应力筋可以一次布置集中张拉, 横向钢管多点支撑, 支撑结构横向弯矩小, 梁高要求低, 是许多桥梁施工特别是城市桥梁施工的首选方法。但是, 在桥梁的施工过程中, 仍然有许多因素比如施工工艺、桥梁自重、地基不均匀等会影响桥梁的结构受力, 并对成桥后的受力状态和几何线形起着决定性的作用, 因此, 为了保证连续箱梁桥施工的精度和安全性, 必须将施工控制作为桥梁施工中的关键环节。

1 预应力混凝土连续箱梁桥的特点

近年来, 预应力在梁桥施工中的应用使预应力混凝土桥梁的发展尤为迅速, 桥梁结构日益多样化, 预应力混凝土连续箱梁桥具有以下几个特点: (1) 能够有效的利用高强度的材料, 并能明显的降低自重在全部荷载设计中的比重, 具有节省材料、提高桥梁自身的抗裂和抗疲劳能力、降低维修成本的作用; (2) 预应力连续箱梁桥的材料具有可塑性, 能够充分利用材料的可塑性丰富建筑的表现形式, 并能够使其与周围的环境更加协调, 达到桥梁经济与美观的统一; (3) 适用范围非常广, 几乎能够适用于各种结构体系, 并且还在不断创造出能够体现预应力技术特点的新的结构体系。

2 支架现浇预应力混凝土连续箱梁桥的施工控制

2.1 连续箱梁桥施工控制的主要内容

(1) 线形控制。对于连续桥梁而言, 特别是大跨度桥梁, 施工量比较大, 施工阶段划分的比较多, 桥梁结构在施工的过程中必然会产生变形, 加上施工误差、桥梁自重、地基不均匀沉降、预应力等作用的影响, 桥梁结构在施工过程中往往会与预期状态发生偏差。因此, 必须加强对桥梁施工过程的控制, 只有这样才能保证成桥线形与设计线形相符合。线形控制主要包括平面线形控制和竖向线形控制。平面线形控制是控制桥梁轴线, 使其在平面上与设计要求和相关规范相符合, 不同类型的桥梁平面线形的控制方法是不同的;竖向线形控制是对有合拢段桥梁施工的控制, 竖向线形控制不好会导致合拢困难, 桥梁面纵向产生不均匀的起伏, 预应力的钢束偏角增大, 最终影响桥梁的美观使用性能。

(2) 应力控制。连续箱梁桥施工的最基本要求是使成桥后桥梁的实际受力状态与设计保持一致, 否则, 桥梁的承载力就无法达到预定的设计目标, 最终导致桥梁使用寿命的缩短。在桥梁施工过程中, 混凝土的应力超过规定的限值很容易使桥梁产生裂缝, 从而降低桥梁构件的使用性能, 严重的话甚至会引起桥梁的坍塌。因此, 必须根据实际情况对桥梁施工进行应力控制, 在此过程中, 必须考虑桥梁的自重、预应力、地基沉降、施工的临时荷载、温度等。

(3) 稳定控制。随着桥梁跨径的加大以及高强度材料的应用, 桥梁的结构整体和局部刚度下降, 使得桥梁结构稳定性问题更为突出。由于桥梁在施工过程中必须经过复杂的结构体系的转化, 这就要求结构必须能够承受住各种荷载并保持稳定, 否则一旦结构失稳, 结构变形就会急剧增加, 从而造成结构失去整体的功能, 最终导致桥梁坍塌。因此, 在桥梁施工中, 必须以施工所要达到的目标为前提, 全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素, 从而对桥梁的每一个施工阶段形成前后的状态进行预测, 并采用相应的监测手段, 采取必要的预防措施, 防止桥梁结构的失稳。

(4) 安全控制。由于桥梁的结构形式不同, 影响施工安全的各种因素也是不同的, 因此, 桥梁施工中的安全控制必须根据工程的实际情况, 确定各种桥型的安全控制重点。

2.2 施工控制结构分析

(1) 施工控制结构计算方法。目前, 对于预应力混凝土连续箱梁桥结构的理论计算常采用的是有限元理论, 其计算方法主要包括: (1) 倒退计算法, 这种计算法主要是从成桥时的理想恒载状态出发, 按照与实际施工步骤相反的顺序, 逐步倒退着来进行结构行为的分析, 分析每次拆除一个施工阶段对剩余结构的影响, 从而得出各个施工阶段的控制参数。 (2) 前进计算法, 这种方法是按照桥梁结构实际施工顺序对结构的受力和变形进行分析, 能够较好的模拟结构的实际施工过程, 并得到桥梁结构在各个施工阶段的受力状态和位移。

(2) 施工控制仿真分析。连续梁桥成桥后理想的几何线形和合理的内力状态不仅与设计有关, 还与施工方法有关, 依赖于施工过程中的变形和应力的正确控制。在施工过程中, 影响桥梁结构的几何线形和内力状态的因素包括支架变形、温度、临时荷载、预应力的张拉情况、混凝土的弹性模量和容量等, 在施工前的计算中必须采用设计取用值对这些参数进行分析, 并随着施工过程通过测试和实验对其进行修正, 将修正好的参数进行仿真分析, 从而使计算模型与桥梁的实际结构更加吻合。

2.3 施工控制监测

连续梁桥的变形虽然不会直接影响结构的安全, 但是关系到桥梁能否顺利合拢、成桥后的几何线形能否满足设计要求等, 另外, 几何在不同工况的情况下, 能够反映结构的受力, 因此, 几何监测即主梁线监测是桥梁施工监控的基本内容之一。主梁线监测的主要内容有:每一施工阶段完成后与下一阶段底模标高定位前的桥面标高观测, 混凝土浇注前后、预应力张拉前后以及挂篮行走前后的挠度观测、主梁轴线偏位的观测。主梁应力监测也是桥梁施工监控的重要内容, 为了及时掌握结构在关键部位应力的变化规律, 弄清理论值与实际值之间的关系, 须在主梁的关键部位设置应力测点, 在施工阶段对结构真实的应力状态进行实时监测, 最后通过理论对比进行误差的分析并判断是否符合设计要求, 从而更好的对施工过程进行调控。

3 结语

总之, 应用支架现浇法进行预应力混凝土连续箱梁桥施工已成为现代桥梁施工的重要方法之一, 但是由于施工过程中, 预应力、支架变形、桥梁自重、地基的不均匀沉降等作用会引起桥梁的成桥线形与设计线形存在偏差, 这就要求加强连续梁桥的施工控制。连续箱梁桥的施工控制是一项复杂且系统的工作, 受到多方面因素的影响, 包括施工工艺、施工方法、施工材料、施工环境等, 特别是不同的桥梁形式对施工控制也提出了不同的要求, 因此, 根据连续梁桥不同的结构形式采用合理的施工控制方法和施工控制计算理论非常重要。

参考文献

[1]李浩.支架现浇预应力混凝土连续箱梁桥施工控制技术[J].长安大学, 2011, 38 (6) :33-45.

新旧现浇箱梁桥拼接时机分析 篇9

关键词:箱梁,平面变形,拼接时机

0 引言

近年来,一些高速公路的交通量增长速度超过预计增长速度,道路已不能满足现有通行能力要求,需要对其进行改扩建,而既有桥梁的加宽是其中的难点,选择合理的拼接时机是改扩建工程成功与否的重要保证。本文以某高速公路现浇箱梁拓宽为例,使用梁格法对新旧现浇箱梁进行了拼接前后的平面变形分析,结合施工工期确定了最优的拼接时机。

1 桥梁概况

旧桥上部构造为17 m+21 m+21 m+17 m四跨钢筋混凝土连续箱梁桥,左右幅分离,桥面宽度为12.25 m;新桥采用17 m+21 m+21 m+17 m预应力混凝土连续箱梁,半幅桥面宽度为8.25 m,新旧桥的拼接采用箱梁翼缘刚性连接。

2 计算过程

2.1 计算模型的建立

对新旧桥以及拼接后的整桥上部结构的计算均依据梁格理论,将上部结构离散为空间杆系模型,采用MIDAS/Civil计算程序进行计算。

旧桥左幅为单箱双室截面,划分为三根纵梁,并在箱梁端部各加一根虚拟纵梁,加宽新桥为单箱单室截面,划分为两根纵梁,在悬臂端各加一根虚拟纵梁,截面梁格划分示意图见图1。新、旧桥的刚性接缝采用设置主从约束方法进行模拟,即将新、旧桥相邻的虚拟悬臂梁的节点设置成具有相同的线位移。划分后,旧桥共有597个单元,334个节点;新桥有450个单元,259个节点。

2.2 荷载取值

1)一期恒载:

包括新、旧桥主梁及横隔板的自重,容重按26 kN/m3计,并计入收缩徐变影响。

2)二期恒载:

包括桥面铺装及防撞护栏,新、旧桥的桥面铺装均为10 cm厚沥青混凝土,容重取23 kN/m3,防撞护栏取5.0 kN/m。

3)车辆荷载:

旧桥按85规范设计,新桥按04规范设计,根据“老桥老标准,新桥新标准”的计算原则,老桥设计荷载采用汽车—超20级,新桥设计荷载采用公路Ⅰ级。

4)温度荷载:

对新旧桥均采用温度梯度的方式。

5)基础不均匀沉降:

旧桥已建成通车十几年,基础沉降基本完成,故仅考虑新桥的基础沉降,按新桥相对旧桥整体沉降5 mm考虑。

3 结果分析

3.1 新旧桥拼接前变形分析与拼接时机

拼接前的变形分析主要在新桥建成后搁置不同的时间来观察新旧桥竖向变形差的变化。因此,分别在新桥刚建成时、搁置1个月、搁置3个月、搁置6个月四个时刻比较拼接前新旧桥的竖向变形差,以此来考察合适的拼接时机。

新旧桥翼缘端竖向变形差(变形差=新桥翼缘端变形-旧桥翼缘端变形)在各个时刻的计算值见表1。

mm

由表1可见,从拼接前新旧桥翼缘端的竖向变形来看,新桥搁置时间的长短会有一定影响。如果过早拼接,新桥收缩徐变作用产生的内力值会很明显,对拼接部位不利。因此,设计上应该给出一个合理的拼接时间,使得拼接后受到的收缩徐变影响不致使拼接缝处开裂。

3.2 新旧桥拼接后平面变形分析与拼接时机

新旧桥拼接运营后,新桥混凝土的收缩徐变可使拼接后的新旧箱梁在水平面内产生弯曲和变形,如果平面变形过大可能造成箱梁支座脱空等不利情况。考察位置为新箱梁的各桥墩、台支座截面处。通过在四种拼接时机下平面变形的对比,研究最优的拼接时机。

3.2.1 新旧桥平面纵向变形

图2为新旧桥最大纵向位移随搁置天数变化图。在新桥建成后搁置0 d,1个月,3个月和6个月四种情况下,拼接之后运营1 000 d过程中由新桥收缩徐变引起的旧桥和新桥各支座处的平面纵向变形值。其中由于旧桥的纵向变形较小,故只取最大变形值。

由图2可见,随着新桥搁置天数的增加,新旧桥的最大纵向位移都越来越小。如果新桥刚建成就拼接,拼接后由新桥收缩徐变引起的纵向变形最大,而随着新桥建成后在拼接前的搁置时间变长,在拼接后由收缩徐变引起的新桥纵向变形越小,这样对新旧桥拼接也就越有利。

3.2.2 新旧桥平面横向变形

横向变形是和纵向变形相互关联的,它们有着近似的规律。表2,表3分别为在四种新桥搁置情况下,拼接之后运营1 000 d过程中由新桥收缩徐变产生的旧桥和新桥各支座处的平面横向变形值。

mm

mm

由表2,表3可以看出,旧桥箱梁在1—a支座处发生最大横向变形,而新桥在1′—b支座处发生最大横向变形。随着新桥搁置天数的增加,新旧桥的最大横向变形都越来越小。可见由新桥收缩徐变引起的新旧桥箱梁平面弯曲的影响是明显的。且随着新桥建成后在拼接前的搁置时间变长,在拼接后由收缩徐变引起的新旧桥横向变形呈随时间变小的趋势。

4 结语

从拼接后新桥收缩徐变引起的新旧桥箱梁平面纵向变形和横向变形来看,最大纵向变形值和横向变形值均随着新桥建成后搁置时间的变长而减小,说明新桥建成后越晚拼接,对新旧桥拼接后受力也就越有利。随着新桥搁置天数的增长,变形曲线越来越缓,说明如果搁置时间再往后推移,引起的平面变形的减小值也会越来越小,且如果搁置太长时间对施工并不经济,因此建议新旧桥宜在新桥建成搁置6个月后拼接。

参考文献

[1]JTG D60-2004,公路桥涵设计通用规范[S].

[2]JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[3]JTG D63-2007,公路桥涵地基与基础设计规范[S].

[4]JTJ 021-1989,公路桥涵设计通用规范[S].

[5]JTJ 023-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

现浇箱梁桥施工 篇10

预应力混凝土连续梁桥常用的施工方法有:整体支架浇筑法、悬臂法、顶推施工法、移动模架法等多种方法。

所谓整体支架浇筑法[1]是指在桥位上搭设支架,在支架上安装模板、绑扎、安装钢筋骨架、预留孔道,在现场浇筑混凝土和施加预应力,当混凝土达到强度后拆除模板和支架的施工方法。

整体支架浇筑法常用于低矮墩、中小跨径(<50m)、有条件搭设支架的桥梁施工。

1 工程背景及施工方案论证

九江绕城高速新港枢纽互通A匝道跨线桥[2]是枢纽A匝道上跨杭瑞高速九江至瑞昌段的一座桥梁。杭瑞高速九江至瑞昌段已于2010年竣工通车,九江绕城高速与杭瑞高速相交设新港枢纽互通。互通建设期间应尽量减小施工对原有道路通行的干扰,需保障杭瑞高速的正常通行。

A匝道跨线桥采用65m变截面连续梁跨越杭瑞高速行车道,平均墩高7m。主跨65m变截面连续梁按常规方案优先采用悬臂施工浇筑或悬臂拼装。

考虑保障桥下高速公路通行,悬臂施工工期长,且全工期均需在桥下搭设防坠落棚架,严重威胁高速通行安全。悬臂施工由于挂篮高度需加大桥面高程,整个方案经济性较差。

采用整体支架浇筑方案,需在桥下搭设支架,单车道减速通行,但整体浇筑时间短,桥梁短时间成型后即可拆除支架恢复原有交通。采用整体支架浇筑法施工时间短、安全性、经济性更优。

大跨径的桥梁采用整体支架浇筑法一次浇筑成型,由于温度变化、混凝土收缩会使梁体产生纵向变形,附加次内力易导致混凝土梁体开裂。针对这一挑战,笔者对梁体进行了全过程应力分析。

2 箱梁构造

A匝道跨线桥采用(40+65+40)三跨预应力混凝土连续箱梁,采用单箱双室截面,C50砼。单箱底宽7.5m,两侧悬臂长2.2m,全宽11.9m。箱梁顶板斜置设横坡,底板水平,箱梁腹板竖直。中支点处箱梁中心梁高4m,跨中箱梁中心梁高2m,梁高按抛物线变化。顶板厚0.25m,悬臂板端部厚0.2m,根部厚0.4m,腹板厚0.5-0.7m,底板厚0.25-0.55m。横隔板分别设在中支点、边支点处。主梁结构详见图一、图二。

3 结构施工及运营阶段应力分析

主梁采用整体支架浇筑法施工,一次浇筑成型。沿梁纵向划分杆系单元。整体支架浇法施工方案预应力配束方案与悬臂法有较大的不同。主梁钢束配置示意如图三、图四所示。

主梁纵向离散杆系单元,离散示意如图五所示。

按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)A类预应力构件计算分析[3]。正常使用极限状态[4]短期效应组合工况最小控制正应力-0.49MPa,出现在中支点上缘。持久状况工况最大控制正应力13.9MPa,出现在中跨跨中上缘。运营阶段各项力学指标均满足规范要求,且较均匀,如图六、图七所示。

主梁一次浇筑成型相比较主梁逐块现浇,梁体的收缩及早期徐变引起的次内力更为严重。基于此,对主梁成型后10天至90天正应力、主应力情况进行分析。选取中支点上缘正应力情况进行分析,详见表一、图八。

同时选取中支点主拉应力进行分析,详见表二、图九。

结果显示,施工期间正应力、主拉应力均满足规范要求。同时,压应力储备随成梁时间逐渐减小,主拉应力逐渐加大,当成梁90天后正应力及主拉应力均保持稳定。

4 结束语

本文对九江绕城高速新港枢纽互通A匝道跨线桥主梁采用整体支架浇筑法施工过程及运营阶段进行分析。2013年7月该桥已完成施工,施工监控数据显示各项指标均在允许范围内,满足设计要求。

墩身不高桥梁采用支架浇筑的施工方法,其明显优点是梁体混凝土浇筑无色差景观性好,一次成型整体刚度好,工期短,经济性较好。

当连续梁跨径进一步加大,梁体重量加大对支架的承载能力和稳定性要求更大,同时由于混凝土的收缩,次内力易导致梁体的开裂,因此若整体支架浇筑的桥梁跨径进一步加大,应作好施工全过程分析。

参考文献

[1]张建伟.连续梁桥满堂支架施工控制技术研究[D].西安:长安大学,2010.

[2]江西省交通设计研究院有限责任公司.九江绕城高速施工图设计[Z].南昌:江西省交通设计研究院有限责任公司,2011.

[3]JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

论满堂支架现浇箱梁施工技术要点 篇11

关键词:满堂支架;现浇箱梁;施工技术要点

引言

随着我国交通车辆的日益增多,科学技术的飞速发展,预应力技术的广泛应用,使得满堂支架现浇预应力混凝土连续箱梁在桥梁施工中应用最为广泛的一项技术。地基的承载力是否满足要求,强度和稳定性是否符合要求,支架压载试验的数据是否准确、真实,这些环节将直接影响到施工安全和工程质量。

1.工程概况

某高架桥梁工程,为双向六车道,桥面宽度25.5m.其构成为0.5m防护栏+12m车行道+0.5m中央隔离栏+12m车行道+0.5m防撞护栏。桥面铺装先涂上渗透型防水层,其上再铺设10cm厚的沥青混凝土;桥面设置2%的双向横坡。本桥桥梁上构箱梁梁高为1.5米外,每延长米重约252.3KN/m。满堂支架高度为1.5米~7.5米。箱梁通过调整顶底板坡度来实现桥面单向横坡,腹板始终保持竖直方向,箱梁各个截面尺寸不随横坡变化。

2.施工控制要点

2.1支架基础处理

根据施工设计图结合现场实际情况,现浇箱梁位于原有的路面上,地表覆盖层主要为沥青路面、粉质粘土,桥位处地形、坡度较好。支架地基处理的目的是保证地基具有足够的承载力和必要的防水排水设施。根据地基的实际情况,可以采用换填、做石灰土、浇筑混凝土基础等处理方法,其中最常见的是做石灰土基础。对松软部位用砂砾进行换填,整体用压路机进行压实,再摊铺50㎝厚砂砾后压实,然后浇筑15㎝厚C20混凝土,并做出2%横坡,沿排架基础外2米范围外挖设土边沟,以便排水。

2.2结构设计

满堂支架的搭设一般采用WDJ碗扣式多功能钢管支架进行组合安装,同时要根据支架的荷载对支架杆件的各方向间距和搭设方案进行设计和验算,以确保支架的整体强度、刚度和稳定性。为检验22m现浇箱梁模板的安全性和实际变形量,通过预压消除结构非弹性变形,同时取得模板弹性变形的实际数值,得出荷载-挠度曲线,并检验设计计算结果,调整预拱度(或反拱),以求得22m现浇箱梁施工的准确参数。考虑支架的整体稳定性,在纵横向布置斜向钢管剪力撑。上部纵梁为10cm×10cm方木,跨径为0.6m,间距为0.6m;纵梁上承担4根横梁,横梁为10cm×5cm方木,跨径为0.6m,中对中间距为0.6m。模板采用1.5cm厚高强度竹胶板。

2.3支架搭设

支架搭设前,监理工程师必须要求承包人提交支架设计计算书,认真进行复核,并组织专家组进行方案论证。为减少支架变形及地基沉降对现浇箱梁线形的影响,在纵横梁安装完毕后进行支架预压。预压采用砂袋分区加载,预压范围为箱梁底部,重量不小于箱梁总重的1.2倍。因此在对现浇梁施工方案进行全面的经济、技术测算后,确认在加固地基处理,同时满足箱梁施工荷载要求的前提下,采用满堂碗扣(钢管Φ48)支架合理而且安全可靠。为保证整个支架的整体性,每间隔一定距离采用钢管支架或碗扣支架在纵、横方向与地平面成45度斜向布置通长钢管剪力撑进行加强,剪力撑必须上至底模板,下至地面,在地面处设置垫木。剪力撑与碗扣支架立杆、水平杆相交处,设置转扣使构件连接紧密。

3.支架的压载试验

通常现浇连续箱梁施工时先对地基进行处理,然后搭设满堂门式落地支架,业主规定必须逐跨进行堆载预压后才能进行连续箱梁施工,满堂支架拆除前,在梁顶做好梁体沉降的观测点,对这些点,在满堂支架拆除前进行标高测量,在满堂支架拆除过程中时观察标高变化情况,同时满堂支架拆除时,支架和基础应超载预压以消除基础沉降和支架间隙压缩等非弹性变形.可以按计算荷载1.05倍考虑,根据经验,一般24h连续观测沉降量小于1mm,可以认为稳定。

3.1支架的加载

地基处理完毕后,进行施工放样,确定方木(12×20cm)铺设和支架搭设位置,放样结束后进行支架搭设。碗扣式支架下设可调底座调整横杆各层标高,上部设可调螺杆以调整底模板标高。支架的加载可以使用砂袋、土袋、水箱,或者采用水预压等方式,各种加载方法各有优缺点,可以根据实际情况本着方便、经济、周转快的原则选择。加载的范围为箱梁底部,加载的总重量不小于箱梁总重的1.2倍。现场检查预压荷载重量、荷载布置方法是否按监理工程师批准的施工技术方案组织实施.不合格坚决督促整改或返工,确保预压效果。支架搭设完毕后,用可调上托准确调节支架高度,保证支架高度满足设计要求。立杆上端包括可调螺杆伸出顶层水平杆的长度不得大于0.7m。支架的弹性变形运用节点计算确定。根據以往施工经验,支架施工沉留值在15~20mm左右,待预压沉降观测后调整。根据沉降计算结果,拟定类似地基及支架方案预留沉降选用0.7~1.0cm。荷载分布位置要与箱梁自重荷载分布一致,加载时各点压重要均匀对称,防止出现异常情况。

3.2沉降观测

支架底座沉降―地基沉降;卸载后顶板客恢复量以及支架的侧位移量和垂直度,按测得的沉降量及设计标高,重新调整模板标高。沉降观测点的布置应定点准确,点的位置和密度应该能够准确反映整个支架的位移和变形情况。一般来说观测断面布置在每跨的L/2、L/4处及墩部处,每个断面至少分左、中、右三个观测点。沉降稳定卸载后算出地面沉降、支架的弹性和非弹性变形具体数值为多少,并在卸载后全面测得个测点的回弹量。并根据此沉降量及弹性变形量调整相应竖杆标高。预压过程中必须随时观测地基、支架变形情况,发现问题及时采取措施进行处理,以保证安全。

2.3压载试验注意事项

支架的压载试验是一道非常重要的工序,其目的主要有两方面,一方面是检验支架及地基的强度和稳定性,确保施工安全,另一方面是消除施工前支架和地基的非弹性沉降变形,同时,确保梁体几何线型的准确。压载试验的主要目的之一是检验支撑体系在施工中的安全性,在压载过程中要密切关注支架和地基的变形情况,如果发现地基出现明显下沉或产生裂缝,钢管发生严重位移、变形,方木发生裂缝或脆断等情况,如出现意外数据,应分析原因,不得弄虚作假。观测过程如局部位置变形过大,应立即停止加载并卸载,及时查找原因,采取补救措施。堆码砂袋一定要按施工设计方案认真堆码,确保模拟状态接近实际状态。在水泥浆终凝后即卸掉截止阀。压浆后将锚具周围冲洗干净并对梁端砼凿毛,设置钢筋网、立模,然后浇注封锚砼,长期外露的锚具要采取防锈措施。

4.结束语

在满堂支架施工过程中一定要对支架基础地基的处理,支架体系的的结构设计和搭设,支架的预压以及支架的拆除等工序给予充分的重视。满堂支架连续箱梁的施工难度固然大,但实践证明,只有采用合理施工监理方案,连续箱梁的施工质量是可以保证的。支架的压载试验,支架的拆除等工序给予充分的重视,严格按照有关规范和要求施工,才能确保施工质量和施工安全。满堂支架法浇筑现浇箱梁工艺对工程质量有直接而重大的影响,要提高现浇箱梁的施工质量就必须抓好施工工艺中的关键环节,并使其不断完善。

参考文献:

[1]JGJ130-2001,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.

[2]杜荣军.扣件式钢管模板高支撑架的设计和使用安全[J].施工技术,2002(3).

现浇箱梁桥施工 篇12

某大跨度预应力混凝土连续箱梁桥, 其跨径组成为42 m+64 m+42 m, 横截面采用单箱变截面。跨中梁高1.6 m, 根部梁高4.0 m;箱底宽为8 m, 顶板宽15 m, 底板厚度由跨中30 cm渐变到根部56 cm;腹板厚为34 cm和22 cm两段。全桥为双向预应力体系, 纵向预应力采用Φs15.24高强低松驰钢铰线。边跨现浇段左右对称布置3块齿板, 共锚固边跨底板预应力钢束共16束。该桥在边跨合龙、底板纵向预应力钢束张拉后 (竖向预应力钢束尚未张拉) , 发现其东、西2幅桥的边跨现浇段支点附近底板出现“八字形”裂缝, 如图1所示。针对这一情况, 采用通用有限元分析软件ANSYS9.0, 选取该桥边跨现浇段进行边跨底板预应力束锚下局部应力分析, 以求弄清楚裂缝的开展原因。

2 有限元模型的建立

本次分析计算的对象为混凝土现浇段, 按其施工节段的划分进行实体建模。为真实反映结构的受力状态, 模型中的箱梁混凝土及预应力钢筋采用分离式模型进行模拟。

2.1 材料特性与单元的采用

查阅施工图, 利用通用有限元软件ANSYS建立模型进行分析。材料参数:箱梁采用C50混凝土, 弹性模量取35 000 MPa, 泊松比为0.166 67, 容重为25 k N/m3;低松弛15.24钢铰线弹性模量为195 000MPa, 泊松比为0.3, 容重为78.5 k N/m3, 线膨胀系数为1.2×10-5。对箱梁实体部分 (包括齿板和锚垫板) 采用三维20节点结构实体单元Solid95模拟, 预应力钢束则采用三维杆单元Link8模拟。

2.2 边界条件的处理

支点处的边界条件:梁端只约束竖向位移, 而合龙段截面则对整个面完全固结。边跨底板预应力钢束在交界面处截断并由固端约束固定, 另一端锚固于齿板, 在齿板上粘贴钢板来模拟锚垫板[2]。

2.3 对实体模型进行网格划分

对于箱梁实体部分, 对箱梁顶板和腹板进行对应网格化, 考虑到箱梁底板和齿板及其锚垫板整体参与受力, 形状奇异, 因此对其一起进行自由网格化, 共划分8 006个实体单元;对于钢铰线, 根据长度不同而分别进行等分网格划分, 共划分364个单元;整个分析模型的单元总数为9 600, 共27 036个节点。通过钢铰线节点与邻近的混凝土节点的耦合来实现混凝土和钢铰线的连接。实体模型网格划分图如图2~图3所示:

2.4 预应力钢束的模拟与加载

对于预应力钢铰线, 按照施工图设计的空间线形, 采用三维杆单元Link8来模拟;考虑线膨胀系数, 根据施工图设计并考虑预应力损失对其进行降温来实现张拉力的加载。

在预应力损失计算中, 假设同一块齿板所锚预应力束的线形布置相同, 其预应力损失也相同。左右对称布置3块齿板, 如图3所示:2#齿板锚固纵向预应力束3束 (为Ⅰ型) , 4#齿板锚固纵向预应力束3束 (为Ⅱ型) , 6#齿板分别锚固纵向预应力束2束 (为Ⅲ型) , 每束预应力筋由12根Φs15.24高强低松驰钢绞线组成。按照交通部《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004) 规定, 锚下张拉控制应力取1 395 MPa, 计算出3种线形底板束的各项预应力损失、有效预应力和加载温度T如表1[1]所示。

3 计算结果及分析

分别考虑张拉力单独作用和张拉力与结构自重共同作用2种组合情况对有限元模型进行计算, 结果如下:

(1) 张拉力单独作用下结构的主拉应力如图4~图7所示。拉应力为正, 压应力为负。

从以上主拉应力图中可以看出, 边跨现浇段在张拉力单独作用下, 结构整体基本处于受压状态。齿板和箱梁底板共同受力的节段中除了锚垫板局部应力集中外, 5#、6#锚固齿板间还出现一拉应力带, 最大主拉应力为3.7 MPa, 已超出C50砼的抗拉强度标准值, 这与实际情况中端部两锚固齿板后出现横向裂缝是吻合的。同时在端横隔板底部出现了“八字形”主拉应力轨迹线, 最大值已接近7 MPa, 这刚好与支点附近斜角分布的“八字形”裂缝垂直方向相一致。这也较好地验证了实际情况。

(2) 结构在张拉力和自重共同作用下的应力状态同在张拉力单独作用下的应力状态基本相同, 只是在某些局部位置应力值较张拉力单独作用下偏大, 可见边跨锚下局部应力过大是造成裂缝开展的主要原因。

4 结语

本次实体建模, 对预应力钢铰线采用空间线形, 对钢铰线采用降温法施加预应力, 与工程实际比较接近。虽然在划分有限元网格的时候, 由于锚垫板, 齿板和箱梁底板彼此连成整体共同受力导致形状奇异, 不能进行对应网格化, 因此计算的结果存在一定的误差。同时没有考虑普通钢筋的作用, 使计算结果有些偏大[3]。

但是, 由于箱梁底板“八字形”裂缝区位于端横隔板节段, 该节段没有齿板, 底板可以进行对应网格化。而且2种荷载组合作用下的计算结果也一致表明:在支点附近底板出现的呈45°和135°斜角分布的“八字形”裂缝与计算结果中出现的“八字形”主拉应力迹线是相互印证的。端锚固齿板间出现的主拉应力带也印证了其相应位置的横向裂缝。此外, 在开裂节段的腹板上应力也超过了砼的设计抗拉强度, 这也与实际检测到的腹板斜裂缝在一定程度上相符。

因此, 对本桥的分析计算还是具有一定的参考价值, 它证明了边跨底板纵向预应力的确是导致本桥边跨底板开裂的主要因素, 可以为今后在预应力混凝土连续梁桥设计中对边跨锚下局部应力进行分析验算提供依据。

参考文献

[1]JTG D62—2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

[2]程翔云.梁桥理论与计算[M].北京:人民交通出版社, 1990.

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