韩兴蓉

摘 要:悬臂灌注法施工技术作为连续梁桥施工过程中经常使用的一种施工方法,在其施工技术方面拥有着很多的优点,最主要的技术优势就是其最大限度的发挥了预应力混凝土的性能,使连续梁桥自身承受的负弯矩能力较强。在连续梁桥的工程施工过程中应用广泛。文章将在探讨选壁灌注法施工技术特点的基础上对其关键技术以及控制措施进行相应的分析,最后结合案例分析此种施工技术,力求为之后的工程施工提供一定的借鉴。

关键词:预应力混凝土;悬臂灌注法;技术

中图分类号:U445.4 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2018)01-0052-02

Abstract: As a construction method often used in the construction of continuous beam bridge, cantilever pouring construction technology has many advantages in its construction technology. The most important technical advantage is that it exerts the performance of prestressed concrete to the maximum extent and makes the continuous beam bridge bear strong negative bending moment. It is widely used in the construction process of continuous beam bridge. On the basis of discussing the characteristics of the construction technology of the wall selection and pouring method, the paper analyzes the key technology and the control measures accordingly, and finally analyzes the construction technology with a case study, in order to provide a certain reference for the subsequent construction of the project.

Keywords: prestressed concrete; cantilever pouring method; technology

1 预应力混凝土连续梁桥悬臂灌注法概述及施工特点

1.1 悬臂灌注法理论概述

悬臂施工法的核心是以桥墩为中心向两岸对称,逐节悬臂接长,预应力混凝土连续梁桥悬臂灌注施工方法由钢桥悬臂拼装演化而来。在使用悬臂灌注法进行施工期间,挂篮是施工进行最重要的技术设备。预应力混凝土连续箱梁在单个“T”用挂篮分节段悬臂堆成灌注期间要墩梁临时固结,在合拢成连续梁的过程中,需要逐跨逐个解除墩梁之间的临时固结,进行体系转换形成连续梁。

1.2 悬臂梁桥施工特点

预应力混凝土连续梁桥悬臂灌注施工技术具有以下特点:

(1)因为支点负弯矩的卸载作用,跨中正弯矩大大减少,恒载、活载均有卸载作用。(2)预应力混凝土连续梁桥是墩梁分离,连续箱梁的自重以及梁上荷载通过墩顶支座传至桥墩。(3)由于悬臂灌注法的核心设备挂篮具有结构简单、成本较小的特点,因此在施工的过程中能够把施工成本控制在相对较低的范围。(4)悬臂灌注法因为在施工的过程中每个节段施工的大部分工序均在挂篮内部进行,因此受外部因素的影响程度相对比较小,这保证了施工过程的连续性。(5)悬臂灌注法分段施工的方法便于在设计的过程中根据梁桥的实际情况设计出安全性能高、轻巧、美观的桥梁。(6)因为此种施工技术在施工的过程中采用的是无支架施工,因此施工过程中所使用的空间相对较小。

2 悬臂灌注法关键技术与控制措施

2.1 关键技术

预应力混凝土连续梁桥悬臂灌注法的主要施工程序为:

(1)0号块灌注:设置0号块托架、铺设底模、预压、立模、绑扎钢筋、布设预应力管道、灌注0号块及连续箱梁的墩梁临时固结、张拉预力纲束。(2)拼装挂篮并进行预压。(3)灌注1号节段。(4)张拉预应力纲束。(5)挂篮前移、调整、锚固。(6)灌注下一节段。包括:挂篮前移、按立模高程设顶、底板标高、绑扎钢筋、布设预应力管道、浇筑混凝土、养护、穿预应力钢索、张拉预应力钢索。(7)依次类推完成悬臂灌注。(8)挂篮拆除。(9)边跨合拢。(10)中跨合拢。

2.2 控制措施

在梁段混凝土进行悬臂灌注法进行施工的过程中,在灌注混凝土之前,工作人员需要对挂篮中线、底模标高、预应力束管道钢筋等进行详细的检查;如果需要分批次进行灌注的话,工作人员需要按照以下程序进行:二次灌注首次由底板到腹板下承托其次为剩余部分,三次灌注首先由底板至腹板下承托其次由腹板下承托到腹板上承托预应力管道密集处以上最后由腹板上承托至顶板;混凝土灌注首先应该从挂篮的前段进行;当混凝土灌注完毕之后工作人员应该及时使用通孔器检查管道内部,如果有堵塞的现象需要及时进行解决。

在进行预应力混凝土连续梁合拢的过程中,需要控制的施工关键点有:在进行合拢之前需要对气温进行了解并分析气温的浮动情况,做好合拢工作前期的准备工作;选取日气温较低、浮动较小的时间点进行合拢段混凝土的灌注;在锁定合拢口时首先需要把外刚性支撑一段和梁端预埋件进行焊接,其次把外刚性支撑另一端和梁进行相应的连接,在焊接的过程中务必要做到快速;合拢口的混凝土在施工的过程中最好做到高于梁体一级;当混凝土达到相应的强度之后,首先部分张拉预应力钢索,其次解除劲性骨架、然后按照之前的设计需求张拉余下的预应力束。

支架现浇梁端在施工的过程中,可以通过以下程序开展相应的工作:(1)设定临时桩基;(2)对承台进行浇注;(3)对承台以及设置的预埋件进行加宽;(4)拼装支架;(5)搭建型钢平台;(6)加载试压;(7)安装现浇底模以及侧模;(8)对底板的高程进行测量;(9)绑扎底模板钢筋以及竖向预应力筋;(10)安装底板纵向预应力管道;(11)安装端模以及腹板模;(12)进行验收工作;(13)对底板和腹板开展混凝土浇注工作;(14)进行养护;(15)装内顶模绑扎顶板底钢筋;(16)安装纵向和横向预应力管道;(17)绑扎顶板顶层钢筋;(18)再次进行验收;(19)开展顶板混凝土的浇注工作;(20)再次进行养护;(21)对竖向预应力筋以及顶板横向预应力筋开展张拉工作;(22)拖移外侧板;(23)最后开展拆模工作。

3 案例分析

某长度为1000多米的大桥,作为双向六车道单层桥,其4*30m简支梁+(51+3*80+51)m连续钢构+6.7m+(106+2*160+106)m连续钢构+3*30m简支梁的桥式布置,桥面的宽度情况为:15.75m+1.0m宽中央分隔带+15.75m。在进行修建的时候,采用左右半桥分修的策略。0至2-1墩桩径的大小为1.5m,其他的都为Φ2.0m挖孔桩,与此同时此桥上部分使用的是连续钢构,桥墩使用双薄板墩,边墩采取的是柱式墩,箱梁采用单箱单式,箱梁的根部梁高为8m,跨中为3.2m,高跨比依次为1:20和1:50,箱梁的底部宽度为8m,顶板的宽度为15.75m,顶板的厚度为50cm,底板的厚度0号段处为1.2m,至跨中0.28m。

在进行施工过程中采用悬臂灌注法进行施工。对于箱梁和墩身连接点的0号段以及1号段采用一次成型的浇注方法进行施工;在搭建施工支架时,横桥向在墩身上预埋锚固铁板和箱梁支架钢管并进行连接,同时在钢管之间设置剪刀撑;在施工过程期间严格进行质量把控,通过挂篮静载实验得出相应的数值为之后箱梁的预供值的设定提供更加合理的根据,通过对箱梁的扰度进行观测,更加科学的开展施工工作,通过进行温度观测保证各跨箱梁合拢工作的顺利进行,通过轴线控制与观测及时对大桥的扭曲情况进行分析调整,保证大桥轴线。

梁体以3-5m为一个节段,从桥墩开始对称伸臂逐段现场进行混凝土的灌注工作。在此使用挂篮为施工的机具对桥梁的模段进行支撑并且调整出正确的位置、对材料以及其他机具进行调运、浇筑混凝土并且在挂篮上张拉预应力筋。在使用悬臂灌注法施工时,一般在现场进行灌注,同时为了对挂篮进行拼装,施工人员会将悬臂根部梁段与0#块同时进行灌注施工,在开展这一阶段的施工时,采用三角托架进行支撑。在进行钢筋加工、混凝土伴制以及材料运输的时候,工作人员首先需要根据相应的情况制定出切实可行的最优方案:在运输路线的规划方面,一般情况下有两种选择,一种为从桥位下的拌合站或者拌和船进行供料,竖直吊装或者使用混凝土泵 将材料输送至挂篮上面,另一种方法是把预制加工厂设在桥头,在悬臂施工没有合拢而路线不能通过时,施工人员运用简易支架或者缆索吊装设备开展运输工作。进行合拢段施工的时候,工作人员需要选择当天温度最低的时候进行一次性的快速灌注,悬臂灌注的施工时常大多数情况下会在6-10天左右,如果施工人员想要对施工工期进行缩短,就必须在减少混凝土的养生时间上进行努力。

由于悬臂灌注施工方法在施工过程中使用的设备相对较少,同时在施工的过程中不受跨度的限制并且受地形等因素的影响也比较小,因此大跨度的连续梁桥大多数情况下都会采取这种方法进行施工。悬臂灌注法施工技术在施工期间主要作业都在挂篮中完成,还具有不受外部环境的影响、方便维护,这在很大程度上也提高了施工人员的工作效率,也确保了施工的质量。

4 存在的问题以及改进措施

目前的预应力混凝土连续梁桥悬臂灌注技术在应用的过程中存在最大跨径受支座最大吨位的限制而产生的支座和桥梁使用寿命不匹配的情况。

解决此问题比较好的方法就是在腹板处使用波形钢板代替普通的预应力腹板,由于波型钢板相对较高的剪切屈曲强度以及其纵向伸缩自由的特点使其在使用的过程中预应力效率大幅度提升。

5 结束语

随着预应力混凝土连续梁桥施工技术的不断发展,其应用范围也在进一步的扩大,相信在以后的发展中,技术的不断改善也会使此项技术的优势越来越明显,更多的应用在桥梁施工中。

参考文献:

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