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河北·赵州兆融城投2023年债权计划
新闻资讯:
我国西南地区山区高速公路的建设也在如火如荼的建设中,山区高速公路桥梁比较多跨径较大其中用得使用的较多、技术比较成熟的连续刚构桥具有不小的比例,一般均为对称布置,但由于山区地形的特殊性,偶见不对称设置,本文针对不对称设置的连续刚构桥,从施工的角度进行论述,由于篇幅所限,重点介绍上构不对称悬臂施工
这也是有别于对称刚构施工的核心部分
关键词:岩溶山区;不对称刚构;施工 0 引言 贵州属于岩溶发育地区,云贵高原山区,高速公路建设中桥梁比较多、跨径较大,其中连续刚构桥就是其中的代表,连续刚构桥常规设计均采用对称布置,但鉴于山区的特殊性,对称布置有时无法解决桥跨布置需要,采用不对称布置相对较为容易解决,但是设计及施工没有可以参考及借鉴的经验,还有许多亟待解决的问题,本文主要以贵州省思南岩头河大桥的施工为背景,浅谈不对称连续刚构的施工
贵州思南岩头河大桥,桥位区地貌为中低山河谷侵蚀地貌,地形切割强烈,相对高差约200m,V型峡谷,桥位处水面宽71m ,水深约20m
桥轴线处两岸地形不对称,思南岸地形陡峭,顺桥向坡度约70°,基岩裸露;凤冈岸地形坡度较为均匀,顺桥向坡度在45°左右
大桥全长281m,桥面宽9.5m,孔跨布置:53m+128m+92m.为三跨不对称预应力混凝土连续刚构,如图1所示
1 桥梁基础及下沟施工 主墩基础设计均采用挖孔灌注桩基础,2号墩设有承台,桩基均堪入基岩,其施工与一般桥梁桩基础的施工相同
1号墩身高35m,设计为双薄壁墩,2号墩身高86.5m,其中承台以上20米为实心墩,上面为双薄壁墩
墩身采用翻模施工,模板的就位、安装使用索吊施工,每施工节段高度为6m,混凝土采用溜管配合输送泵输送浇筑,施工中严格控制墩身砼质量、垂直度、外观质量
垂直度采用激光垂度仪观测机监控,加强砼的振捣及砼的各项指标检测
不对称刚构桥梁的下沟施工与一般同类桥梁基本相同,不再详述
2 不对称刚构施工 2.1 施工控制理论基础 不对称刚构由于相邻两个“T”的悬臂箱梁长度不相等,要确保施工进度相对一致,在合拢段施工时,两边的箱梁基本同时到达,处于同一高程上
在T构施工过程中,由于混凝土的配合比、龄期等影响,混凝土的弹性模量与设计取值不一样,导致两T的实际绕度值与设计计算值不一样,同时由于两边箱梁的施工荷载、衡载、施工周期的不同,缩徐变产生的挠度及各节段累计变形量也不同
要确保合拢段施工时两边箱梁处在同一设计标高,各节段施工过程中的控制极为关键
在施工过程中,将实际施工的混凝土试验出的弹性模量、结合沉降监测数据,经过分析计算,提供主梁的各阶段预拱度
保证主梁合拢时的标高满足设计要求,成桥后整体线形满足设计要求
2.1.1箱梁施工预拱度 预拱度值=施工预拱度+成桥预拱度+1/2活载频遇值挠度+人为预拱度
其中施工预拱度为整个施工过程各节段的累计变形量;成桥预拱度为成桥初期至成桥8年之间收缩徐变产生的挠度;活载频遇值挠度为规范规定的活载产生的最大变形;人为预拱度为在本桥为平桥的基础上为保证桥梁线形合理而人为设置的预拱度
根据综合计算的预拱度值进行施工控制
2.20#块的施工 桥墩施工完成后,进行0#块节段的施工
0#块采用支架现浇,浇注混凝土之前对支架进行预压,以消除非弹性变形,并记录弹性变形量,将弹性变形量反加于立模标高上
0#块混凝土浇注完毕后,待强度达到设计要求,进行预应力的张拉,之后拆除支架,进行体系转换
2. 3悬浇节段的施工 2.3.1 悬臂施工方法 0#块施工完成后,进行挂篮拼装,并进行挂篮荷载试验
荷载试验的目的是消除非弹性变形,并记录弹性变形量
挂篮拼装、试验完成后,便开始悬臂浇筑
在悬臂浇注过程中,梁段立模标高的确定关系到主梁线形是否平顺、成桥标高是否符合设计要求的关键,同时是施工控制的核心
为使成桥标高满足设计要求,必须设置预拱度,以抵御施工过程中由于各种因素所产生的挠度
主梁的标高测量在每个断面上布置三个标高测点
不同的桥梁位置有所不同
测点用直径不小于16mm的钢棒制作,钢棒顶部加工成半球形,并使钢棒顶部露出箱梁混凝土顶面3cm
悬臂施工桥梁的测点在距块件前端10cm处埋设
测点埋设应牢固可靠,确保定位后的测点在施工过程中与模板之间没有相对位移
悬浇节段的循环施工步骤是:①挂篮的前移与底模标高的确定;②钢筋绑扎、预应力波纹管的安装定位;③混凝土浇筑;④预应力钢绞线安装;预应力束张拉、注浆
2.3.2 悬臂施工控制 在施工过程中,首先根据理论计算以及挂篮荷载试验的结果给出各节段的立模标高;之后对各施工步骤进行标高测量,并选取混凝土浇筑前、预应力束张拉前以及预应力束张拉后三个工况进行应力监测,以保证桥梁的施工质量与安全
应力监测通过采集预埋在0#块端部断面以及桥墩的应变计读数的方法进行监测
应变测量采用弦振式应变计及其配套的应变读数仪进行
这种应变计的特点是:高精度( )、大量程( )、抗干扰能力强、能在严寒条件下工作、可长期观测、可同时监测测点的应变和温度
在施工过程中,根据监控测量提供的数据,不断修正立模标高,以确保成桥后整个桥梁的线形
2.4合拢段的施工控制 对非对称结构来说,合拢钢束、汽车荷载、温度荷载等均会引起主梁应力的变化,而且在两主墩处主梁应力变化的数值不一样,因此在施工阶段,对主墩主梁各阶段应力变化情况进行监测是保证桥梁安全顺利完成的首要条件
合拢段施工工序,根据现场实际情况以及工期的要求,对设计合拢工序进行调整
各桥的施工工序略有不同,贵州省思南岩头河大桥具体工序为: (1) 同步进行2个边跨合拢段的施工,包括劲性骨架的安装、钢筋绑扎、部分预应力的张拉以及浇注混凝土; (2) 边跨合拢段混凝土强度达到设计要求的85%后,进行第二批预应力的张拉,张拉完成后进行注浆; (3) 拆除边跨现浇段支架,进行体系转换; (4) 对中跨合拢段进行顶推:由于连续刚构体系成桥之后,由于收缩徐变将导致结构下挠
边跨的下挠度小于中跨,导致桥墩向中跨方向偏移
因此,对于收缩徐变对结构挠度变形较大的刚构桥来说,顶推工作必不可少,顶推时以控制矮墩位移为主,保证矮墩在成桥后收缩徐变作用下受力合理; (5) 安装劲性骨架后,拆除顶推千斤顶,并进行钢筋绑扎,最后浇注混凝土; (6) 中跨合拢段混凝土强度达到设计要求的85%后,进行第一批预应力筋张拉,再对两边跨合拢段最后一批预应力张拉,之后注浆; (7) 待水泥浆达到一定强度后张拉最后一批中跨合拢段预应力,并注浆; (8) 进行桥面荷载拆除以及做桥面铺装等附属设施
3 结束语 连续刚构桥梁由于桥型美观、跨径大,相对比较经济,在高速公路建设中使用的比较多,连续刚构桥的受力是复杂的空间三维体系,施工控制对成桥的线性及受力特性均有很大的影响,常规的连续刚构桥均为对称布置,其受力及施工控制技术比较成熟
但由于山区的特殊地形,在某些桥位处无法对称布置,只能采用不对称设置,但由于不对称连续刚构的施工较对称设置复杂,且没有可参考的施工经验
通过贵州思南岩头河大桥的成功建设,为不对称连续刚构桥的施工提供一定的借鉴,本文是针对不对称连续刚构桥的施工中的关键点进行论述