【摘要】南京長江二橋北汊橋為預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱型梁橋,主橋橋跨布置為(90+3 *
165十90)m。采用懸臂澆注法施工,主要介紹其上部結(jié)構(gòu)的施工工藝。
【關(guān)鍵詞】PC連續(xù)箱梁
施工工藝
一、簡介
南京長江二橋北汊橋主橋上部90m+3 *
165m+90m五跨PC變截面連續(xù)箱梁,位于半徑R=16000m的豎曲線上。橋?qū)?2m,PC箱梁由上下分離的單箱單室箱梁截面組成。箱梁根部
0號塊高 8.8m,跨中梁高
3m,箱梁頂板寬15.42m,底板寬7.5m,翼緣板懸壁長3.96m。箱形梁高按二次拋物線變化。
0號塊設(shè)兩道橫隔板。
二、現(xiàn)澆段施工為方便掛籃施工
1.支架搭設(shè)
根據(jù)掛籃的構(gòu)造特點(diǎn),0號、1號、2號段采用在支架上澆注混凝土施工。支架采用4根φ1000mm、壁厚10mm的鋼管作為豎向主要受力構(gòu)件。墩身施工時在墩身頂端預(yù)留縱向孔,內(nèi)穿2根φ15mm絲杠,通過絲杠將以鋼管為主件聯(lián)接而成的架結(jié)構(gòu)錨固于墩身上,從而形成穩(wěn)定安全的支架體系。
在支架體系上設(shè)灌砂筒,上安放支架,其上鋪設(shè)底模板。用行架結(jié)構(gòu)將兩根鋼管錨固于墩頂,可節(jié)省許多落地支架所需要的構(gòu)件安設(shè),即節(jié)約材料、縮短安裝時間,又增加了支架的安全系數(shù)。支架體系上設(shè)砂筒,有利于底膜的高度調(diào)整和拆除,加快了施工進(jìn)度。
2.支架預(yù)壓
現(xiàn)澆支架搭設(shè)完成后,進(jìn)行預(yù)壓,以檢測支架的承載力和穩(wěn)定性,同時消除永久變形,測定彈性變形,底板高程的調(diào)整提供依據(jù)。
壓載是以
1號梁段重量確定預(yù)壓荷載。取安全系數(shù) 1.4倍即
210號,進(jìn)行堆載壓載,壓載結(jié)果證明支架是安全可靠的,滿足施工要求。
3.0號、1號、2號段施工
0號段混凝土體積大,配筋多,斷面復(fù)雜,且預(yù)應(yīng)力管道密集,是上部結(jié)構(gòu)受力最復(fù)雜的主要澆至箱梁頂。
l號、2號分別一次澆注完成。0號、1號、2號所用側(cè)模均為掛籃懸澆段側(cè)模,這樣增加模板的周轉(zhuǎn)次數(shù),節(jié)省材料,加快了進(jìn)度。
4.邊跨現(xiàn)澆段基本相同
三、掛籃施工O號、回號、2號現(xiàn)澆段完成以后,進(jìn)行掛籃懸澆施工
1.掛籃構(gòu)造及特點(diǎn)
根據(jù)本橋梁體分段多、工期緊,結(jié)構(gòu)要求嚴(yán)格等特點(diǎn),選擇了正梯形整體行架掛籃。
掛籃由主行系,后錨系及滑動行走系、懸吊系、模板系及工作平臺等五部分組成。連同所有模板及施工機(jī)具荷載共重80.5t。
掛籃具有以下特點(diǎn):結(jié)構(gòu)重量輕,整體鋼度大、變型小、構(gòu)件數(shù)量少,拼裝快,掛籃下有足夠行走作業(yè)空間。掛籃同模板整體前移,加工容易,造價低廉操作系統(tǒng)實用方便(如圖1)。
2.掛籃預(yù)壓
為檢驗掛籃的安全性和實際變形量,以便能夠準(zhǔn)確預(yù)留掛籃鬧撓度值、掛籃拼裝完畢后,對掛籃進(jìn)行預(yù)壓。預(yù)壓采用千斤頂加載(底板)和堆載(翼板)相結(jié)合的方法。
千斤頂加載是將兩只牛腿固結(jié)在2號段兩側(cè)腹板中心,用個千斤頂施力。
預(yù)壓荷載取控制節(jié)段
11號梁段重量的 1.333倍,分
4級加載。每級加載半小時穩(wěn)定后,測量各測點(diǎn)變形值。卸載后測量非彈性變形,各測量值與理論值比較,評定掛籃的工作性能(表1)。
根據(jù)試驗結(jié)果可知:掛籃有足夠的承載力,且鋼度大,變形小,可有理論變形值預(yù)留沉降量。
上述通過預(yù)埋件用千斤頂壓載的方法,可以減少大量堆載物體,快捷、簡便、易于操作。
3.掛籃懸澆施工
掛籃壓載完成后,對3號~23號梁段進(jìn)行懸澆施工,施工方法為常規(guī)施工方法。
懸澆施工時應(yīng)注意經(jīng)常對已澆注各梁段變形進(jìn)行觀測,將觀測結(jié)果及時反饋施工控制組,施工控制組據(jù)此提供立模標(biāo)高,以指導(dǎo)懸澆施工的有序進(jìn)行。
(l)混凝土澆注工藝
掛籃懸臂施工箱梁,混凝土澆注量大,且需對稱澆注。在本工程中全部采用泵送澆注工藝。由于混凝土澆注要求兩側(cè)對稱進(jìn)行,其偏載量不得大于一個底板混凝土量,傳統(tǒng)方法是通過拆裝彎管實現(xiàn)向兩端泵送混凝土。此種方法操作麻煩,時間長,巳因混凝土停止時間過長容易造成堵管,更降低澆混凝土速度,影響質(zhì)量。為了滿足對稱澆注要求,提高澆注速度,
我們采用了三通管,即可單向泵送混凝土,又可雙向同時泵送。采取這一措施可將每梁段澆注時間縮短至6~8h,即可單向泵送混凝土,又可雙向同時泵送。采取這一措施可將每梁段澆注時間縮短至6~8h,避免了由于混凝土澆注過慢可能出現(xiàn)的明顯接茬和斷面新老混凝土可能出現(xiàn)的裂縫。
4.預(yù)應(yīng)力管道的處理
預(yù)應(yīng)力管道最長達(dá)
163.5m,穿束順利與否是預(yù)應(yīng)力施工的一個很重要的環(huán)節(jié)。若施工不慎或方法不當(dāng),穿束時往往會戧起波紋管,引起鋼帶聚積而造成管道堵塞。此時打開堵塞處處理會對梁作結(jié)構(gòu)造成損害,既影響質(zhì)量又影響進(jìn)度。所以要處理好波紋管的接頭,同時保證管道的順暢,減少不必要的彎曲也是穿束順利的關(guān)鍵因素。
把好波紋管質(zhì)量關(guān),為保證波紋管的圓順,在直線段用鋼管作為內(nèi)襯管,曲線部分用塑料管作為襯管,提高了管道的圓順度。在施工縫處,由于鑿毛時波紋管伸出部分容易損害,造成接管處銜接不緊密,引起穿束困難,在施工時將標(biāo)準(zhǔn)管回縮已澆混凝土內(nèi)5~10cm,只將直徑稍大的接管伸出已澆混凝土,此處即使接管被破壞,也可修整后將下段波紋管旋至已澆混凝土內(nèi),同原標(biāo)準(zhǔn)管緊密結(jié)合。實踐證明,此方法可將人工穿來提高到130m。再長則用卷揚(yáng)機(jī)牽引穿束。
四、合龍段施工
現(xiàn)澆段及懸臂箱梁施工完成后,即進(jìn)行合龍段施工,主橋PC連續(xù)箱梁采用吊架及平衡法工藝進(jìn)行合龍。
1.合龍順序
主橋是從21號墩至26號墩五跨連續(xù)梁,其合龍順序為:邊跨合龍→張拉邊跨合龍束→22號、25號墩臨時團(tuán)結(jié)→張拉邊跨正彎矩束→次中跨合龍→張拉次中跨合龍束→解除23號、24號墩臨時團(tuán)結(jié)→張拉部分次中跨正彎矩束→中跨合龍→張拉中跨合龍束→張拉中跨正彎矩束及剩余的次中跨正彎矩束→合龍結(jié)束
次中跨鋼束在次中跨合龍后分次張拉,能夠改善梁作受力條件,同時調(diào)整梁體懸臂端的實際高程,中跨合龍?zhí)峁┍憷麠l件。
2.合龍段施工注意事項
(l)合龍段在焊接勁性骨架前,在合龍段兩端加平衡重,平衡重等于合龍段混凝土的重量澆注混凝土?xí)r卸除配重。
(2)采用必要措施將合龍高差控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)。
(3)焊接勁性骨架及澆注合龍段混凝土?xí)r,選擇在當(dāng)天溫度最低時進(jìn)行,并在梁頂澆水降溫。
(4)合龍段混凝土采用加入IM-Ⅲ型減水劑的微膨脹混凝土,以防止收縮裂縫。
五、結(jié)束語
掛籃懸壁澆筑施工,使用機(jī)具設(shè)備少,避免搭設(shè)大量支架,便于在水深、流量大的河道和交通輛大的立交橋中施工,而且施工不受限制,跨度大,經(jīng)濟(jì)效益高,施工主要作業(yè)在掛籃中進(jìn)行,且操作重復(fù),有利于高效率工作和保證施工質(zhì)量,同時便于在施工中不斷調(diào)整節(jié)段誤差,提高施工精度。