預(yù)應(yīng)力箱梁先簡支后連續(xù)施工工藝總結(jié)
關(guān)鍵詞:后張法箱梁,先簡支,后連續(xù),工藝,總結(jié)
1概述
先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁在高速公路橋梁中已逐步被推廣應(yīng)用。這種梁型集簡支梁和連續(xù)梁的優(yōu)點于一身,克服了簡支梁整體性差的弱點,同時也克服了現(xiàn)澆連續(xù)梁對支架和地基的要求;因為這種梁型有諸多優(yōu)點,國內(nèi)已經(jīng)建成通車的京(北京)-福(福州)、連(連云港)-霍(霍爾果斯)等高速公路的大橋、特大橋多采用此種梁型。該結(jié)構(gòu)形式充分利用了簡支結(jié)構(gòu)施工方式的便捷,通過采用后連續(xù)施作,最終實現(xiàn)了連續(xù)梁整體受力的效果。
我自2004年參加工作以來先后參加了多座同類型梁部結(jié)構(gòu)橋梁的施工,如:洛(洛陽)-平(平頂山)高速跨京福高速特大橋;安徽沿江高速東山大橋;天津海河開啟橋;正在施工的大廣高速鹽河故道大橋。多座橋同類梁部結(jié)構(gòu)施工的工程實踐,使我對該類型梁部結(jié)構(gòu)有了一定的認(rèn)識。結(jié)合多座同類結(jié)構(gòu)橋梁的工程實踐,現(xiàn)對其主要施工工藝試做如下分析、總結(jié)。
2主要施工工藝
先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱梁結(jié)構(gòu)其整體性工藝過程為:先期預(yù)制并簡支安裝具有半成品意義的箱梁段,預(yù)制箱梁時完成正彎距預(yù)應(yīng)力施加,在梁端預(yù)留與橫梁相連接的鋼筋,并在箱梁頂板內(nèi)預(yù)留負(fù)彎距預(yù)應(yīng)力束孔道;架設(shè)安裝完成之后,后澆筑鋼筋混凝土連續(xù)接頭,達到強度后施加負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力,然后解除臨時支座,達到整聯(lián)橋梁連續(xù)的目的。
2.1預(yù)制梁場設(shè)置
完整意義的預(yù)制廠一般包括鋼筋及小型鋼件加工區(qū)、混凝土混合物制備區(qū)、制梁區(qū)及存梁區(qū)部分等,這里重點考慮制梁區(qū)。
結(jié)合場地地形條件,本著方便移梁、架梁施工的原則,選擇預(yù)制場地。對于橋址條件較好(不跨大河溝、不跨交通路,且地勢平坦)的情況,可以優(yōu)先考慮順橋向雙龍門吊方案,該方案的優(yōu)點是可以采用雙龍門吊直接吊梁就位。如安徽沿江高速東山大橋,在橋位(兩排墩后施工)順橋向布置預(yù)制廠,采用跨橋幅雙龍門吊方案,效果很理想。不足之處是工序間有一定干擾,對于長橋宜慎用。橋址外圍條件受限,橋址條件也較差(跨河、跨交通路等),橋址順橋向設(shè)預(yù)制廠一般是不得已的選擇。如天津海河開啟橋,預(yù)制廠采用雙龍門吊,另外還采用架橋機架梁。洛平高速跨京福高速特大橋,有條件橫橋向布置預(yù)制廠,均采用了橫橋向布置方案。該方式的優(yōu)點在于預(yù)制廠可以只采用一臺用于制梁、移梁的大型龍門吊。即使場地(龍門吊走行軌)與橋向不能完全垂直而有一定夾角,也仍以一定夾角實現(xiàn)橫橋向基本布置形式。
一般根據(jù)場地條件、起梁設(shè)備、工期要求及受力分析等綜合考慮。
地基處理:場地地基條件差的,應(yīng)適當(dāng)硬化。
布置方式:宜在龍門吊范圍內(nèi),結(jié)合龍門吊走行方向、吊梁吊點情況成排布置。
臺座數(shù)量:宜考慮制梁工期要求、模板與臺座周轉(zhuǎn)期等確定。
臺座結(jié)構(gòu):就筆者現(xiàn)在掌握的情況看,先簡支后連續(xù)梁部結(jié)構(gòu)的先期預(yù)制梁(或箱梁或板梁或T梁),均為后張梁,一般均存在預(yù)應(yīng)力施加后,中部起拱,臺座端部與梁板端頭承受了較大的集中力的情況。為此,設(shè)計制梁臺座時,端部應(yīng)做特殊的處理,如局部擴大基礎(chǔ)等。其余可采用漿砌片石或低標(biāo)號砼基礎(chǔ),其上做20--40cm厚C30砼臺座端部;為防止梁端集中應(yīng)力過大,一般做柔性化處理,以增大受力接觸面。臺座中部采用磚砌或現(xiàn)澆混凝土。臺座中一般設(shè)置與模板配套的拉桿孔;一般在臺座兩側(cè)頂部埋設(shè)50型鋼,以放置膠管與鋼側(cè)模接縫密貼,防止?jié)补嗷炷習(xí)r漏漿。根據(jù)實際需要,可設(shè)置預(yù)留吊梁孔位置距梁端(70-90)cm/cosα(注:α為梁端斜度)。為了保證箱梁線形平直,一般在臺座跨中預(yù)設(shè)反拱。為了確保梁底美觀,臺座可以采用水磨頂面涂蠟、或粘貼樹脂絕緣板、或覆鋼板等措施。
在施工中,還應(yīng)經(jīng)常對臺座進行檢查,及時做好維護。
2.2模板設(shè)計制作與安裝拆卸
2.2.1模板設(shè)計制作:
箱梁預(yù)制模板底模為臺座頂面,外模和端模采用定型鋼模,內(nèi)模采用組合鋼模。
外模設(shè)計是一個重要環(huán)節(jié),以采用分塊栓接模板組合為例,主模塊采用大塊平面鋼模板,面板厚度與肋板間距采用四周約束平面板體受荷條件計算確定;肋板采用槽鋼或厚鋼板。外模支撐架采用槽鋼焊接。外側(cè)模支架間距宜結(jié)合上下拉桿設(shè)置,采用側(cè)模受荷變形約束控制計算確定。
內(nèi)模采用組合覆塑木質(zhì)層壓板或采用組合鋼模板,頂板采用可自由抽拉的活動板,有利于底板混凝土澆注,它可直接支承在內(nèi)支架上?刹辉O(shè)全封閉式內(nèi)底模,但需設(shè)具有一定平面寬度的帶弧形角的內(nèi)底角模板,并且混凝土施工后應(yīng)及時拆模。內(nèi)部支架一般采用角鋼制作,相互間采用栓接,以便于拆卸。
端模設(shè)計一般采用略厚的鋼板,以便于拆裝、固定錨墊板波紋管端部。為保證模板及預(yù)制梁質(zhì)量,模板制作盡可能采取工廠化制造。
2.2.2模板拆卸、安裝:
除端模較小及內(nèi)模拆卸受限而采用人工分塊進行之外,為了縮短制梁周期,模板拆裝應(yīng)盡可能采用人工配合龍門吊整體進行。外側(cè)?煞炙墓(jié)拆裝,內(nèi)模安裝可分兩節(jié)整體吊裝。外模拼裝時,結(jié)合拉桿連接,用鋼尺進行兩側(cè)模間寬度檢查,拼裝時要注意接縫嚴(yán)密、平整;端頭模板安裝要注意梁端斜度控制;內(nèi)模安裝吊裝前要設(shè)置內(nèi)模底支撐,以免直接放在底部鋼筋上。另外,梁頂部鋼筋綁扎完成,內(nèi)外模聯(lián)固一體化后,必須注意做梁截面軸線測定,確保外側(cè)模斜度準(zhǔn)確。
模板的拆卸次序一般是先拆內(nèi)模,其次是端模,最后是側(cè)外模。