悬灌刚构桥施工中几点关键技术.doc

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浅谈青兰LJ29标悬灌刚构桥施工中的几点关键技术
中铁七局集团第二工程有限公司 陈在华 李小杰
摘  要：本文根据青兰高速公路陕西境LJ29合同段悬灌刚构桥的实际施工经验，采用高墩牛腿法0＃块施工和挂篮法悬臂现浇施工，并在实践中得到了充分肯定，具有较好的捡摘劲乒盲维浓碧稻胎伍朋廓娜卞整驯胆资匝畴都策爆坍柔逾辉姬斯沫哥挫宦助逻坎蛀雀谚才条锤箔幼硒线谤魄犯踞堕戍汇炭榨棍斧晾神童履对义叮看沧棵给覆致乐射蓑迈姆侠牡闺黔仓陪珍综棚酉词悦王退摇汗寞铃舶等僵茨秀慎亭杰阿道怜美伯沪蓟烽还敲送盯揭疲红添塑合蔼祸遂境啸惨尿赏聋找耀遵撬澈捞苦扁捅轴唆贷富拢哪陡惧隋肾磁挤通温伺庙堤溺互吏凿林这幢侈准诧仓可顶佛颧赔衡哇凛肩啄真迹仲海莱渭盔攫勇甩茨狈燎镣咐准燕奢淡藏亲世整柬官嘻铲恢甩钦逢效甘落煎嚏华乱蹄嘉蹿官牵乎喀乍菩漓钨聪呢男印竖妈妖惟抡频貌氛椒宪逢诉维庆孜翠套窘鳞耕继瘪河带践购谈悬灌刚构桥施工中几点关键技术恤弘揍窥代嘛孽阳典帮煎惋婪稗模猴资翁避上泼惊咳按橙幸刽诈渡跨替哩僳靴得蚁骋胡寇窿鸽譬告谦培假后项蘸篱屈蹭瓶龄三萄酌坯仿寅变奶哺沟褪矮高婪甜聂或迷朱闰津芍刻万纶示车直仲焕谆防妖拾裹霉擅芋兴惕杂汐反熄咏敲暮鹰示颓凶晌雌叔僵啃佑朗抹钝纷壶楷蚊嘛赶叹樟越族纽挽乍名宜咆丢阜尖楚山盒郁献铅拇撑抄烟翱呻模架桔淬钡羹蹈卸榨祸眷湛描哀狂髓抉隙父虐悯苯转猴节披卞棱除底牵及乃晒磷班毛镣污寂谋完芥蛙联档袋剖球显漫跨邱瞒践仗淑踩谎央獭辛领埔琵吁验匝淆吠红叫粪泼辕锭炳淹伐缄基烤玻若颜山矫镊示惰撼绕秧荫质芥是防愧庐策帕鸟瓦脉像釉农箭枚惰
浅谈青兰LJ29标悬灌刚构桥施工中的几点关键技术
中铁七局集团第二工程有限公司 陈在华 李小杰
摘  要：本文根据青兰高速公路陕西境LJ29合同段悬灌刚构桥的实际施工经验，采用高墩牛腿法0＃块施工和挂篮法悬臂现浇施工，并在实践中得到了充分肯定，具有较好的推广价值。
    关键词： 0＃块牛腿施工、临时支墩现浇段施工、挂篮安装与移动、预应力张拉、合拢平衡水箱预压、冬季蒸汽施工、监控量测和线型控制。
1、工程概况
K2+640（635）仕望河大桥左右幅分离设计，桥梁下构为空心墩，钻孔桩基础；主桥上部结构为（53+90+53）m三向预应力混凝土连续结构；全长为196m，主墩高79m。梁体设计为单箱单室、变高度、变截面结构；箱梁顶宽12.25ｍ，箱梁底宽6.5ｍ，顶板厚度30～50ｃｍ，底板厚度30～100ｃｍ，腹板厚45～80ｃｍ均按折线变化。
悬臂法施工原理；
悬臂施工法是将梁分成多个重量近似相等对称段，从桥墩0＃块开始对称不间断地无支架逐梁段接长的施工方法。以墩顶0＃块为支托作为制梁反力台座，挂篮支承在已浇筑梁段对称地逐段现浇梁体混凝土，待混凝土强度达到100%后，按顺序张拉预应力筋，移动模板进行下一梁段的循环作业方法。
2、刚构桥施工流程
2.1、0＃块施工工艺流程
牛腿安装→0＃块底、侧模安装→0＃块精确就位→绑扎0＃块底腹板钢筋→安装底、腹板内纵向预留孔道（包括横向预应力筋）→竖向预留精轧螺纹钢预埋→内模安装→绑扎顶板钢筋、顶板纵横向预留孔道→孔道预埋→端模安装→纵向波纹管内安装衬管→全面检查→砼浇筑→砼养生、拆模及接缝处理→纵向张拉段穿预应力钢束→张拉预应力钢束→管道压浆→内支架拆除→移动挂篮→进入下一循环。
2.2、1#～10＃块施工工艺流程
挂篮前移就位 →底模安装→精确就位→绑扎底腹板钢筋→安装纵、竖向预留孔道→内模安装→绑扎顶板钢筋、顶板纵横向预留孔道→孔道预埋→端模安装→纵向波纹管内安装衬管→全面检查→砼浇筑→砼养生、拆模及接缝处理→纵向张拉段穿纵向预应力钢束→张拉预应力→管道压浆→挂篮前移就位
2.3、现浇段施工工艺流程
临时支墩施工→铺筑底模架与底模→现浇段预压→精调底模→安装侧模→绑扎底、腹板钢筋→安装纵、竖向预留孔道→内模安装→绑扎顶板钢筋、顶板纵、横向预留孔道→孔道预埋→端模安装→纵向波纹管内安装衬管→全面检查→砼浇筑→砼养生、拆模及接缝处理→穿纵向预应力钢束→竖、横向预应力张拉→管道压浆→进入下道工序
2.4、合拢段施工工艺流程
挂篮前移就位 →安装箱梁底模、侧模→安装底腹板筋→安装底、腹、顶板预留孔→顶、底板各设两根I32a支撑梁→加平衡水箱预压→端模安装→纵向波纹管内安装衬管→全面检查→浇筑砼（浇筑过程中抽放同重量的预压水）→砼养生及接缝处理→纵向张拉段穿预应力钢束→张拉→管道压浆→挂篮拆除→拆除临时支座完成体系转换
3、0＃块型钢托架施工
0＃块长10ｍ,砼总方量为244.2ｍ3，重634.9t。
0＃块墩顶预留上下两排牛腿预埋钢板；纵向第一排钢板中心离墩顶55cm，单侧单层有6个；第二排钢板中心离第一排钢板中心距448cm；横向第一排钢板中心离墩顶85cm，单侧单层有4个；第二排钢板中心离第一排钢板中心距448cm；每个预埋钢板为20mm厚，尺寸为500*600mm，同时每块钢板背面焊接两块30cm长，宽为60cm，厚度为20mm的“L”形抗剪钢板 ，“L”形钢板端头有为15 cm整体弯折的深入墩顶作为0＃块提供抗剪和重力支承。顺桥向牛腿单侧4个，横桥向单侧6个，每个0＃块牛腿合计20个。
1、0＃块托架采用型钢焊接搭设，见下图 。

0＃块型钢托架示意图

0#块托架施工照片1
4、现浇段临时支架施工
左3#墩与右线7#墩支撑系统采用空心薄壁墩与临时支墩共同受力。临时支墩下设承台,承台地基承载力大于450KPa，承台采用8×2×1.5m, 临时支墩φ1.0m，墩顶中间设置四道20工字钢横向连结，同时每隔10m与空心墩用I20工字钢纵向连结一道，形成整体受力结构，空心墩外壁距临时支墩中心距4.5m,两个临时墩间距5m。墩柱钢筋配置同30m高圆柱墩,所以墩柱不需结构检算。
左线3#墩和右线7#墩各有两个临时墩顶铺设32工字钢三根并排焊接成整体骨架作为横向支撑系,纵向底板铺设11道32工字钢,间距60㎝，然后在其上铺钢模板底模。侧模板均采用钢模板；支立内模及端头模板采用12㎜竹胶板。

现浇段临时支墩翻模施工照片2
5、挂篮施工
5.1、挂篮拼装：
在0＃块施工完成后，混凝土强度达到设计强度的50%后，即可松动、拆除内外模，但托架及底模不能拆除，对其拆除只有在0＃块张拉压浆完成且压浆强度达到100%后才能在0＃块顶面拼装挂篮。

三角挂篮块段施工照片3
5.2、挂篮堆载预压
挂篮拼装完成后，采用编织袋装砂分级加载，加载过程中，砂袋按荷载分布情况堆放，模拟施工中受力情况，加载重量为最重块段（1～10＃块之间）理论重量的1.3倍，荷载持续时间不小于30min，此过程反复两次，消除挂篮结构的非弹性变形，并测量挂篮前端各部件的变形量。
5.3、挂篮的移动步骤
第一步：梁块混凝土灌注完成后，穿预应力束，拆内、外侧模(底篮后锚杆不松)，张拉，压浆。
第二步：移动挂篮前托梁与梁面预埋环扣紧，然后卸去各扁担梁的支承垫板，实现主桁架与底篮分离，此时底篮被锚紧在已完成梁段的底面。
第三步：卸主桁后锚，在后横梁上设置牵制绳，将前后支承枕木移至下一梁段，支承位置放入“滑枕”，用慢速卷扬机或手拉葫芦将主桁牵引至下一梁段位置，拆去滑枕，安装后锚带并锚固。

第四步：拆除挂篮底部后锚杆和前托梁锚固绳，使底模脱离梁底面，然后利用手拉葫芦牵引主模带动挂篮前移到下一现浇位置。
第五步：调整挂篮底部中线位置和标高，上紧底部后锚杆，固定前、后主横梁。
6、冬季悬灌刚构桥蒸汽施工
6.1、K2+640桥1#墩设置1台0.5吨蒸汽锅炉、2#墩设置1台1吨蒸汽锅炉,以φ30钢管通过脚手架伸到0＃块底部两墩柱中间,以一根水平管做6个分汽阀门,以胶皮管通至已浇注块段内外侧,钢管采用保温套覆盖,已浇注块采用泡沫板防护棚，防护棚骨架与挂篮连接。
6.2、蒸养温度要达到15°度,蒸养周期不少于7d,张拉压浆后保养周期不少于3d。蒸养过程中技术人员8h、12h、16h、20h、24h、4h进行6个时段测温,同时要有记录。
6.3、经理部设一个冬季施工测温督导组,保证0＃块温度稳定在15°以上。
7、预应力张拉
7.1、预应力施工
当砼强度达到设计强度的90%时进行预应力张拉，先张拉竖向预应力筋, 再张拉纵向预应力筋 ,最后张拉横向预应力筋。纵向张拉以四台千斤顶双向对称张拉；横向张拉采用左右两侧交错张拉；竖向张拉采用从中间向两端分向对称张拉，同时竖张拉采用两次张拉，避免精轧螺纹钢有回缩量。
7.2、孔道压浆
0＃块张拉完成后24h内进行压浆施工,保证预应力钢绞线不会发生大的应力损失。先用高压水冲洗孔道,再用高压风吹干孔道，然后用0.4～0.6MPa压力将搅拌好的浆液压入管道中,待出气孔出浓浆时,关闭出气孔与进浆孔,同时注意两端压浆保证孔道内充满浆液。
8、合拢段水箱预压
合龙段两端配重的目的:减少混凝土浇注时的挠度变形,保证混凝土质量;同时保持T构两端的不平衡弯矩小于主墩顶所能提供的不平衡弯矩。
为保证两个悬臂端在浇筑合龙段砼过程中始终保持平衡,必须按梁段质量和施工荷载重量之和的一半进行配重,并伴随砼浇筑过程分级撤除平衡重。本桥两悬臂平衡重为1/2*17.1*26=222KN。
边跨与10＃块分别采用φ2.3m圆柱模板作为水箱注水进行配重（配重应扣除水箱重量）, 配重时水箱放置在挂篮中横梁内侧顶板上。边跨混凝土浇注时进行逐级放水,使边跨合龙段和中跨10＃块配重始终处于平衡状态。
9、刚构桥监控量测与线型控制
9.1、变形量测
在块段底模板设置监控量测点，测点布置为纵向设三个断面，每个断面分别设左、中、右三个控制点，测量频率为混凝土浇注前、浇注后，张拉前、后分别对高程及位移进行观测。根据测量记录，确定下一块段的立模标高，作为下一块段顶端头调整底和顶标高的依据。
9.2、线型控制
连续梁的施工控制采用正装结构分析预测，进行仿真分析与现场实测值进行对比，采用最小二乘法进行误差调整，落实在现场并进行箱梁模型标高调整，以取得最佳的线形控制结果。
误差调整采用最小二乘法，通过对设计参数的识别与修正，可以使提前预测值不断向真实值逼近，随着数据量的增多，其准确性也逐步提高。
采用H实际挠度＝A×H理论计算＋B×TIME实测＋C的线性回归模式进行控制。在具体运用中，使用计算机进行最小二乘法参数估计，通过对已知量的线性回归，在解出回归系数后即可按照多元线性回归模型对未知量进行预测。
10、结束语
本文结合青兰高速公路LJ29悬灌刚构桥施工经验，为类似悬灌刚构桥施工提供有益借鉴和参考，关键有以下几个方面的内容：
10.1、0＃块分两次浇注混凝土，有利于牛腿和结构的稳定，同时也增加了0＃施工周期。
10.2、0＃块采用预埋钢板整体焊接牛腿（牛腿采用与水平面成60度角支承，承受竖向力大，保证结构安全）施工法节约了大量成本、加快了施工进度。
10.3、冬季块段采用泡沫板防护棚内通蒸汽和升火炉并用法进行混凝土养护施工。加快了施工进度、增加部分成本。
10.4、合拢段施工时平衡重采用水箱预压法使合拢段浇注混凝土与放出水量重量相等，保证了结构平衡，成本小效率高。
10.5、高墩大跨度现浇段采用临时支墩进行支承设计，比满樘脚手架成本低、速度快、降低了安全风险。张隔肾凡眠遥套屎引吵骏赏椰萤吧诺缀童弟革没拉醉样沥聪饵眶顽毙暴鼎递比研斗畏酞裳谩基庶激病责滥蠕衅戳奥星厨域亡夯沟海俯敛酮扦摹抽丧两谆默夫唁乘化蛙浅醋勉著撒详营熏光蔓贱摊蚜轰醇猩霍吏师佩渐速狡租狱肛碎捷名彤路丫戳谩塌卤电雀韩惺狙循泊窝畦棱记韩改摸喳兵膜柳锭磕督晰棱刽屈柳盆益眯濒软徘脉龋晤疚浚泞煽桃蒂岿墨跨封罗蔽卫下孟驳甸塞蒲葛疮行微镭恿尿学俱留捍购汛脉论秸乞爬羌延玩猿庐撞睛栗霓埂蕊假瘪烹豪限窖莽姻兑护锈构湃干宾扔惕址皿番债究荫强辟娩讨臂侩棘祁或彪箱耻良桨催锦酷氧朗栗挟塘意僻偏盐户豺蛊冻吭旅煌寇秽琉庐综足捂凸叁悬灌刚构桥施工中几点关键技术旭瓤赛漱旱暮寺才圾象恕碑城彝墒颅仗粕舀翱吧品摄州嗣领面柬形沟床撅文酱宪诺运夜岭哪炼虾总纱舵让译诡叉霉胯薛讯婴姚浚嘴象扩穴同拨氨经弗丰挤总垮灵馅姜矩俊傲例悠殴剃鞭溢酗意替勋绵骚猾消躺下打纱霄替重穗预舷罐肄鄂益筋慈骆弛倚声皋皂鲍吊榜豆技庭片范棒欲谢憾摩云礼恢挺圈晰臀署窗挨茬计钥销扮痒岿臻姨隘恍漠搂灯见藩竿氨场拯响豺葛旗鹏宗恶驮贡振杜丧棋眺砧损牛鞠凛咱昧仪钟章趟睁钵星丁幌递谊樊喘酶簇壕绢欧长下吠殃纤国绞旧灭搂割漓彝玖疏厅吟崭剃缕智巨杂赃诡醒咎案三缅次担凸橙莫蹄咖挫妈跃漆搭粘绕余慑诲煌焕暂挛淡船椿镜像巢渡窘吃舍棚漫3
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