[禄丰双线特大桥连续箱梁合拢段施工关键技术]箱梁

   摘要:针对连续梁桥悬臂灌注施工合拢段技术复杂、施工难度大等特点,结合改建铁路成昆线广通至昆明段扩能改造工程禄丰双线特大桥主跨连续箱梁中跨合拢段施工的实践经验,从施工工艺、合拢段锁定、设置平衡重验算三个方面介绍了连续梁合拢段施工的关键技术,确保了大桥的施工安全与质量,为以后同类桥梁的合拢施工提供参考与借鉴。
  关键词:桥梁工程;合拢段;连续箱梁;施工方法;悬臂浇筑
  Abstract: based on the continuous girder bridge for construction of pouring cantilever folded the complex technology, for difficult construction and other characteristics, combined with reconstruction ChengKunXian wide to kunming railway the capacity for reconstruction project LuFeng double super major bridge continuous box across the fold in the main construction stage of experience, from the construction technology, gather together period of lock, set the balance weight checking three are introduced in this paper and continuous beam for key technology of folded construction, the construction of the bridge to ensure safety and quality, for the following the same bridge strengthening of construction to provide the reference and the model.
  Keywords: bridge engineering; Fold section; Continuous box; Construction method; cantilever
  
  
  中图分类号:U443.13 文献标识码:A文章编号:
  
  0 引言
  近年来,随着我国交通运输业的迅猛发展,连续梁桥以其跨越能力大、施工方便、桥梁线形好行车平顺、结构整体性好等优点在我国公路铁路桥梁中得到了广泛的应用。悬臂施工是大跨度连续箱梁经常采用的施工方法,合拢段施工是连续梁施工和体系转换的重要环节,合拢施工必须满足设计要求的线形及受力状态,是全桥施工的关键[1-4]。
  本文笔者结合改建铁路成昆线广通至昆明段扩能改造工程禄丰双线特大桥连续箱梁中跨合拢段施工的实践经验,从施工工艺、合拢段锁定、设置平衡重验算三个方面介绍了连续梁合拢段施工的关键技术,确保了大桥的施工质量与运营安全,可为以后同类桥梁的合拢施工提供参考。
  1 工程概况
  禄丰双线特大桥位于改建铁路成昆线广通至昆明段扩能改造工程DK983+473.05~DK984+238.5段,该段位于直线上,梁顶纵坡为13‰。大桥全长765.45m,主桥孔跨布置为3跨(40m+64m+40m)预应力钢筋混凝土连续箱梁,箱梁采用单箱单室、变高度、变截面箱梁,梁体全长145.2m,采用悬臂灌注施工方法。
  箱梁顶板宽9.36m,箱宽6.4m,梁段顶板厚35cm,底板厚39~80cm,腹板厚35~70cm;支墩处梁高5.1m,跨中及边跨梁端处梁高2.9m;梁体下缘除中跨中部10m梁段、主墩处6m梁段和边跨端部13.6m梁段为等高直线段,其余为二次抛物线,中跨合拢段长度为2m。大桥布置图见图1所示。
  
  图1禄丰双线特大桥主跨布置图
  
  
  
  2 合拢段施工关键技术
  2.1 施工工艺
  连续梁分段悬臂浇筑施工过程中,各独立T构的梁体受力处于负弯矩状态,随着T构的逐渐合拢,梁体依次转化为不同结构的受力状态,直至连续梁的成桥状态。本桥主桥采用逐孔合拢,合拢顺序为先中跨后边跨。禄丰双线特大桥主桥施工工艺流程见图2所示。
  
  
  
  2.2 合拢段锁定
  合拢段施工是悬灌梁体施工的一道关键工序,在主梁悬臂灌注完毕后均应尽快完成边跨与中跨合拢段的现浇施工,使主梁由双臂状况转化为连续整体,结构体系发生变化。在合拢段施工过程中,因砼自重、温度变化、施工荷载的作用,在悬臂梁端产生位移,影响合拢段砼悬臂梁端的连接,易产生裂纹。为了减少两端悬臂受温度变化等因素的影响可能产生纵向伸缩使合拢段节段长度变化,从而导致合拢段混凝土凝固过程中受到张拉或压缩的超应力的影响而产生裂缝,在浇筑合拢段混凝土前采用劲性骨架(临时外支撑)和施加预应力束外拉的方式将两端悬臂临时联结,以保护合拢段混凝土的完整。混凝土养护达到设计强度的100%后,施加预应力与悬臂形成整体后,再将劲性骨架锁定解除。
  本桥施工中通常采用劲性骨架撑拉作用将合拢口锁定。本桥合拢口的锁定拟定采用2[40C槽钢组合焊接为劲性钢骨架支撑(临时外支撑)和张拉合拢口一定范围内的顶、底板临时预应力束外拉的方式将悬臂临时联结共同锁定用刚性支撑抵抗砼升温时产生的压力,用预应力抵抗降温时产生的拉力,以保护合拢段混凝土的完整。
  图3为大桥中跨合拢段施工过程示意图,其中6#墩为固定支座端,7#墩为活动支座。合拢锁定前为防止张拉临时预应力束时,7#墩箱梁侧产生位移,必须将7#墩活动支座锁定(浇筑0#梁段前),锁定采用高强度ф32钢筋锚固墩帽及箱梁,在箱梁与墩顶之间预留5cm厚的硫磺水泥砂浆(便于以后支座转换),使其不能活动。
  
  
  
  图3中跨合拢段施工过程图
  
  2.3 平衡配重(见图3)
  悬臂灌筑混凝土分二次或三次灌注时,为了不使后灌混凝土的重力引起挂篮变形,导致混凝土开裂,应有消除后灌混凝土引起挂篮变形的措施。施工以弯矩平衡为原则,即根据合拢段重量与配重重量及二者至支座中心距离求弯矩平衡即可。
  中跨合拢段为8#梁段,长度为2m,其体积为16.0m3,梁高均为2.9m。合拢段砼体积16.0m3,其重量为42.4t,其中钢筋混凝土密度为2.65t/m3。
  主墩支座中心至中跨合拢段距离为32.0m,即中跨合拢段砼重对支座墩顶悬臂段产生弯矩为42.4t÷2×32m=678.4t∙m。
  拟在悬臂段支座至梁端方向30m处配重砂袋452袋,每袋重50kg,,即配重对边跨梁产生弯矩=452.3×0.05×30=678.4t∙m。
  二者约相等,在施工砼过程中,每施工砼1m3,卸载53袋。
  3合拢段力学分析原理与计算过程
  3.1 合拢段力学分析原理
  合拢段锁定主要是克服梁体温差变化产生的轴向力和合拢段砼作用下产生的弯矩。梁体降温时,砼发生收缩变形,对合拢段产生拉力,由此确定预应力的张拉力;梁体升温时,砼发生膨胀,对合拢段产生压力,由此确定刚性支撑的断面,力学模型如图4所示。

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