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浅谈混凝土连续梁逐孔架设法施工技术
摘要:逐孔施工是中等跨径预应力混凝土梁桥较常采用的一种施工方法,它使用一套设备从桥梁的一端逐孔施工。桥越长,施工设备的周转次数越多,其经济效益越高。
关键词:混凝土 连续梁 逐孔架设法 施工技术 质量 施工技术的发展对桥梁的跨径、桥梁的线型、截面形式等方面起着重要作用。初期的混凝土连续梁桥采用搭设支架就地浇筑的施工方法,桥梁的跨径多为30～40m,由于施工工期长,并耗用大量木材,因而建造连续桥梁数量很少。20世纪60年代初期,悬臂施工方法从钢桥引入预应力混凝土桥后,使预应力混凝土连续梁桥得到了迅速发展。它可以不用或少用支架,不影响河道通航,将桥梁逐段悬臂旌工,其跨越能力已达到200m以上,因而扩大了混凝土连续梁桥的适用范围。连续梁桥因具有跨径大、造型协调、行车条件优越等特点,使预应力混凝土连续梁桥在近20年来在桥梁方案的竞争中常常取胜。不同的要求。如逐孔架设法,既有分节段拼装的逐孔施工,又有整孔预制吊装的逐孔施工;既可使用大型起重机具,又可仅需简易起重设备的方法,可以根据不同要求选择。移动模架法是采用大型施工设备,就地逐跨完成桥梁施工。在桥位上完成模板、钢筋、混凝土浇筑、张拉工艺、养生等一系列工作后纵移施工设备连续施工。它相当于将桥梁的预制厂移到桥位,在高空中施工。因此,移动模架法有活动预制厂之称。它对于大型桥梁工程的施工走向工厂化、机械化、自动化和标准化,而不需移
运、吊装工序,是一种有益的尝试。顶推法施工用于建造预应力混凝士连续梁桥,使这种桥梁获得了更大的生命力。顶推法仅采用少量的施工设备来完成大桥的施工,而且能保证预制质量,易于施工管理,对周围环境没有噪声影响。近年来,采用顶推法施工的预应力混凝土连续梁桥数量上有所增加,并在不断提高其适用性。随着科学技术的发展和对施工的不同要求,还会出现更多的、适应各种不同条件的施工方法。预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多,不同的施工方法所需机具设备、劳力不同,施工的组织、安排和工期也不一样,为了便于阐述,本书对比较相近的方法做了适当归并。至于施工方法的选择,应根据桥梁的设计、施工现场、环境、设备、经验等因素决定。可以说绝对相同的施工方法与施工组织是不存在的。因此必须结合具体情况,切忌生搬硬套。施工方法的选择是否合理将影响整个工程造价,涉及旆工质量和工期。当今的桥梁工程建设,施工起着更加重要的作用。逐孔架设法是逐孔装配、逐孔现场浇筑。逐孔架设是连续施工的一种方法,在施工过程中,由简支梁或悬臂梁转换为连梁,一般来说,逐孔架设施工快速、简便。采用逐孔施工的主要特点在于施工能连续操作,可以使桥梁结构选择最佳的施工接头位置和合理的结构形式。同时,由于连续施工,也便于使用接长的预应力索筋,不仅简化了施工操作,而且可按最优的位置布置索筋,节省高强材料。连续梁桥采用逐孔施工的另一特点是在施工的过程中,结构的体系将不断转换。
1 移动支架法施工技术
每孔梁分成若干预制节段,使用移动式脚手架临时支承节段自重,待本孔安装就位后,张拉预应力索筋,使安装桥跨就位,然后将脚手架移至前一孔逐孔安装施工。目前用于逐孔施工节段拼装混凝土简支梁的移动支架,主要由带有导梁的长度大于两跨桥长的拼梁桁架、下托梁、叉式梁节升降装置、活动纵梁、梁节移动及调位装置、桁架拖拉滚筒等组成。
2 临时支承组拼预制节段逐孔施工技术
美国长礁桥由101跨36m和两个边跨35.6m组成,为8跨一联预应力混凝土连续梁桥。每跨由7块预制节段组成,节段高2.1m,长5.4m,宽11.8m,节段的腹板处有齿键,顶板和底板有企口缝,使接缝剪应力f专递更加均匀并便于节段拼装就位。由于采用了体外索,即预应力筋设置在箱内,以聚乙烯套管作为防腐保护,故节段间采用干接缝。节段组拼在钢桁梁上进行,钢桁梁的9个角点临时钢柱和钢梁支承在v形墩的下横撑上,每个角点设液压千斤顶调整高程。为了便于节段在钢桁梁上移动,在每一节段下面放有聚四氟乙烯板,它与钢桁梁上的不锈钢轨形成的滑动面上滑动组拼。钢桁梁的预拱度,按箱梁4413kN全部加载后,上弦杆呈水平状态设置,同时还准备了附加垫件,用于临时调整节段高程。当桁梁就位调整高度后,将从驳船运来的预制节段由吊
车安装。随后在前一跨墩块与安装跨第一节段间安装一块152mm厚的混凝土块填充接缝空隙,经初预应力定位后就地灌注封闭接缝,当达到一定强度后,张拉预应力筋。钢桁架重833.6kN,在跨中装有小悬臂,由浮吊进行整孔装拆,十分方便。钢桁架从拆、运、装完毕仅用3h。由于该桥为等截面梁,预制节段生产速度为每周14块两跨梁,平均安装速度3跨／周,即每周完成108m。
3 整孔吊装与分段吊装逐孔施工技术
整孔吊装和分段吊装施工需要先在工厂或现场预制整孔梁或分段梁,再进行逐孔架设施。由于预制梁或预制段较长,故需要在预制场先进行第一次预应力筋的张拉,拼装就位后进行二次张拉。因此,在施工过程中也需由简支梁或悬臂梁过渡到连续梁的体系转换。吊装的机具有桁式吊、浮吊、龙门起重机、汽车吊等多种,可根据起吊重量、桥梁所在位置以及现有设备和掌握机具的熟练程度等因素决定。逐孔架设施工的典型方法,它们的共同特点是需要一定的辅助设备或较强大的起重设备。在逐孔施工过程中均要有体系转换,通常由简支梁或悬臂梁转化为连续梁,对于多跨连续梁还要经历不同跨数连续梁的转换。因此,在施工过程中梁的各截面内力是随着施工进程而不断变化的。逐孔架设相对其他方法而言,它的施工速度比较快,特别是横向整体的整孔架设施工速度最快,但起重能力要求最大。要解决快速和起重能力的矛盾,则可以纵向分段,横向划分或纵、横向同时划分。分得