马学仕刘倩(中铁四局城市轨道交通工程分公司,安徽合肥230023)
摘要:根据悬臂现浇对称性施工原则和力学原理,建立不利条件下一侧挂篮一侧支架法现浇施工的新工艺。在支架侧先行施工一个节段,为挂篮提供配重,经过体内预应力和体外斜拉索张拉,可有效保证结构安全。
关键词:支架;悬灌;不对称性;配重;线形
1工程概况
余姚中山路(万年桥路~纬十路)工程主塔采用钢壁结构,内灌注补偿收缩混凝土,塔高51.6m;斜拉索采用高强度低松弛钢绞线斜拉索体系。主桥为76m+76m单塔单索面预应力混凝土部分斜拉桥。南侧桥面宽度为26.5m,北侧桥面宽度为35.0m。主桥向南跨越南兰江路,道路净宽10.5m,向北跨越最良江,通航宽55m。
2施工重难点
2.1主墩两侧梁段宽度、重量不同的线形控制是本工程施工难点。
2.2主墩两侧跨路、跨河不对称施工是本工程施工的重点。
3支架现浇与悬臂浇筑非对称施工
3.1施工流程。
支架现浇与悬灌节段循环施工流程见图1。
图1支架现浇与悬灌节段循环施工流程
3.2支架设计及施工。
根据实际现场情况,主桥南侧跨越南兰江路,为满足通行要求,Z1和Z2采用门式钢管桩支架施工。Z3~Z12采用碗扣支架施工,支架端先悬灌端一个节段施工,平衡挂篮重量。另外,为了使主塔两侧主梁在施工过程中始终处于“平衡”状态,支架端施工完一个节段,逐段向前拆除、搭设,形成“移动”式支架施工。主桥北侧跨越最良江,G1和G2采用水中钢管桩支架施工,为挂篮提供拼装和试验平台。
由于钢管桩支架和碗口支架受材质的不同而导致在其分界处沉降不均匀,从而易形成沉降裂纹,因此,在钢管桩支架和碗口支架两端应采用预压的方式消除其沉降不均匀的影响,使两侧变形协调一致。
(1)支架设计。Z0~Z2、G1、G2、Z11/、Z12/节段采用钢管桩支架作为承重结构,采用φ600×10mm钢管桩。钢管桩顶设2I60工字钢作为横梁,横梁铺设321贝雷梁作为纵梁,贝雷梁上铺设150mm×150mm方木为底模支撑,上面铺设1.2cm竹胶板作为底模。
Z3~Z12节段采用满堂支架作为承重结构,采用φ48×3.5mm碗扣支架,支架顶设顶托,顶托上横向铺设150mm*150mm方木,上面铺设100mm*100mm方木作为底模支撑,1.2cm竹胶板作为底模。
(2)支架预压。为了消除支架的非弹性变形,支架需要采取预压措施。另外,为了使钢管桩支架和碗扣支架两侧变形协调一致,在其分界处需用砂袋进行预压。
3.3主梁非对称施工技术。
(1)调整节段施工顺序形成配重。考虑到工程特点,该桥采用一侧挂篮施工,一侧支架施工,不具备平衡条件,因此应采用非对称施工方法:支架侧提前施工一个节段,利用体内预应力特性,将该节段作为挂篮的配重节段。
另外,根据节段重量计算挂篮施工从G3#段开始施工。提前优化施工顺序,挂篮配重在Z0#段施工时即便形成,则要求Z1#段同时施工。即先在支架上施工Z0#、Z1#段,再按序对应施工(G1#、Z2#)段和(G2#、Z3#)段。
在体内预应力张拉完成后挂张第一对斜拉索,Z3#即为挂篮施工时的配重。
(2)建立工序循环顺序:a.首段挂篮施工。利用挂篮拼装时间施工支架节段Z4#段,并浇筑G3#段混凝土。b.进入节段循环。步骤一:在G3#段混凝土等强期间,搭设Z5#段支架。按序进行Z5#段立模,绑扎部分钢筋。步骤二:待G3#段混凝土强度达到90%要求以后,张拉Z4~G3体内预应力及体外索力S2(S2')。步骤三:挂篮前移,调整与完善Z5#段内模与钢筋。步骤四:待挂篮移到位后,浇筑Z5#段混凝土。步骤五:待Z5#段混凝土强度达到90%要求以后,进行G4#段混凝土浇筑。步骤六:G4#段混凝土等强,Z6#段支架开始搭设,从步骤一开始重复,进行下一节段施工,直至与边跨合龙。
4结论
余姚中山路(万年桥路~纬十路)主桥长152m,为独塔单索面部分预应力混凝土斜拉桥。南侧桥面宽度为26.5m,北侧桥面宽度为35.0m,单侧12个节段,标准节段长度6m,重量为360t(支架侧)和377t(悬浇侧)。主塔高62m,斜拉索共9对。
支架现浇和悬灌相结合施工技术不仅解决了独塔单索面部分PC.斜拉桥施工存在的问题,提高了工效,节省了成本,而且从加工到投入使用周期短,可为同类桥梁施工提供参考。
参考文献
[1]JTG/TF50-2011公路桥涵施工技术规范[S].
[2]TGB01-2003公路工程技术标准[S].
[3]GB/T5224-2003预应力混凝土用钢绞线[S].
[4]GB50017-2003钢结构设计规范[S].
[5]JGJ18-2003钢筋焊接及验收规程[S].
[6]CECS28:90钢管混凝土结构设计与施工规程[S].