桃花峪黄河大桥副桥长边跨箱梁施工技术

  1 工程概述

  1.1 工程简介

  桃花黄河大桥是武陟至西峡高速公路跨越黄河的一座特大桥。主桥为(160+604+160)m两塔三跨自锚式悬索桥,副桥为(50+10*80)m连续+刚构箱梁桥,中间126-129#四个墩为制动墩,墩身为双薄壁结构,墩梁固结;其余墩为空心墩,墩梁分离,墩顶设滑动支座;为保持与主桥边跨孔径相协调,副桥与主桥连接处边跨采用长边跨结构,跨径80m,由37.5m现浇直线段、挂篮悬臂浇筑段及合龙段组成。箱梁采用三向预应力体系,纵、横向预应力钢束采用φ=15.2mm钢绞线群锚锚具及配套设备,竖向预应力采用精轧螺纹粗钢筋及相应的锚固体系,管道成孔采用塑料波纹管。由于边跨跨度较大,在边跨跨内设20束22φ15.2mm环氧涂层钢绞线体外束。副桥桥式见图1。

  2 长边跨箱梁施工总体方案

  箱梁0号、1号块采用墩旁三角托架法进行现浇,之后面在1#块上拼装菱形挂篮,利用挂篮完成其它节段浇筑。在挂篮施工的同时,插打现浇段管桩,拼装现浇支架,完成预压后进行现浇段施工。现浇段及挂篮浇筑完成最后一个节段后,将挂篮模板前移至合龙口,吊挂至已浇混凝土梁面上,进行合龙段钢筋绑扎、合龙口锁定及混凝土浇筑施工。

  3 长边跨箱梁施工工艺流程

  安装墩顶块托架→托架静载试验→临时支座施工(123-125#、130-132#墩)→安装正式支座(123-125#、130-132#墩)→安装底模、侧模→绑扎底板、腹板钢筋与预应力→安装内模→绑扎顶板钢筋与预应力→安装端模→浇筑0号、1号块混凝土→养护7天→张拉纵向预应力→预应力管道压浆→模板拆除→箱梁顶部拼装挂篮→挂篮静载试验→绑扎2号块底板、腹板钢筋与预应力→安装内模及支架→绑扎2号块顶板钢筋与预应力→安装端模→浇筑2号块混凝土→张拉纵向预应力→预应力管道压浆→挂篮走行→循环施工至9号块→合龙段锁定→安装合龙段模板→绑扎合龙段钢筋与预应力→浇筑合龙段混凝土→按照设计要求张拉完成剩余预应力→按照合拢顺序依次合拢全桥→解除123-125#、130-132#墩临时支座,完成梁部体系转换→拆除挂篮等临时设施。

  4 长边跨箱梁施工关键技术

  4.1 挂篮预压施工

  为掌握挂篮的受力性能和实际刚度等参数,模拟主梁施工时挂篮在各种最不利工况下关键部分的受力指标,消除挂篮的弹性变形,测出荷载变形曲线以指导施工。在挂篮使用前,应模拟荷载情况,进行试压试验。所有试验荷载均乘以1.2的安全系数。根据砼重量,按等效荷载原则进行试验荷载布置,其加载和卸载按不同状态分级施加或减少,每级加载或卸载完成后,进行挂篮挠度、变形测量,并检查焊缝情况。将各观测点的检查结果进行汇总分析,据此确定预留拱度和立模标高。

  4.2 挂篮非对称施工

  132#墩边跨为D型桥跨,中跨为B型桥跨,边跨与中跨比例为1:1。由于结构尺寸的差异,导致在挂篮对称悬浇的过程中,需对B型桥跨一侧进行配重,使左右两侧平衡。根据计算表在施工中,浇筑下一块段时,在上一块段进行配重。配重材料为现场所有钢构件、及砂袋等;配重前需对配重材料进行称量,确保配重的准确性,保证左右两跨的平衡。配重块应布置在腹板内侧顶板处,从块段中心线起配重,依次向两侧延伸,并考虑现场施工情况,以不影响后续施工为前提。直到合拢前,各个块段的配重不能随意挪动,保证左右梁跨的平衡。

  4.3 边跨现浇段施工

  边跨现浇段施工采用钢管桩柱式现浇支架法施工。支架顶设分配梁并安装纵梁底模,以此为平台在其上进行模板、钢筋、混凝土和预应力筋施工。支架搭设完成后,组织人员对支架的拼装质量进行检查验收,验收合格后对支架进行静载预压。

  4.3.1 支架静载预压

  支架静载预压的目的是为消除支架的非弹性变形,取得其弹性变形,为支架预抬提供实测数据,并检验支架的安全性能。支架静载预压荷载采用砂袋,按下横梁混凝土及模板荷载的60%、80%、100%、110%分级加载及卸载,每级加载及卸载完成之后,测量支架测点变形,支架预压完成后,编定预压报告,根据实测弹性变形值及下横梁计算预拱度,对支架进行预抛高设置。

  4.4 合龙段施工

  副桥箱梁有边跨合龙段2个、中跨合龙段9个共11个节段,边跨长度1.5m,中跨长度3m。南边跨高4.0m,北边跨及中跨高3.0m。合龙段采用吊架法施工。为保证在浇筑砼过程中保持合龙段两端不发生相对变位,预先试加与合龙段砼等重量的配重,并在浇筑时等量同步卸载改配重,避免原先浇筑的底部砼局部开裂或松散,影响合龙段砼的浇筑质量,从而保证合龙段砼的浇筑质量。在选定的合龙温度条件下,在合龙处安装刚性支架,将合龙口予以临时锁定。要求刚性支架的多根支撑同时焊接,并在尽量短的时间内完成,避免由于温度不同而在构件内产生附加内力。在边跨合龙锁定以后,使合龙段两端梁体共同伸缩,以减少合龙段混凝土浇筑以后温度裂纹的发生。合龙顺序见图2。

  4.5 体外束施工

  节段施工时在横隔墙预埋体外预应力锚垫板、螺旋筋及预埋

  导向管,转向器及减震器,边跨合龙后张拉合龙段体内预应力,之后利用塔吊将体外束展开放置于已浇注133#-132#跨箱梁顶面,剥除体外束外层表面防护,利用布设在132#墩顶的5t卷扬机牵引索体从133#墩隔墙预埋管内穿入,穿入隔墙后及时安装锚后密封装置、热缩套,中隔板处穿过位于转向器内的HDPE保护套,为防止索体因自重下沉致索体长度不足,箱梁内沿索体理论位置每隔3m搭设钢管支架支承索体。索体穿完后,剥开成品索端头HDPE防护层,使环氧喷涂无粘结钢绞线散开,每端剥开距离为1500mm。安装千斤顶,张拉,安装保护罩,注油防护,安装减振器,完成体外束施工。

  5 结语

  桃花峪黄河大桥施工技术,其施工质量、均达到了预期效果,对类似工程桥塔的施工具有一定的借鉴和参考意义。

  

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