维普资讯 http://www.cqvip.com 铁道建筑 26 Railway Engineering June,2007 文章编号:1003.1995(2007)06.0026.03 超宽桥面部分斜拉桥合龙段施工技术 杨仲杰 ,胡 永 ,丁 靖 ,曹流胜 (1.中铁四局集团有限公司技术中心,合肥230023;2.中铁四局集团第六工程有限公司,安徽芜湖241000) 摘要:柳州三门江大桥主桥为(100+160+100)m双塔双索面三跨部分斜拉预应力混凝土箱梁桥,桥面 宽41 m,居同类型桥梁国内第一。介绍该桥合龙段施工技术方案,重,点介绍了合龙段施工中托架设计、 劲性骨架安装、配重设置、合龙柬张拉与压浆、合龙温度确定等技术细节,同时对合龙施工中的注意事项 进行了阐述。 关键词:超宽桥面 部分斜拉桥合龙施工技术 中图分类号:U448.27;U445.466文献标识码-B 1 工程概况 该桥合龙时由边至中对称进行,先合龙边跨,后合 龙中跨。边、中跨合龙段均采用托架法施工。 柳州市三门江大桥是柳江上的一座双塔双索面三 21 主墩侧21 梁段施工完毕后,岸侧、江侧挂篮 跨预应力混凝土部分斜拉桥(又名矮塔斜拉桥)。主桥 均原地不动,底篮与梁段脱离,并下放20 em左右。在 横跨柳江,长360 m,跨径组合为100 m+160 In+100 边跨现浇段支架和悬臂端挂篮的底篮间铺设方木纵 m,塔、梁和墩固结,桥型布置如图1所示。主梁采用 梁,面铺竹胶板底模,形成托架。根据标高及衔接断面 分离式双主箱,三向预应力混凝土箱形截面,直腹板, 处密贴的要求,调整托架底模。侧模也采用竹胶板,做 全截面梁顶宽41 m,该超宽截面型式的部分斜拉桥为 好与两侧梁段侧模的衔接。 国内首创。每个分离式箱梁宽9 m,为单箱双室截面, 同步将江侧挂篮的内模、部分支撑系统等卸除至 翼缘悬臂长度2.5 m,箱问与箱内设横隔板。主桥箱 桥下;待22 主墩侧21 梁段完工后,中跨合龙段悬臂 梁有两个边跨合龙段和一个中跨合龙段,长2 m,高 两侧挂篮的净距为0.6 m,采取在挂篮问设置方木纵 2.5 m。 梁,面铺竹胶板底模,形成托架。即在施工边跨合龙段 2合龙段总体施工方案 期间,同步安排中跨合龙的准备工作:调整底篮(托架) 设计位置,铺竹胶板并伸入衔接梁段底5—10 em,打紧 合龙段施工是梁部由“T”形刚构向“Ⅱ”形刚构和 底篮形成托架底模,加工安装侧模、绑扎底腹板钢筋等 连续刚构转换的过程,这是一个体系连续转换的过程, 工序。 同时也是一个应力重分布过程。合龙段施工过程直接 边跨合龙段浇筑完毕,进行边跨合龙束的张拉、压 关系到合龙时桥梁结构安全与质量、成桥后结构应力 浆,同步清理桥面和箱内的多余荷载,待压浆强度达到 与应变、桥面铺装厚度以及成桥后桥面高程。 规范要求后,进行两边跨体系转换:拆除托架和岸侧挂 图1三门江大桥主桥桥型布置图(单位:m) 维普资讯 http://www.cqvip.com 2007年第6期 超宽桥面部分斜拉桥合龙段施工技术 27 篮、边跨现浇段落架等。在施工边跨段期间,中跨合龙 部分工作已完成,体系转换后,进行劲性骨架焊接等 施工。 35 cm),另一端支撑于挂篮的底篮上,如图3所示。 为减少荷载对现浇段支架的影响,尽可能利用挂 篮承力,即挂篮尽可能地向前滑移,经计算托架的支撑 3合龙段施工 3.1施工工艺流程 跨度为1.25 m。在施工悬臂箱梁21 梁段时,计算出 施工边跨合龙段工况下的挂篮底篮锚孔位置,提前做 好预留。 单个合龙工序为:安装托架一悬臂端配重一调整 托架一立模、绑扎钢筋一标高测量(调整)一浇混凝土 前约1个小时低温时焊接锁定劲性骨架一浇筑混凝土 完成悬臂箱梁施工及边跨现浇段施工后,前移挂 篮,将挂篮底篮的前托梁安装在现浇支架的顺桥向贝 雷梁上,后托梁则与悬臂段锚固,经调平后铺设底模 (均衡卸载)一混凝土强度增长一第一批预应力束张拉 并压浆一压浆混凝土达到强度后再张拉第二批预应力 束一结束。 合龙段施工总流程如图2所示。 板,完成合龙段梁体钢筋骨架的绑扎和模板安装的全 部工作。 托架底模系统由方木纵梁和竹胶板组成,箱室区 方木横向间距30 cm,18 m跨顶板区60 cm,方木规格 为10 cm×12 cm,竹胶板规格为240 cm×120 cm×1.5 I :: :墨嬖堕 J I望堕 望垦壅 堕 J cm。侧模也采用竹胶板,一端与现浇段侧模顺接、一 端与悬浇段的钢侧模顺接。 l21 兰块梁体施工 I I l边跨茎现 浇堡段 l施工 I 堕壁:I塑竺垫篁 l l 里 竺竺 l 挂篮的前吊点进行改装:将转向吊耳逐一换成后 托梁所用的普通十字形吊点,确保吊点位于托架底模 面板之下。挂篮前吊杆外套PVC护套,以便混凝土浇 筑后能够拆除。 2)中跨合龙段托架设计 考虑到桥梁整体刚度较大、挂篮受力特点及其结 构形式,以及桥梁监控单位对悬臂“T”构的应力分析 情况,中跨合龙段也采用托架法施工,即利用两侧的挂 篮底篮作支撑,铺底模系统,形成托架。 3.2.2斜拉索调索 室叁窒 堡 lI—I 塑垦塑茎 竺望l l厂 高程及温度场 1 :! ...................一 l 确定合龙时间、竺 堡 Il 边(中)跨合龙前,对全桥进行线型测量(轴线、高 程)和索力监测,根据测量成果推断各梁段索力是否需 要调整,以及调整的幅度。需调整时,由监控单位下达 调索指令,调索顺序由两端向主塔方向逐根对称调拉。 调整允许误差为±3%,调索完成后对线型、索力进 行检测,大于允许误差的梁段,需再行调整和检测。 3.2.3合龙温度确定 温度对混凝土梁的线性膨胀影响较大,由热胀引 起的伸长和变形对拼接合龙段十分重要。具体测量 [] [] 时,在合龙段的两侧箱梁顶分别对称分布5个测点,在 合龙前2 d内进行24 h跟踪测量,记录温度、轴线位 置、高程、合龙段长度。根据实测数据进行汇总整理, 绘制温度、高程、轴线曲线图,确定最合理的的合龙时 间。合龙时间确定原则为:当天温度最低时段,并且满 足高程、轴线变化幅度小的时段。 3.2.4劲性骨架安装与配重 图2合龙段施工总流程图 3.2施工要点及注意事项 3.2.1边、中跨合龙段托架 1)边跨合龙段托架构造 考虑到挂篮难以移至边跨现浇段梁底而形成吊架 体系,以及在水中搭设满堂支架的难度及安全性,故采 本桥劲性骨架采用[32。型钢,每道腹板设置上下两 用托架法施工边跨合龙段。即托架一端支撑于现有的 边跨现浇段支架上(施工边跨现浇梁段支架时挑出 道。在施工合龙段两端的梁段(现浇梁段)时,对称预 埋槽钢,确保其轴线、高程一一对应。 维普资讯 http://www.cqvip.com 28 铁道建筑 June,2007 图3边跨合龙段托架侧面图(单位:cm) 为满足合龙施工期间梁体受力状态的设计要求, 必要时使用扁铲人工补捣。 确保梁体线型,合龙前需通过压重调整梁段两端中心 为防止混凝土收缩徐变在接茬面产生裂缝,在原 及标高。本桥采用水箱盛水配重,即在合龙段两侧悬 混凝土配合比条件下掺加适当的膨胀剂,浇筑完毕,立 臂端的箱室顶上各设1个水箱配重,共需4个水箱,其 即覆盖养生至少7 d。 盛水量需稍大于合龙段重量的50%,水箱内壁提前刻 3.2.6合龙束张拉、压浆 划刻度,以便计算各阶段下箱内水的重量。 合龙束较多,含底板束、顶板束,最长束近100 m。 配重设置后,在已确定合龙时间的情况下,在最短 对于束长大于50 in的,采用卷扬机牵引,其余的短束 时间内焊接劲性骨架,将悬臂两侧刚性连接在一起。 则人工送穿。所有钢束入孔道前进行编束,每2 m绑 为缩短焊接时间(确保在最优气温下浇筑混凝土),提 扎一道铁丝,防止钢束在孔道内相互缠绕,影响张拉应 前将对接槽钢的一端与预埋槽钢焊接好,另一端则焊 力。为减少梁体内的附加应力,张拉应24 h连续施 好连接缀板的一条边,留最后的一条边在合龙时间焊 工。张拉时先底板束再顶板束,底板束张拉,以桥轴线 接。每道腹板安排一台电焊机,焊接采用普通电弧焊, 为对称中线,上下游箱室的钢束对称张拉,根据钢束布 三角焊缝,焊缝长度、高度满足规范要求。为防止临近 置情况,采取8台(4对)张拉机具同时张拉,即每个箱 的混凝土被烧伤,采取浇水降温。在合龙口锁定前,检 室布置一台机具。 查交界墩处的伸缩缝是否贯通,以便梁体在合龙口锁 预应力管道采用真空压浆,压浆前灌水润湿,并冲 定的连接下能沿支座左右伸缩。 洗管道。压浆时,灰浆泵及压浆泵均安置桥面,压浆管 底模安装完毕后,先将腹板骨架箍筋全部放入模 通过梁顶预留孔下穿。 内腹板区位置;然后分别吊装加工好的对接槽钢于模 内,通过手拉葫芦初步定位,迅速与一侧的预埋槽钢焊 4 结语 接牢固,拆除手拉葫芦。所有对接槽钢定位后,开始绑 通过上述合龙施工方法在三门江大桥的应用,经 扎梁体腹板钢筋,并在另一个对接口处适当挪动钢筋, 压重调整后边跨合龙误差在3 cm以内,中跨调整高程 留出焊接的工作位置。在安装腹板侧模时,在对接口 后合龙误差控制在3 cm内,相对轴线偏差<1 cm。同 处,预留一个工作孔,最终锁定后,工作孔填补。 时合龙段两侧接茬面无危害裂缝,主梁结构顺利合龙。 劲性骨架连接完后,即可进行混凝土灌筑。灌筑 工程实践表明:该合龙段施工方法精细合理,能满足工 过程中,采用水泵将压重水逐级卸除,并确保卸除的水 程的要求,为今后超宽桥面部分斜拉桥合龙段施工提 载与灌筑的混凝土等重,以保证混凝土质量及梁体线 供了参考和借鉴。 型。同时加、卸载均应对称于梁轴线进行。 3.2.5合龙段混凝土灌筑、养生 修回日期:2007—03一O1 采用两台混凝土泵同时浇筑,一台浇筑上游箱室, (责任审编 赵其文) 台浇筑下游箱室,做到基本同步浇筑。注意加强腹 板区混凝土的振捣,防止由于劲性骨架而振捣不密实,