裝配式建筑工程知識分享:掛籃法變截面箱梁施工在碼頭引橋中的應用


1. 概述
益佳燃料油碼頭引橋全長537米,全橋位于直線度,橋寬9.45米,橋跨布置為56 5×85 56m預應力混凝土變截面單箱單室連續箱梁,中支點梁高5米,端部梁高2.5米,梁底線形按二次拋物線變化。邊跨采用滿堂支架現澆段長12.5米,每跨合攏段長2米。墩上支點長2.5米,梁高5米。每個墩共分成11個梁段進行懸臂現澆,0號塊長度為9米,1~6號塊各長3.5米,7~10號塊各長4米。箱梁頂板寬度為9.45米,底板寬5.05米,兩側懸臂板長2.2米,懸臂板端部厚0.2米,根部厚0.53米。箱梁頂板厚度為0.28米,底板厚度為0.28~0.8米,中墩處局部加厚到1.4米。中支點處設置橫隔板,板厚2.5米,并留置1.2×1.0m過人孔。
梁體采用縱向預應力體系,預應力采用頂板、底板及腹板布束方式且盡量靠近腹板布置。縱向預應力束采用?s15.24mm高強度低松弛鋼絞線,標準強度fpk=1860MPa,錨下張拉控制應力為0.72fpk=1339.2MPa,彈性模量Ep=1.95×105MPa。
下部為重力式沉箱基礎,沉箱安裝完成后現澆封倉蓋板及墩頂混凝土,形成橋墩。
箱梁斷面形式及塊件劃分如圖1所示。
2. 整體施工工藝簡述橋墩施工時預埋垂直方向精扎螺紋鋼,待箱梁0號塊澆筑完成后對精扎螺紋鋼進行張拉,錨固于箱梁頂面,作為臨時固結措施。
每個墩從中間0號塊開始至兩邊對稱依次澆筑,在中墩0號塊和邊跨靠近梁端的梁段采用滿堂支架現澆,墩兩側采用掛籃對稱懸澆。各段澆筑完成后拆除掛籃,按照先邊跨后中跨的順序澆筑合攏段,每澆筑完成一個合攏段,解除一個臨時固結,轉換結構體系,直至全橋合攏,成為連續梁。
3. 臨時固結和支座施工
3.1臨時固結:為防止施工過程中兩端出現不均勻荷載,在墩臺上設置的用來穩定懸臂體系的臨時錨固措施;
3.2臨時固結的方案:在澆筑墩臺混凝土前預埋垂直方向精扎螺紋鋼,包含在箱梁0號塊混凝土中的精扎螺紋鋼外安置金屬螺旋管套筒,在混凝土中形成孔道,在0號塊砼澆筑完成且強度及彈性模量達到90%以上后,在0號塊頂面對精扎螺紋鋼進行張拉,然后采用螺旋套筒進行錨固;
3.3墩臺砼澆筑完畢后進行定位測量,分別進行臨時支墩和支座中心線定位,然后進行支座安裝和臨時支墩砼澆筑(臨時支墩中間采用預埋電阻絲的硫磺砂漿夾層,在體系轉換時導電拆除)。
4. 現澆段施工
4.10號塊支架搭設。箱梁0號段施工采用滿堂式碗口腳手架支架澆筑施工。支架采用?48×3.5mm無縫鋼管組合成扣件式鋼管架,立桿下方支立于墩臺上,立桿上方設可調頂托,底板支架采用頂托上方鋪設10cm×10cm 縱向方木,內模支架采用組合腳手架。支架安裝時先確定起始安裝位置,并根據底部支撐面標高確定立桿高度,利用可調頂托將箱梁模板標高調平,避免局部不平導致立桿懸空或受力不均。
4.20號塊支架預壓。為檢驗支架的強度及穩定性,消除整個支架的塑性變形并計算出支架的彈性變形撓度,為調整底模標高提供依據,0號段支架在使用前還要采用堆放砂袋及混凝土預制塊對支架進行堆載預壓。預壓荷載取模板單位面積壓力的1.2倍。 (預壓示意圖如圖3)圖30#塊支架預壓示意圖
4.30號塊混凝土澆筑。
4.3.10號塊混凝土澆筑一次完成,采用階梯式澆筑工藝,從低到高、從中間到兩端對稱均勻分層下灰振搗,每層澆筑厚度控制在40cm左右,澆筑底板時在頂板對稱設兩個下灰溜槽;
4.3.20號梁段是連續箱梁的中心,是懸澆的關鍵梁段,結構復雜、施工難度大。按支架設計的承載能力及施工操作性,0號段必須一次澆筑成型。0號塊施工完畢,在0號段完工以后,將墩的中心點恢復至0號段頂上并埋設固定的標志。該點同時與橋梁的軸線進行貫通測量復核。梁體往前延伸時,每一節梁體,均在其端點埋設左、中、右3條平行線與里程線交點的標志,作為分節灌注立模的控制點;
4.3.3澆筑過程中設專人觀測檢查鋼筋、模板的穩定性,發現問題及時處理;
4.3.4澆筑過程中要及時清理粘附在頂層鋼筋及翼板上的松散混凝土;
4.4張拉臨時固結鋼筋及縱向鋼絞線。
4.4.1張拉設備:YGM-350型液壓千斤頂;
4.4.2張拉順序:先張拉臨時固結鋼筋,然后雙向對稱張拉縱向鋼絞線;
4.4.3分級張拉:0→初應力,測值→100%σcon,測值,錨固;
4.4.4孔道灌漿:孔道長度小于20m時采用一端壓漿,孔道長于20m時采用三通式真空壓漿;
4.5邊跨現澆段和0號塊施工基本相同。
5. 掛籃施工
5.1掛籃的構造及特點。常用的掛籃結構形式有組合桁架型、三角型、菱型。本文選擇菱形掛籃為例。掛籃由主桁系,后錨及行走系、懸吊系、模板系及工作平臺等五大部分組成。連同所有模板及施工機具荷載不超過33t。
掛籃具有以下特點:結構重量輕,整體鋼度大、變型小、受力明確,拼裝快,掛籃下有足夠行走作業空間。掛籃同模板整體前移,加工容易,操作方便。
5.2掛籃的設計要求。掛籃質量與梁段砼質量比值宜控制在0.3~0.5之間,特殊情況下也不應超過0.7;掛籃總重控制在設計限重之內;允許最大變形(包括吊帶變形的總和)為20mm;施工時、行走時的抗傾覆安全系數為2;自錨固系統的安全系數為2;斜拉水平限位系統安全系數為2;上水平限位安全系數為2;
5.3掛籃安裝定位。
5.3.1掛籃在0號梁段混凝土澆筑完畢并張拉、灌漿后開始定位安裝。
5.3.1.1掛籃的定位主要靠對掛籃前移的滑道精密放樣定位進行監控,使其既相互平行于橋的軸線,且坡度的變化與設計梁體的坡度變化相吻合,使在行走時既可監控掛籃的同步行走,同時又可觀測滑道平面及高程在施工過程有無變化,并檢查掛籃前、中、后與橋軸線的關系。掛籃就位后,隨即對掛籃行走及提升進行定位,控制每節段的里程及高程。每一節懸灌的梁體定位監控測量都要與全橋的控制網進行貫通核測;
5.3.1.2掛籃安裝順序為:將滑道放在已定位置上,并用壓緊器將其固定,以防傾覆→用塔吊安裝主梁、立柱(菱形桁架底梁錨固在滑道上)及立柱平聯→主梁端頭安裝前上橫梁,并安裝平聯與主梁連接→先后吊裝前下橫梁、后下橫梁、底板腹板下縱梁,并安裝吊桿→安裝縱梁,側模及支架。
5.3.2掛籃拼裝過程注意事項:
5.3.2.10#梁段施工完畢、模板拆除后開始拼裝掛籃;
5.3.2.2安裝時在T 構兩端的0#梁段上同時對稱拼裝兩臺掛籃,以保證T 構兩端受力平衡;
5.3.2.3掛籃拼裝是高空作業,每道工序務必經過認真的檢查無誤后方可進行下一道工序,確保施工安全;
5.4掛籃預壓。為檢驗掛籃的承載能力和實際變形量,以便準確預留掛籃撓度值、掛籃安裝完畢后,要對掛籃進行加載預壓。預壓方法為:
5.4.1掛籃的最大預壓荷載為混凝土及施工荷載總重量的1.2倍;
5.4.2預壓的荷載采用砂袋和混凝土預制塊(1.2×1×0.5m,每塊重1.5t),布載位置與0號塊相同;
裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法,其很多優點都是傳統建筑無法比擬的。以上內容就是“裝配式建筑工程知識分享:掛籃法變截面箱梁施工在碼頭引橋中的應用”,更多精彩內容可繼續關注環球網校!點擊下方免費下載,可領取裝配式精華考點/課程講義。
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