连续刚构施工工法

'大跨度连续刚构桥施工工法（萧国新、马立俊、赖国富）中国云南路建集团股份公司（二oo八年三月）18 大跨度连续刚构桥施工工法1前言随着交通事业的发展、科学技术的进步、新预应力材料的应用，预应力混凝土连续刚构桥向着高墩、大跨度方向发展，大跨度连续刚构桥越来越多，施工方法以日趋完善。在2005年～2007年中国云南路建集团股份公司承建的云南保龙高速公路K538+858特大桥施工中通过成立科技攻关小组，开展调研和技术攻关，不断完善施工工艺，经过总结整理，形成了一套独立完整的大跨度连续刚构桥施工方法。以往的预应力混凝土连续刚构施工中，常常存在预应力系统注浆不饱满，0号块浇筑施工进度缓慢、体系转换困难等问题。该工法主要解决了连续刚构桥0#块施工进度缓慢、后张法预应力系统注浆不饱满、高温合拢梁体稳定的问题。通过大桥监控单位检测的应力和线性数据说明，大跨度悬灌箱梁线性顺直，悬浇施工平衡且安全，抗风能力强，横向稳定性好，各种工况下应力和挠度均满足设计和规范要求，社会效益和经济效益明显，对大跨度桥梁的施工具有应用价值和指导作用。2工法特点2.10号节段采用精轧螺纹钢活动钢牛腿支架浇筑，施工进度较快，节约材料，具有较好的经济效益。2.2梁体采用菱形挂篮悬臂浇注施工，挂篮行走，模板升降等全部采用液压千斤顶配合手动葫芦控制，横向稳定性好，特别适合于公路桥梁中的分离式梁体施工。2.3预应力系统采用真空辅助吸浆法灌浆，确保了预应力管道注浆饱满度，保证工程质量。2.4模板和内外作业平台一次安装形成封闭整体，施工作业防护设施齐全，安全可靠，确保施工安全，加快施工进度。2.5采用分布式数据采集仪形成无线网络应力应变监控系统，全天候对桥梁施工及营运进行监控，方便快捷，节省人力和后期投资。3适用范围本工法适用于公路、铁路预应力混凝土连续刚构悬臂浇注施工，尤其是分离式大跨度预应力混凝土连续刚构桥的施工。4施工工艺4.1工艺原理充分利用精轧螺纹钢的性能并接合桁架正反拱原理，采用在墩身预埋精轧螺纹钢管道后安装钢牛腿及支架架浇注0#梁段，在0#18 梁段顶面沿纵向对称安装悬臂菱形挂篮。挂篮是一个能沿梁顶纵向滑动的承重构架，其后端锚固在已完梁段上，在挂篮前端悬挂平台上可进行下一个梁段的模板、钢筋、预应力管道安设，混凝土浇注和预应力张拉、压浆等作业。完成一个梁段的循环后，挂篮对称纵向前移并锚固，两端对称平衡进行下一梁段的施工，如此循环直至悬臂浇注完毕（见图1）。体系转换时利用挂篮做合拢吊架，按设计合拢温度、监控数据、位移观测情况对梁体加载一定的预应力，同时平衡配重条件下进行合拢锁定，完成全梁体施工。在整个施工施工工程中采用先进的无线运程监控系统监控全施工过程，指导各阶段的施工作业。（图1）悬臂挂篮施工示意图4.20#块件施工0#块施工采用安设牛腿支架现浇的方式分两次进行浇筑。（图2）0#节段施工示意图4.2.1支架的构造与设计18 牛腿采用在墩帽部分预留孔道使用Φ32（PSB785）精轧螺纹钢筋和Q235钢材作为牛腿支架的主要材料，外支架使用[14b槽钢作为构件形成桁架，[14b槽钢作为斜撑，并在下部焊接钢板形式支撑板支撑于墩身混凝土表面，内支架设计为反拱桁架（该桁架正拱时可用于墩身横系梁和挂蓝内摸顶模）支架简支于牛腿之上，然后立模浇筑。牛腿及支架采用BSAS和MIDAScivil结构程序建模后进行结构验算，验算时应充分考虑边跨现浇段的受力情况，同时满足0#块件、墩身横系梁、挂蓝内模内顶板荷载和边跨现浇段的施工荷载要求，达到钢材的合理利用。（图3）精轧螺纹钢牛腿示意图支架设计参数：4.2.1.1荷载分项系数：恒荷载ΥG＝1.2，可变荷载ΥQ＝1.4。4.2.1.2浇注砼时，砼的动载系数为1.2；抗风荷载系数1.05。4.2.1.3设计荷载：混凝土自重26.5kN/m3，混凝土侧压力60kPa，混凝土与模板吸附力100kPa，施工机具及人群荷载2.5kPa，基本风压值400kPa。4.2.1.4钢支架验算抗弯、抗剪、轴向拉力、扰度和抗扭满足设计及施工规范；精扎螺纹钢满足“国标GB/T20065—2006《预应力混凝土用螺纹钢筋》”的标准，并按照三级钢设计标准进行验算精轧螺纹钢抗弯拉强度是否满足要求；钢板焊缝验算其同时受到拉应力和剪应力的作用下能否满足“σ2+τ2