高墩大跨径刚构桥施工技术方法.pdf

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论文Thesis高墩大跨径刚构桥施工技术方法文／山西路桥第一工程有限责任公司史建峰高墩大跨径刚构桥施工技术，能够解决复杂地理环境下的道路桥梁建设，适用于深谷、河流等地质条件下的施工要求，并且具有造价成本低廉、工程施工方案成熟、施工过程相对安全与可靠等优点，因此获得了广泛的应用。尤其是该施工技术能够满足超重负荷、超远跨距、超高墩柱等高难工程要求。采用贝雷梁法能够解决墩高、块重、施工风险大等难题，从而在多种施工方案中具有较高的竞争力。工程概况与旖工方案·工程概况某大桥是一座高速公路大桥，全长852．43m，主桥单跨416m，集大体积混凝土、高墩、连续刚构、斜拉、悬索桥、拱桥、混凝土外包工艺与技术于一身，技术含量高。桥梁主塔分为l6个安装节段，高56m，外圈圆弧半径28m，内圈圆弧半径24m。主梁下塔柱截面为矩形截面，上塔柱截面为六边形。桥梁为单箱三室截面，钢箱梁节段划分为8种类型，下部结构设计形式为承台、群桩基础，桥梁的斜拉索为空间双索面扇形形式。·施工方案根据工程特点与施工要求，采用高墩大跨径刚构桥设计。基于连续梁124／CHINAHIGHWAY桥支点负弯矩的卸载作用，使跨中正弯矩减小，从而能降低连续梁的高度，节省材料用量，并且节省的数量随着跨径的增大而增加。由于在桥墩只需布置一组支座，桥墩的宽度(除翻动墩外)可比简支梁桥小很多，从而节约下部构造所需的材料数量，连续梁内力的分布，较同跨度筒支梁内力的分布更为合理。预应力混凝土连续梁控制设计值，是截面的弯矩交化值(最大正负弯矩绝对值之和)，即预应力钢筋是按此弯矩来配置的。对于活载内力占总内力比重较大的铁路桥梁，梁的截面和钢筋布置，主要决定于活载内力，这样在梁体较大的区段上梁的弯矩和剪力，可能变化而使构造复杂化。选定的边跨施工技术方案为：选择合适的钻孔设备，建筑信息模型技术(BIM)，集成贝雷梁式机械连接、钢结构深化设计、贝雷梁应力施工、钢纤维t昆凝土等多项技术；对钢箱梁下部支撑体系实施了静置堆载试验，用实际数据论证下部钢管胎架承载力，是否满足设计荷载要求；浇筑时注重大体积混凝土防裂缝施工、大高差条件下钢管内C80高性能混凝土抽真空辅助连续对称压注，实现拱上非标准大跨度箱梁原位现浇；做好混凝土浇筑期间的变形观测，所有钢结构构件的焊接、制作应按现行规范执行。构件施工工艺流程，见图1。墩顶预埋件检查一=二==[：檗和庸架设计H托蘩和庸架拼蕞—rI上———1I中鳗盈高程测■一。—————1—————。t置临时支座卜_—————1l《装支座，铺世底摸．》外侧棚一=二二二[=二二了一钢筋制作H螂扎底板．鹿饭锕胁l二二二二=I==二二【二=耐■控制H顺应力管道安装—————一Ij．．砼拌赍厩应灯柬制～麟投脯幔二]=二二=IL便扳钢筋=]=二二二=嚏煮验收二]二二二二二砼洗筑二]二二二=非生=]====擎强拆幞=]二=二==穿柬三茎二)咂亟囹玉苤二)(亘困．．．．．．．．．1：．．．．．．．．．．．．．．．一糟毛清洗边跨现浇段施工技术·贝雷梁概述贝雷架已形成一定单元的钢架，可以用它拼接组装成很多构件、设备。贝雷梁是用贝雷架组装成的桁梁，贝雷架之间多以花窗为连接构件，用螺栓固定。尤其是在深谷、跨河流等地理环境下的连续现浇梁中，具有广泛应用，并且造价成本低、工程方案成熟、施工过程相对安全与可靠。·边跨现浇段贝雷梁支架设计贝雷梁式支架主要由钢管立桩、墩旁托架、双层加强型贝雷片纵梁等 组成。梁柱式支架采用贝雷梁作为承重梁，钢管顶设工字钢梁承托贝雷梁。贝雷架桁节使用16锰钢．销子用铬锰钛钢，插销用弹簧钢制造j按照我国相关技术规范规定，计算现浇段贝雷梁式支架，需要核算的荷载，包括模板与支架自重、浇筑混凝土与钢筋混凝土的重力、施丁过程产生的振动荷载以及其他附属设备荷载。边跨合龙段采用321型加强型贝雷梁(上下弦杆处栓接加强弦杆)作为现浇支架，每排由4片贝雷梁组成，长12rrl，横桥向共布置8排，每两排由贝雷梁自带支撑架连接。贝雷梁一端支承在3#墩引桥T梁支座中心处，另一端布置在已浇筑完成的悬臂梁21群节段上。贝雷梁支承处安放钢板(1．8X0．5X0．01m)，一方面减小顶板处的局部应力，另一方面消除桥面横坡和纵坡的影响，调至水平。贝雷梁上设置140c和130双拼T字钢，前者连接位于梁底、由2根140c双拼而成的前后横梁，后者通过吊杆连接箱梁内侧和翼缘模板。贝雷梁的布置以及现浇施工中的支架设计，见图2、图3。·支架预压在支架搭设完毕之后，进行支架预压。预压过程需要持续两天以上，并且应实时监测各项预压结果与数据，由此核实施工拱度。在刚构连续梁支架搭设完毕，刚构连续梁底模铺好后对支架超载预压。为了进一步保证超重负荷压力下，桥梁T程的可靠性，要测出型钢的弹性变形值及非弹性变形值，验证支架体系的可靠性，确保在浇筑过程中，支架的非弹性变形不超出设计要求，保证施工质量及人员安全。』吐j芝段÷t{丘与自qj；现浇段模板与钢筋的制备施工过程，包括立模、固定钢筋、浇入混凝土等多个步骤。为保证施工进度与工程质量，需要根据钢筋分布情况与预应力位置，确定施工方位．并避免安装波纹管时出现小角度弯转。：：i：土J0：之：!高墩大跨径连续刚构长边跨现浇段施T复杂，可能对河流造成污染，一次灌注完成需要进行详尽的技术准备与环保设计：共设27个桥墩，2个桥台，O撑及28#台构造形式为单线T型桥台，l撑至27#墩．墩身结构形式为圆端形实体桥墩，桩基采用旋挖钻孔施工工艺。增加多个混凝土人模点，为保证混凝土人模时和振捣后不发生离析，在顶板、腹板上共布设混凝土人模点24处：施工过程中，环保、水保要求高。经理部和作业队在前期施T组织策划时．需要把T程施_r=对环保、水保以及环境的影响考虑进去，要求把影响降到最低限度，确保大桥沿线景观不受破坏，河水不受污染，植被得到有效保护。大跨径刚构桥施工安装及防治·贝雷梁式支架安装问题与防治在高墩大跨径连续刚构长边跨现浇段施工过程中，大跨径刚构桥需要配置一定数量的贝雷梁式支架，由于跨径、高墩等地理环境的影响，导致安装过程难度大。为了保证贝雷梁式支架的垂直度、稳定性，观察地基沉降量、及时控制材料的应力极限以及焊接的质量情况，分别进行贝雷梁式支架垂直度检测、基础沉降观测、贝雷梁式支架内应力检测、连接系焊缝强度检测。2016年第匦斛孤冈乒砑磁耀·大跨径刚构桥防滑施工技术除了贝雷梁式支架安装过程，由于跨径、高墩等地理环境的影响，导致难度大、容易沉降等问题外，另一项需要解决的难题，是大跨径刚构桥的防滑处理，需要根据路桥的曲径施加防滑处理材料。连续梁在预加力、温度变化、混凝土膨胀与收缩、墩台与基础的不均匀沉陷等因素作用下，由于结构变形受到约束制约，而产生附加内力(次内力)。次内力对连续梁的设计有时具有不可忽略的影响，必须重视。高速行车要求桥梁结构变形小，线路纵坡平顺，尽量减少伸缩缝的数目，在各类桥梁结构中，连续刚结构最能满足这些要求，而且连续梁的刚度大，对活动荷载产生的动力影响较小，尤其是需要根据高墩大跨径刚构桥特点．采用一定的防滑措施。回CHINAHIGHWAY／125