一 编制依据及说明
1.1 编制依据
1、《重庆三环高速公路土槽湾大桥(82+150+82)两阶段设计图》;
2、《公路工程质量检验及评定标准》JTG F80/1-2004;
3、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/F50—2011);
4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTGD063—2007);
5、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86);
6、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》;
7、工程地质情况及现场施工条件;
8、《重庆市公路水运工程安全生产强制性要求》(试行);
1.2 编制说明
土槽湾大桥主桥为82m+150m+82m的三跨连续刚构桥,边跨、中跨合龙段均长2m,高3.3m。根据现场地形及资源配置,本着安全、经济、合理的原则,边跨合龙段拟采用施工边跨现浇段时的支架系统施工;中跨合龙拟采用悬臂施工挂篮作为吊架实施合龙。因边跨合龙段所用支架布置均与现浇段一致,合龙段箱梁截面与现浇段箱梁截面相同,故不对边跨合龙段支架做单独计算,支架受力情况详见边跨现浇段支架计算书。
二 工程概况
土槽湾綦江大桥位于江綦高速公路南山2#隧道出口,跨越老川黔公路(G210国道)、綦江河,在綦江南岸跨越渝黔铁路,与江綦高速公路綦江互通的主线现浇箱梁桥相接。
桥梁起止桩号为:K46+911.327~K47+260.327,全长513m。主桥为(82m+150m+82m)的预应力混凝土连续刚构桥。其中主桥右幅位于直线上,桥面纵坡为1.4%,主桥左幅位于R=2800的圆曲线及直线上,桥面纵坡1.4%。两幅桥面设置双向2%的横坡。
土槽湾大桥共计6个合龙段(2个中跨、4个边跨),合龙段长度均为2m,高为3.3m。合龙段箱梁顶面宽度为11.75m,翼板宽度为2.375m,底板及顶板厚为30cm,腹板厚为50cm。单个边跨合龙段砼数量为20.21m³,单个中跨合龙段及横隔板砼数量为26m³。
合龙段断面图如下:
三 施工总体概述
3.1 施工总体方案概述
单幅桥分三个合龙段,第一、二阶段合龙两岸边跨,第三阶段合龙中跨,其施工顺序和过程如下:
① 挂篮退后。1#墩、2#墩顶17#梁段预应力张拉完毕之后,悬臂施工挂篮对称后退至16#节段位置,为合龙段施工腾出作业空间。
合龙段配重。合龙段配重分为两部分,第一部分是现浇合龙段混凝土的重量,其作用是防止合龙段混凝土浇筑过程中梁体发生变形,而引起合龙段混凝土裂缝;第二部分是根据17#节段预应力张拉完成后合龙段两端梁顶标高与监控目标的偏差而设置的,其作用是在小范围内调整合龙段悬臂前端梁顶标高,使合龙段线形平顺。
第一部分的配重按弯矩平衡的原则设置,配重重量为:(合龙段砼重量)/2*(合龙段一半混凝土重心至墩柱距离)/(配重水箱重心至墩柱距离)。中跨合龙段混凝土重心至墩柱距离为74.5m,配重位于中跨15#节段,配重水箱重心至墩柱距离为62.75m。因此配重为:((26×2.8)÷2×74.5)÷62.75=43.21T,在边跨和中跨对称布置。
第二部分配重按17#节段预应力张拉完成后梁顶标高与监控目标的偏差来确定。具体操作时先计算第一部分配重施加后各悬臂前端的梁顶标高,然后按以下几种情况分别确定配重量:
a.各合龙段两端梁顶标高满足主梁线形平顺的要求时,不增加额外的配重。
b.合龙段两端梁顶标高不满足主梁线形平顺的要求,且悬臂前端标高高于监控目标标高时,在标高较高的一侧增加额外配重直至合龙段两端线形平顺。增加配重的过程中注意同一个‘T’的两端合龙段线形均应平顺,可采取两悬臂端对称配重或单侧配重的方式进行。
c.合龙段两端梁顶标高不满足主梁线形平顺的要求,且悬臂前端标高低于监控目标标高时,可考虑在标高较低的一侧的另一个悬臂端施加配重,若不可实现则在标高较高的一侧施加少量配重或采用千斤顶竖向拉拽的方式使合龙段两端线形平顺。
由于目前17#节段施工还未完成,第二部分配重的数量暂时无法计算。
边跨合龙合龙。采用落地支架施工合龙,其中2#墩边跨采用盘扣支架作为支撑体系,1#墩边跨采用钢管柱+贝雷梁+碗扣支架作为支撑体系。边跨合龙段两端线形调节平顺后,用型钢骨架将合龙段零时锁定,之后卸除边跨第二部分配重水,开始钢筋、模板的施工。边跨合龙段预应力浇筑过程中同步卸除相应的边跨合龙段配重,确保排除配重水的速度与浇筑混凝土的速度匹配。排除配重水的速度与合龙段浇筑混凝土数量的一半应满足弯矩平衡的原则。边跨合龙段混凝土施工完成时卸除完边跨第一部分配重。待边跨合龙段混凝土强度大于90%设计强度且龄期达到7天后张拉边跨顶、底板钢束,采用一次性张拉。
中跨合龙。中跨一侧挂蓝前移至合龙段位置,连续观测大气温度,选择合适的温度对合龙段进行顶推施工,并锁定中跨合龙段劲性骨架,完成临时合拢,卸除中跨第二部分配重水。绑扎钢筋、安装模板、张拉临时合龙束、浇筑合龙段混凝土。
中跨合龙段混凝土浇筑过程中同步卸除中跨合龙段两端的第一部分配重,配重卸除的速度应与混凝土浇筑的速度相匹配,即满足弯矩平衡的原则。中跨合龙段混凝土施工完成时卸除完中跨第一部分配重。待中跨合龙段混凝土强度大于90%设计强度且龄期达到7天后张拉边跨顶、底板钢束,采用一次性张拉。
3.2 合龙段计划合龙时间
施工部位 | 计划开始时间 | 计划合龙时间 |
1#墩右幅边跨合龙块 | 2015.1.15 | 2015.2.1 |
2#墩右幅边跨合龙块 | 2015.3.10 | 2015.3.25 |
右幅中跨合龙块 | 2015.4.2 | 2015.4.10 |
1#墩左幅边跨合龙块 | 2015.3.22 | 2015.4.7 |
2#墩左幅边跨合龙块 | 2015.3.30 | 2015.4.15 |
左幅中跨合龙 | 2015.4.22 | 2015.4.30 |
4.1 边跨合龙段施工工艺流程
4.2 中跨合龙段施工工艺流程
五 顶推力方案
按相关规范要求和施工图设计文件完成水箱配重(分两部分配重)、两边跨合拢段的混凝土浇筑、预应力张拉和等工序后开始中跨合龙段的施工;
首先安装中跨合龙劲性骨架(不锁定),在劲性骨架上设置承载板,安装千斤顶,做好顶推施工准备;
合龙前三天对施工现场温度进行连续观测,了解温度变化规律,选择温度较为稳定的低温时段实施中跨合龙顶推;
顶推施工以顶推力控制,同时监测顶推位移量,以其做校核,最好是监测同一幅桥的1#墩和2#墩顶中心的相对位移;
顶推力达到相应温度下的要求后,稳定千斤顶油压,锁定中跨合龙劲性骨架;
按设计温度15~20℃之间选取,合龙温度选取当地年平均气温18℃作为计算顶推力基础,表格中顶推力含施工图设计文件中规定的暂定顶推力240KN;
气温(℃) | 顶推力(KN) | 1#墩墩底应力(Mpa) | 1#墩墩底压应力增量(Mpa) | 1#墩墩底拉应力增量(Mpa) | 2#墩墩底应力(Mpa) | 2#墩墩底压应力增量(Mpa) | 2#墩墩底拉应力增量(Mpa) |
15 | 180.3 | -3.58 | -0.37 | 0.47 | -3.60 | -0.37 | 0.46 |
16 | 200.2 | -3.62 | -0.41 | 0.51 | -3. | -0.41 | 0.50 |
17 | 220.1 | -3.66 | -0.45 | 0.55 | -3.68 | -0.45 | 0.54 |
18 | 240.0 | -3.70 | -0.49 | 0.59 | -3.72 | -0.49 | 0.58 |
19 | 259.9 | -3.74 | -0.53 | 0.63 | -3.76 | -0.53 | 0.62 |
20 | 279.8 | -3.78 | -0.57 | 0.67 | -3.80 | -0.57 | 0.66 |
在0#块设置观测点,在顶推时对顶开力作用下的顶开量进行观测,理论计算得每顶推1t,两墩顶中心相对位移量为0.mm;
劲性骨架锁定后对合龙段两侧各测定钢筋头顶面标高进行测量,分析顶推的影响;
劲性骨架锁定后,按规范及设计文件要求进行钢筋、模板、混凝土及预应力的施工,建议合拢段钢束张拉顺序为由长到短、对称张拉,横、竖向预应力同时张拉;
其他事宜应按设计、监理及施工工艺的有关要求及现场具体情况进行;同时该顶推力要根据合龙的环境情况进行调整,现只提供暂定顶推力。
六、预压
施工方合拢方案里面合龙段配重的计算原则是正确的,但要注意浇筑混凝土时同步排水的速度。等到合拢之前最后一个节段(一般混凝土浇筑后就再估算)施工完成后,实测标高桥面标高如果比预期的低,就不增加配重,如果两端标高偏差较大,就需要在高的一侧增加配重,直至合龙段线形平顺。经计算,边跨临时锁定前,仅在中跨16号块中间增加配重9.8kN(1t),可使中跨侧悬臂端截面标高降低0.442mm,使边跨侧悬臂端标高升高0.240mm。在边跨和中跨16号块中间对称增加配重9.8kN(1t),可使中跨侧悬臂端截面标高降低0.212mm,使边跨侧悬臂端标高降低0.212mm。
水箱具体的预压值为((26×2.8)÷2×74.5)÷62.75=43.21T+(消除高差所增加的附加预压值),其中预压附加量根据中跨合龙段两边的高差具体来确定。由于现场没有对中跨合龙段两端的高差进行测量,故现阶段还不能够提出具体的水箱预压值。下载本文